Wichtiger Hinweis !

Für nahezu alle Projekte wurde die Entwicklung und der Support eingestellt.
Dieses Projekt wird jedoch überarbeit und wird eventuell neu aufgelegt. Info folgt.
Der Shop existiert nicht mehr !

Weitere Informationen

In der Fachzeitschrift SchiffsModell, Ausgabe 12 / 2000 hatte ich meine Schaltung für eine Kennungsgeber für leuchttonnen vorgestellt. Im Lauf der Jahre erreichten mich dazu Anfragen zu kleinen Anpassungen die ich meist bequem umsetzen konnte.
Unter Anderem wurde ich um Unterstützung beim Beleuchten einer Seekarte gebeten. Mehrere Leuchttürme auf der Karte sollten mit Leuchtdioden ausgerüstet werden und vorbildnah ihre Kennungen ausgeben. Nun hätte man ja den Kennungsgeber entsprechend oft aufbauen können. Das hätte dann aber doch recht viel Lötarbeit bedeutet und die Kosten in die Höhe getrieben. So habe ich eine geeignete Schaltung entwickelt. Da ich kürzlich wieder nach einer solchen Lösung gefragt wurde, habe ich mich entschlossen, die Schaltung in der Zeitschrift zu veröffentlichen und auch hier vorzustellen.

Recht interessant ist die Karte, die unter der Bezeichnung „Sehkarte“ vertrieben wird. Sie ist für die Westküste und die südliche Nordsee auch als Posterkarte erhältlich. Aus urheberrechtlichen Gründen möchte ich für ein paar Beleuchtungstipps jedoch auf einen Eigenentwurf zurückgreifen. Diesen habe ich am Computer erstellt und ausgedruckt. Diese Karte mit Leuchttürmen und Fahrwassertonnen wurde auf eine Hartfaserplatte aufgeklebt.

Die Befeuerung der Leuchttürme sollte mit 3mm Leuchtdioden dargestellt werden. Da sich Bohren nicht bewährt hat, habe ich zum Anbringen der Löcher für die 3mm Leuchtdioden ein passendes Stück Messingrohr angespitzt und als Stanzwerkzeug benutzt. Das Rohr wurde immer komplett durchgetrieben.

Um in den Größenverhältnissen vorbildnah zu bleiben, sollten die Tonnen eine Lichtöffnung von ca. 1 mm erhalten. Für die Tonnen wurde das Loch mit einem Nagel angebracht und mit einem Stück 1mm Lichtleitfaser ausgefüllt. Ein kleiner Holzklotz wurde mit einer Bohrung von 1mm versehen. Zur Hälfte wurde dann auf 3mm aufgebohrt. Dieser Klotz wurde nach Angabe von Klebstoff über die Lichtleitfaser gestülpt und kann, wie im Bild veranschaulicht, die 3mm Leuchtdiode aufnehmen.

Hier nun ein Blick auf die verkabelte Karte. Die Leuchtdioden sind Plus-seitig untereinander verbunden und werden an den Dimmer Ausgang der Schaltung angeschlossen. Die Minus Anschlüsse werden zu den entsprechenden Ausgängen der Platine geführt. Für diesen kleinen Kartenausschnitt sind übrigens schon 14 Leuchtdioden verbaut. Wer eine große Karte beleuchten möchte, wird sicher überlegen, die Tonnen nur ständig leuchten zu lassen. Dann bietet es sich auch an, die Lichtleitfasern länger zu lassen und mit einer Leuchtdiode dann gleich mehrere Tonnen zu beleuchten.

Leuchtdioden
Bei der Auswahl der Leuchtdioden kann man nur schwer Empfehlungen geben. Einerseits hängt das davon ab, wie der Modellbauer seine Karte ausführen möchte. Für weisse LEDs gibt es ja das 'klassische' Weiss, das eher bläulich erscheint. Warmweisse LEDs wird man womöglich als gelblich empfinden. Das ist eben auch Geschmackssache. Wenn man sich nach Sichtung von Mustern entschieden hat, sollte man aber auf jeden Fall nur LEDs aus einer Lieferung gemeinsam verbauen. Ich habe schon leichte Farbunterschiede von Lieferung zu Lieferung erlebt.
Die Helligkeit der Leuchtdioden hängt bekanntlich vom gewählten Vorwiderstand ab. Dieser sollte jedoch nicht nach der maximal zulässigen Stromstärke der Leuchtdiode bemessen werden , sondern experimentell ermittelt werden. Maßgebend wird dabei sein, dass die Helligkeit der verschiedenen Leuchtdioden aufeinander abgestimmt ist.

