SONSTIGE Grundätzliches zum SBus zu PWM Konverter JMT gefragt

Bussard

Erfahrener Benutzer
#64
ULN2803A Treiber-IC 8 Kanal, 500mA je Kanal, mit Freilaufdiode
gibt es auf fertige Platine für <1€ beim ALI

allgemein ULN2003 Reihe Beschreibung
ULN2003 Relais-Treiber - Funktion & Schaltung | e-hack

Beim Ali
0.56€ 4% OFF|ULN2803A Darlington Transistor Arrays Driver Breakout Board for Ardu|Replacement Parts & Accessories| - AliExpress
Jo, die Dinger sind gut, aber man muss rechnen vor dem Einsatz. Das Problem ist die Sättigungsspannung der Darlington-Transistoren, die bei Nutzung mehrerer Ausgänge zu thermischen Problemen führen kann/ wird. Das Datenblatt bildet die ideale Kühlung auf 25°C ab, ein theoretischer Wert.
Schon bei ~140mA je Ausgang (1A in Summe) erwärmt sich das DIL-Gehäuse ohne Kühlung um ~70°C, das SMD-Gehäuse um ~120°C. Man sollte also frühzeitig an einluftumströmtes Kühlblech denken, falls man in diese Region kommt. Auch wenn nur 2 Ausgänge mit je 500mA belastet werden, steigt die Sättigungsspannung deutlich über 1.3V und dort möchte ich nicht mehr anfassen.

Die Lösung mit FETs ist wärmetechnisch elegant durch die typisch 10 bis 20-fach geringeren Durchlass/ Verlustwiderstände, die die Wärme produzieren. Die bleiben kühl, das ist cool ;). Leider hab ich die nicht als 4 oder 8-fach Fertiglösung gesehen.

@Carbonator: an OXS hatte ich auch gedacht, allerdings ist die Einstellung der Wunsch-PWM nicht gerade selbsterklärend, jedenfalls hab mich damit schwer getan bei meinen Tests.
 

Merak

Well-known member
#65
Update zum umgebauten und geflashten SBus-Konverter. Die dunkle Jahreszeit hat begonnen und es war Muse da an diesem Projekt wieder weiterzubasteln.

Jetzt habe ich den SBus-Konverter zusammen mit einem RXSR ins Modell eingebaut und die "PWM-Funktionen" Fahrt und Ruder sowie Telemetrie eingerichtet. Alles fein.

Leider bin ich gescheitert eine LED direkt mit einem Schaltausgang des Konverters zu schalten. Die LED ist hell wenn der Ausgang geschaltet ist, aber auch noch teilweise An (halbe Helligkeit) wenn der Ausgang abgeschaltet ist. Also entweder wird es nicht hochohmig genug gegen Masse oder es findet sich noch ein Impuls/Taktung auf dem Schaltausgang.

Zum Vergleich habe das Relaisschaltmodul angeschlossen - alles erwartungsgemäß. Einwandfreie An-/Aus-Schaltung der Kanäle. Als Gegenprob habe ich das Relaismodul zum testen auch an einen PWM-Ausgang angeschlossen - wie erwartet keine Funktion.

Es sieht also so aus, als ob erst durch das Relaismodul hier einwandfrei geschaltet wird. Die weiter oben im Thread erwähnten MOSFet-Schalter als Ersatz für das Relaismodul habe ich noch nicht getestet. Das kommt als nächstes.
 

Merak

Well-known member
#67
Ich versorge die LED mit 6V und habe einen 320Ohm vorgeschaltet. Es ist auch eine bestehende Installation, die zuvor mit den handelsüblichen RC-Schaltern bedient wurde, d.h. +6V geht direkt an LED/Widerstand und die Masse wird geschaltet. So funktioniert auch alles in der Trockenübung.

Am Konverter habe ich die 6V direkt am Pin des Kanals abgenommen, es geht zu LED und Widerstand und von dort zurück an die Signalleitung die dann als "Schalter zu Masse" dient.

Das ist doch soweit korrekt interpretiert, oder habe' ich da noch irgendwo einen Knoten?

NACHTRAG
Ich habe soeben eine 4-Kanal MOSFet-Schalter getestet - geht auch einwandfrei :)
 
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Bussard

Erfahrener Benutzer
#68
Habe ich das so richtig interpretiert? Ein Bild sagt einfach mehr als 100 Worte (Der Ausgangspin sei einfach egal).
Bild_2021-11-07_161231.png

Habe eine Theorie, aber bitte bestätige die Skizze oder schreib es um.
 

