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Bau- /Bestückungsanleitungen

100DE-Hauptplatine mit LED- und DCC-Nano

Einleitung

100-DE Arduino für LEDs Master - Bestückungsanleitung Hauptplatine in Kurz- und Langform

DCC / Testtaster mit LEDs / RGB Test LEDs
100-de_01-hauptplatine_dcc_kl_titel.jpg

Bitte unbedingt die Hinweise zu Netzteilen und Stromversorgung im Stummi-Forum, insbesondere Beitrag #342 „Tabu“. https://stummiforum.de/viewtopic.php?f=7&t=165060&start=325#p1989398 und die Hinweise im Wki unter der Rubrik „Hinweise zur elektrischen Sicherheit bei der MobaLedLib“ beachten. Der entscheidende Satz im Forum lautet: „Es ist ganz wichtig, dass Ihr genau wisst was Ihr macht. Wenn Ihr euch unsicher seid, dann lasst die Finger davon.“

Mit der vorgestellten Platine kann man:

  • DCC Signale zur Steuerung von LEDs oder LED-Ketten benutzen. Wenn man die Signale über DCC lesen will benötigt man zwei Nanos.

Außerdem können:

  • optional zwei RGB-LEDs angesteuert werden. Die erste ist ganz am Anfang der Kette, die zweite am Ende. Mit der ersten RGB-LED kann man überprüfen ob das Programm regulär läuft. Mit der zweiten hat man eine visuelle Kontrolle ob die Kette unterbrochen ist
  • die LEDs und das Programm über drei Taster auf der Platine getestet werden
  • weitere LEDs in einer zweiten Kette angeschlossen werden (z.B. im Weichenstellpult)
  • zusätzliche Komponenten per I2C angesprochen werden

Das klingt schon wieder mächtig kompliziert. Aber keine Sorge, die Platine kann auch für die ganz einfache Anwendung, bei der nur ein Helligkeitssensor und die LEDs verwendet werden eingesetzt werden. Die einzelnen Anwendungsfälle sind oder werden noch im Stummiforum und/oder hier im Wiki beschrieben.

Weitere Platinenvorstellungen folgen (fertig wenn fertig!). Damit kann man:

  • CAN Botschaften einlesen und damit die LEDs steuern
  • LocoNet Nachrichten empfangen
  • 80 oder mehr Schalter oder Taster einlesen

Die Platinen (alle Farben) sind gleichwertig


Stückliste

Wenn möglich werden deutsche oder die vom Lieferanten verwendeten Bezeichnungen verwendet. Preise stammen aus 07/2019 und werden noch angepasst.

Anzahl Bez Beschreibung erhältlich ca. Preis alternativ Bemerkung
1 Platine Hauptplatine Alf 100a-Arduino für LEDs Master 7,01 Platine kann über Alfred (LedLib@yahoo.de) bezogen werden.
1 S4 SWITCH Reichelt DTL 2 GE 2,39 A Es können auch 3x die gleichen Taster bestellt und nur farbige LEDs verwendet werden
1 S5 SWITCH Reichelt DTL 2 WS 2,39 A Es können auch 3x die gleichen Taster bestellt und nur farbige LEDs verwendet werden
1 S6 SWITCH Reichelt DTL 2 BL 2,39 A Es können auch 3x die gleichen Taster bestellt und nur farbige LEDs verwendet werden
1 U1 Ws2812* Modul Winkelstecker (by Hardi) Forum-Anleitung B wenn R1 nicht bestückt wird * WS2812B LED mit Kühlkörper 1)
4 Buchsenleiste 3Pin und 2Pin Reichelt BL 1X20G8 0,27 Für U1, U2, U3 und U4
1 SV3 IDC PRINT HEADER 6P or 4P Reichelt WSL 6G 0,18 C Wannenstecker 6-Pol oder 4 pol
2 KEYBRD, KEYBRD1 IDC PRINT HEADER 8P Pollin 451167 0,10 C Wannenstecker 8-Pol
1 KEY_80 IDC PRINT HEADER 14P Reichelt WSL 14G 0,13 C Wannenstecker 14 pol
1 U4 Ws2812* Modul Winkelstecker (by Hardi) Forum-Anleitung D Siehe auch Alternative SJ2 * WS2812B LED mit Kühlkörper 2)
2 C5, C6 KERKO Reichelt KERKO 100N 0,05 C025-025×050
2 R2, R10 WIDERSTAND Reichelt METALL 10,0K
Braun-Schwarz-Schwarz-Rot–Braun
0,08 Widerstände (für künftige Softwareerweiterungen)
3 R3, R4, R11 WIDERSTAND Reichelt METALL 470
Gelb-Lila-Schwarz-Schwarz–Braun
0,08 Vorwiderstand
3 R5, R6, R8 WIDERSTAND Reichelt METALL 1,00K
Braun-Schwarz-Schwarz-Braun–Braun
0,08 Vorwiderstand
1 R7 WIDERSTAND Reichelt METALL 47,0K
Gelb-Lila-Schwarz-Rot–Braun
0,08 Widerstand
2 R9, R12 WIDERSTAND Reichelt METALL 100
Braun-Schwarz-Schwarz-Schwarz–Braun
0,08 wenn CVs per DCC ausgelesen werden sollen 3)
1 R13 WIDERSTAND Reichelt METALL 33,0K
Orange-Orange-Schwarz-Rot–Braun
0,08 Wenn Tag/Nachterkennung / Schalter
1 R_PULLDW WIDERSTAND Reichelt METALL 3,90 K
Orange-Weiß-Schwarz-Braun–Braun
0,08 Pulldown für TX-Leitung DCC-Nano
1 LED1 LED grün Reichelt LED 3MM GN 0,07 LED grün
1 U2 Arduino LED Nano Ali 2,00 Zirkapreis Ali (Reichelt ca. 18,– Euro)
1 U3 Arduino DCC Nano Ali 2,00 Zirkapreis Ali (Reichelt ca. 18,– Euro)
1 J1 PIN HEADER 1×2 RM2,54 Reichelt RND 205-00623 0,05 Wenn Tag/Nachterkennung / Schalter (evtl. Billiger wenn man lange Leiste kauft und diese trennt)
1 JP18 PIN HEADER 1×3 RM2,54 Reichelt RND 205-00624 0,03
1 B1 Gleichrichter Reichelt B140C 1000DIP 0,16 E Siehe auch Alternative Diode RND 1N4148
1 OK1 OPTO COUPLER DIL-8 Reichelt 6N 137 0,52 Stecksockel empfohlen, siehe Stecksockel
1 Stecksockel Reichelt GS 8P 0,20 Für Optokoppler 6N 137
1 Schraubklemme Reichelt RND 205-00045 0,25 DCC
1 LED 3mm Yellow Reichelt RND 135-00004 0,04 LED gelb
1 LED 3mm White Reichelt RND 135-00162 0,13 LED weiß
1 LED 3mm Blue Reichelt RND 135-00158 0,10 LED blau
1 Q1 PNP TRANSISTOR TO-92 Reichelt BC 556A 0,03 wenn CVs per DCC ausgelesen werden sollen 4)
1 OK2 OPTO COUPLER DIL-6 Reichelt CNY 17-3 EVL 0,27 wenn CVs per DCC ausgelesen werden sollen 5)
1 Stecksockel Reichelt GS 6P 0,20 Für Optokoppler CNY 17-3 EVL