Auf einer Karte eines größeren Gebietes werden einige Kennungen sicher mehrfach vorkommen. Damit es nicht zum Blinken im Gleichtakt kommt, werden Kennungen mit leicht unterschiedlichen Umlaufzeiten angeboten. Ebenso sind feste Taktverhältnisse wie z.B. 4 Sekunden und 8 Sekunden mit „krummen“ Werten wie 4 Sekunden und 8,1 Sekunden realisiert. Für die hier vorgestellte Lösung kommen 5 Kennungen aus einem Baustein. Jeder Baustein läuft mit einer etwas anderen Frequenz, so dass bei gleichen Kennungen aus unterschiedlichen Bausteine keine Probleme auftreten.
Für die hier vorgestellte Schaltung habe ich die Kennungen mal in einer Tabelle zusammengestellt.

Die Vorgaben für die Taktzeiten und Ein/Aus Phasen beruhen auf Vorgaben, die Anwender gemacht haben. Ich habe das nicht recherchiert – daher gilt: „ohne Gewähr“. Abweichende Kennungen kann ich auf Anfrage umsetzen. Der Lichtwechsel vollzieht sich langsam – die entsprechenden Rampenzeiten sind ebenfalls in der Tabelle angegeben.

Schaltplan
Seit Erscheinen meiner Schaltung im Jahre 2000 sind weitere Mikrocontroller auf den Markt gekommen. Ich habe mich für den ATMEL „AT-Tiny 13“ entschieden. Durch einen internen Oszillator kommt er ohne Quarz aus und erlaubt somit einen einfachen Schaltungsaufbau. 5 verschiedene Kennungen mit unterschiedlichen Rampenzeiten können ausgegeben werden. Die Rampenfunktion habe ich überarbeitet, da sich mit der alten Version des Kennungsgebers kein ideales Bild bei der Ansteuerung von Leuchtdioden ergab.
Im vorliegenden Beispiel sind 4 dieser Controller verbaut und ermöglichen so die Ausgabe von 20 Kennungen. Natürlich kann man das nach Wunsch auch erweitern bzw. kürzen.
Die im Schaltplan eingezeichneten Leuchtdioden sind auf der Karte angebracht. Wie bereits erwähnt, hängt die Wahl des Vorwiderstandes „R“ von den verwendeten Leuchtdioden und der gewünschten Helligkeit ab. Man wird dies experimentell ermitteln. Gerade weisse Leuchtdioden sind oft sehr hell und benötigen daher einen größeren Vorwiderstand. Um die Anpassung der Widerstände zu vereinfachen , gibt es auf der Platine IC-Fassungskontakte für die Widerstände. So kommt an ohne Lötarbeit aus. Die Belastbarkeit der Ausgänge des ICs beträgt 20mA. Daher sollten Werte von 220 Ohm nicht unterschritten werden.
Die Leuchtdioden sind gemeinsam an der Plus Seite verschaltet und werden an den Dimmerausgang angeschlossen. Die Dimmerschaltung hat sich als sehr praktisch erwiesen. Damit lässt sich die gesamte Karte in der Helligkeit anpassen. Tagsüber ist es dann hell genug und bei Dunkelheit kann man das Ganze auf „weniger aufdringlich“ einstellen.
Die Schaltung ist für eine Versorgungsspannung von 8 bis 12V ausgelegt. Als Sicherung verwende ich eine „selbstheilende Sicherung“. Alternativ kann man auch eine Sicherung für Printmontage einsetzen. Für den Spannungsregler (IC3) habe ich einen Kühlkörper vorgesehen. Intern arbeitet die Schaltung mit 5V. Für die Kondensatoren sind auf jeden Fall Tantalkondensatoren zu verwenden. Diese haben nicht nur eine kompakte Bauform sondern auch bessere Eigenschaften bei höheren Frequenzen.

Für die hier vorgestellte Schaltung habe ich die Kennungen mal in einer Tabelle zusammengestellt.

Ich baue meine Schaltungen grundsätzlich auf Lochrasterplatten auf. Wer über entsprechende Erfahrung verfügt, wird mit dem Nachbau gut zurecht kommen. Dabei kann man sich auch gut an meinem Layoutvorschlag für die Freunde der selbst geätzten Platinen orientieren.

Nun wird es sicher auch Modellbauer geben, die sich den Aufbau der Schaltung nicht zutrauen. Hier sei auf den Service von Helmut Malinowski verwiesen. Er bietet neben den programmierten Controllern Unterstützung durch fertig aufgebaute Schaltungen an. Das hat sich in der Vergangenheit gut bewährt und oftmals konnten auch individuelle Wünsche berücksichtigt werden.

Bestückungsseite

Lötseite / Ätzvorlage

Bezugsquellen Die Bauteile sind weitgehend handelsüblich und somit im Modellbauhandel zu bekommen. Eine Ausnahme bilden die Controller (IC1 A..D und IC2). Diese sind mit den entsprechenden Programmen versehen und nur auf Anfrage zu bekommen.