Merak

Well-known member
#69
Genau so ist es. Ich gehe davon aus, dass mit PD7 ein Signalpin des JMT Konverters gemeint ist, der in der Konfigsoftware als Schalter definiert wurde.

Da es nun sowohl mit dem MOSFet Schalter als auch der Relaisplatine klappt, werde ich nochmal einen Test mit dem Treiber Array aus Helle's Empfehlung machen:

--> https://www.amazon.de/gp/product/B077CYNBM8/ref=ppx_yo_dt_b_asin_title_o09_s00?ie=UTF8&psc=1

Zusammen mit der Beschreibung

-->

könnte das dann das Endziel für mich sein. Das Array ist sehr klein und jeder Kanal doch gut für max. 0,5A. Das ist mehr als ich brauche (max 0,1A pro Kanal) und die Baugröße ist vernachlässigbar.
Wenn das dann auch klappt, wäre es nicht mehr nötig eine LED direkt aus dem Konverter heraus zu schalten ...


Alle meine Experimente und Tests dienen im Rückblick eigentlich nur dazu mich mit den Komponenten/Bauteilen vertraut zu machen. Klar, am Ende erkennt man, dass alles eigentlich ganz einfach ist. Aber wenn man das nicht weiß, wie soll man richtig von falsch unterscheiden? Zu den Modulen fehlt jede ach so geringe Beschreibung. Es ist offensichtlich der mit Abstand teuerste Teil in der Produktionskette. Und wenn man sich in der Szene nicht auskennt, ist es auch entsprechend schwer Anleitungen zu finden und als gültig zu erkennen.
Was ich sagen will ... wenn ich alles am Ende funktionstüchtig habe, dann skizziere ich das Endergebnis und aktualisiere es hier :)
 
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Merak

Well-known member
#71
So, der einfache ULN2003 Baustein funktioniert auch prächtig. Auf einmal wird alles tatsächlich ganz einfach ...

Das "Eckstein"-Modul ist interessant! Danke für den Hinweis! Die vorhandenen LEDs würden den Einsatz im Modellbau etwas komfortabler gestalten. Auf ebay gibt es die Dinger aktuell noch. Bei den üblichen Verdächtigen (und Eckstein) sind sie leider im Rückstand.
Ich hab' mal zwei geordert. Das wären dann 8 mit LED angezeigte Schaltkanäle :)


Und wieder frage ich mich warum es sowas nicht fertig zu kaufen gibt. So ein Konverter mit Software V3, einem kleinem rx4r Empfänger und so einer ULN2003 Treiber-Platine ist Hardware für weniger als 50Euro und passt in eine Zigarettenschachtel. Aber es stehen 16 Kanäle wahlweise für Servos oder potente Schalter zur Verfügung.
Irgendwie habe ich das Gefühl, dass jeder Schiffs- und Fahrzeugmodellbauer sich danach sehnen würde ...
 
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Bussard

Erfahrener Benutzer
#72
... Und wieder frage ich mich warum es sowas nicht fertig zu kaufen gibt. So ein Konverter mit Software V3, einem kleinem rx4r Empfänger und so einer ULN2003 Treiber-Platine ist Hardware für weniger als 50Euro und passt in eine Zigarettenschachtel Aber es stehen 16 Kanäle wahlweise für Servos oder potente Schalter zur Verfügung.
Irgendwie habe ich das Gefühl, dass jeder Schiffs- und Fahrzeugmodellbauer sich danach sehnen würde ...
Suche genug Interessenten zusammen, dann kann ich bei einem Selbstbauprojekt mitmachen, ähnlich der Lötstation hier.
 

Merak

Well-known member
#74
Suche genug Interessenten zusammen, dann kann ich bei einem Selbstbauprojekt mitmachen,
Deine Bereitschaft für ein Selbstbauprojekt ist sehr nett. Aber ich habe keine Energie für all' die Aktionen drumherum. Ich bin zu unbedarft in all der ... nun, ich nenne es mal ... Arduino-Technik. Auch kenne ich praktisch keinen Modellbauer der Zielgruppe: Funktionsmodellbauer zu Wasser und zu Land. Es gab auch weder aus dem Forum noch von ausserhalb weiteres Interesse an dem Projekt. Immerhin läuft der Thread jetzt schon ein Jahr und keiner wollte näheres Wissen. Mit meiner Begeisterung zu dem V3-Konverter stehe ich wohl eher alleine da.
Ich werde hier noch einen Abschlußbericht machen und dann soll es das gewesen sein.

Solltest Du allerdings mal wieder Lust und Zeit haben, vielleicht sogar selbst einen Konverter kaufen, dann hänge ich mich gerne dran. Gerne hätte ich noch so ein oder zwei auf V3 geflashte Konverter auf Reserve. Der Baustein mit der V3-Software ist einfach ungeschlagen cool und meines Wissens ohne Konkurrenz.
 
#75
Irgendwie habe ich das Gefühl, dass jeder Schiffs- und Fahrzeugmodellbauer sich danach sehnen würde ...
Es ist interessant was mit käuflichen Komponenten alles möglich ist, ehrlich gesagt bau ich meine Schaltmodule aber komplett selber:
Den Arduino programmiere ich als SBus Konverter und kann damit Kanäle, Schaltpunkte und Wirkrichtungen selber bestimmen.
Ob dann Transistoren, Optokoppler oder Treiberbausteine als Leistungsstufen zum Einsatz kommen wird an das jeweilige Modell angepasst. Die Schaltungen werden bei mir fest installiert, es ist deshalb kein Bedarf an einer universellen ( steckbaren ) Lösung.

Bevor ich mich also in ein Programm einarbeite, den Konverter kaufen und umflashen muss, erreiche ich mit meiner Vorgehensweise schneller mein Ziel.
Und das ist meiner Meinung nach bei den meisten Funktionsmodellbauern ebenfalls der Fall. Die Leute die nicht selber bauen können oder wollen wirst du mit diesem Projekt auch nicht erreichen, die bleiben bei den Plug and Pray Lösungen der bekannten Hersteller.
Ralf
 

Merak

Well-known member
#76
Abschlußbericht :)
Allem voran nochmals vielen Dank an das Forum! Besonders natürlich an @helle und @Bussard. Vor allem ohne die aktive Hilfe von Bussard hätte ich das nicht hinbekommen.

Ich habe jetzt den SBus zu PWM Konverter von JMT so konfiguriert und verdrahtet, dass er tut was ich gehofft hatte. In meinem Fall werden aus den 16 SBus-Kanälen eines RXSR 7 Schaltkanäle und 9 PWM (Servo) Kanäle. Keinerlei Bedarf mehr an den üblichen RC-Schaltern.

Bis ich soweit war hat es nun über ein Jahr gedauert in dem ich immer mal wieder etwas weiter gemacht habe. Die Zeit hat es nur gebraucht, weil die Technik drumherum völlig neu für mich war und das bißchen verfügbare Dokumentation eigentlich immer solide Grundkenntnisse und Erfahrung benötigt. Am Ende erwieß es sich als erschreckend einfach.

Hier ein Bild des grundsätzlichen Aufbaus:
Links der RXSR, dann der Konverter und rechts unten zwei "Treiberplatinen" die letztendlich die Schaltleistund bringen (0,5A pro Kanal). Alles zusammen kostet keine 50Euro.

1636638862057.png


Der RXSR ...
Jeder Empfänger mit eine SBus-Ausgang geht. Wahrscheinlich können auch andere Hersteller wie Futaba genommen werden. Bei RXSR ist es wie immer am herausfordersten diese Mikrostecker und die Engelshaar-Kabel zu verarzten. Ich habe wie üblich das weiße SBus Kabel mit Spannungsversorgung (bei mir 6V) an den SBus-Eingang des Konverters angeschlossen. Der Konverter selbst wird an Kanal 3 aus einem Fahrtregler mit SBEC versorgt.
Das gelbe Kabel gibt den SPort-Eingang für die Telemetriesensoren. Die Stromversorgung für die Sensoren kommt einfach von einem ungenutzten Ausgang des Konverters.

Der JMT Konverter ...
Grundlage bildet natürlich der leicht modifizierte und geflashte SBus zu PWM Konverter von JMT. Die Details dazu gibt es in diesem Thread ab Beitrag #30. Nach dieser Modifikation und dem dann erfolgtem Update von V2 auf V3, kann jeder Ausgang als Schalt- oder als Proportionalkanal betrieben werden. Die Details dazu finden sich ab Beitrag #24.
Im Bild habe ich noch Kanal 9 - 16 als Schalter konfiguriert. Später habe ich auf Kanal 10-16 geändert.
Der Upgrade von V2 auf V3 erfordert aus meiner Sicht etwas fortgeschrittene Kenntnisse und Möglichkeiten aus der Aduino-Welt. Ich kann's nicht. Schön wäre es, wenn man den Konverter mit V3 kaufen könnte. Dann wäre alles sehr einfach :)

Die Ausgänge des Konverters eignen sich nicht um direkt einen Verbraucher zu schalten (Beitrag #65). Es muss eine Treiberschaltung angesteuert werden. Netterweise gibt es passendes zu Hauf auf dem Markt zu kaufen.
Die Treiber aus dem obigen Bild habe ich in einem ebay-Shop erstanden (beide <10Euro, siehe auch Beitrag #70). Einfach nach "ULN2003" suchen. Hier eine Nahaufnahme:

1636642036464.png

Es können 7 Kanäle geschaltet werden. Zu den ersten 4 (links IN1-4) gibt es Kontroll-LEDs (D1-D4).
Die Eingänge werden einfach mit dem entsprechenden Signalausgang am Konverter verbunden.
Am Ausgang kann jeder Kanal bis zu 0,5A gegen Masse schalten. Gerade so wie den handelsüblichen RC-Schaltern. Unten Quer sind die beiden Pins GND und VCC zu erkennen. GND muss der Masse aus unserem BEC verbunden werden. Wenn dann noch 6V auf VCC gelegt wird, funktionieren schon direkt die Kontroll-LEDs. Wird der Jumper gezogen funktionieren sie nicht mehr. Der XH Stecker dient eigentlich zum Anschluß von Schrittmotoren. Der oberste Pin hat ebenfalls 6V und darunter sind dann die Ausgänge A-D verfügbar.

Ursprünglich wollte ich 8 Kanäle schalten und habe zwei Bausteine gekauft damit ich die bequemen Kontroll-LEDs nutzen kann. Ich habe mich dann umentschieden und lieber den folgenden Treiberbaustein verwendet (3-4Euro Amazon, suche nach ULN2003)


1636642704119.png


Es gibt keine LEDs, dafür werden 8 Kanäle geschaltet und der Baustein ist wirklich winzig.
Es gilt das gleiche Prinzip: Eingänge 1B - 8B an die Signalausgänge der Schaltkanäle des Konverters und Masse verbinden. Jeder Ausgang 1C bis 8C kann jetzt bis zu 0,5A gegen Masse schalten.
COM wird nicht benötigt.

Ebenso können direkt Relais oder MOSFet Endstufen am Konverter angeschlossen werden. Auch hier gilt einfach die Eingänge mit den Signalausgängen des Konverters verbinden und Masse anschließen. Im Laufe meiner Experimente haben die sich auch bei mir angesammelt:

1636643241131.png

Im Nachhinein fällt es mir schwer zu glauben, dass ich solange dafür gebraucht habe. Aber wenn ich mir jetzt nochmal den Thread durchlese, wird mir klar was mir zu Beginn alles gefehlt hat. Ein kleines How-To bzw. eine Anleitung eines erfahrenen Users hätten vieles erleichtert.
Mir war nicht einmal klar das es eben möglich ist die Treiber-Eingänge direkt an die Konverterausgänge anzuschließen.

Es ist interessant was mit käuflichen Komponenten alles möglich ist, ehrlich gesagt bau ich meine Schaltmodule aber komplett selber:
Schade, dass Du Deine Kenntnisse nicht "zu Papier" gebracht hast oder im Beitrag #8 etwas verschwenderischer mit Info gewesen wärst.
Nun ja, vielleicht beim nächsten Mal. ;-)
 
Erhaltene "Gefällt mir": mog-joe

Bussard

Erfahrener Benutzer
#77
Danke für Deine ausführliche und genaue Beschreibung. Wenn etwas zu speziell oder "exotisch" erscheint, melden sich halt wenig Leute.
Es ist schön, dass Du Dein Projekt nun zu einem erfolgreichen Abschluss gebracht hast, fürs nächste Modell flutscht das nächste Modul nur so vom Arbeitstisch :D.

Grüße
 
FPV1

Banggood

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