Stücklistenalternativen A-E

Anzahl Bez Beschreibung erhältlich ca. Preis alternativ Bemerkung
3 S1, S2, S3 SWITCH Reichelt TASTER 3301 0,13 A Entweder diese günstigen Schalter oder die Schalter DTL 2 xx verwenden
1 R1 WIDERSTAND Reichelt METALL 100
Braun-Schwarz-Schwarz-Schwarz–Braun
0,08 B Nur wenn U1 nicht bestückt wird
1 100R WIDERSTAND Reichelt METALL 100
Braun-Schwarz-Schwarz-Schwarz–Braun
0,08 B Als Steckbrücke 100Ohm zusammen mit R1, siehe Aufbauanleitung. Nur wenn U1 nicht bestückt wird
1 X1 RJ10 Connector Reichelt MEBP 4-4S 0,20 C Optionalwenn kein Wannenstecker benutzt wird
0 SJ1, SJ2, SJ3 Solder Jumper Reichelt BKL 10120190 0,21 D SJ2 mit Lot brücken wenn U4 nicht bestückt wird
1 Diode Reichelt RND 1N4148 0,02 E Alternativ zum Gleichrichter

Warenkorb

Der Warenkorb bei Reichelt, enthält alles bis auf die Arduinos, der Platine, den 8-Poligen Wannensteckern (bei Reichelt aktuell nicht auf LAger) und den Alternativen zur Stückliste.


Schaltplan

100_master-schematic_1.jpg 100_master-schematic_2.jpg


Bestückung - Aufbauanleitung Norm-Bestückung Kurzform

Standards sind in den Zeichnungen in rot und in gelb markiert, Alternativen in blau. Unbedingt die Hinweise in der Aufbauanleitung beachten, dort sind auch teilweise Hinweise zu den Einbaurichtungen. Grundsätzlich sollte man zuerst die niedrigen/flachen Bauteile einlöten.

  • Die drei Taster S4, S5 und S6 / alternativ S1, S2 und S3 + zugehörige LEDSs (Gelb, Weiß, Blau) + Resistoren (Widerstände) einlöten.
  • Bei den LEDs die Einbaurichtung beachten, die Anodenseiten der LEDs (längere Beinchen) sind in der Zeichnung, aber nicht auf der Platine, mit + bezeichnet.
  • S4_SWITCH_DTL 2 GE / alternativ S1_SWITCH_Taster 3301 + LED 3mm Yellow_ RND 13500022 + R4_RESISTOR METALL 470 (Vorwiderstand)
  • S5_SWITCH_DTL 2 WS / alternativ S2_SWITCH_Taster 3301 + LED 3mm White_RND 13500021 + R5_RESISTOR METALL 1,00K (Vorwiderstand)
  • S6_SWITCH_DTL 2 BL / alternativ S3_SWITCH_Taster 3301 + LED 3mm Blue_RND 13500014 + R6_RESISTOR METALL 1,00K (Vorwiderstand)
  • LED1_LED (green)_LED 3MM GN + R3_RESISTOR METALL 470 (Vorwiderstand)
  • C5 und C6_C025-025X050_RESISTOR_KERKO 100N (2x gelb in der Zeichnung), R12_RESISTOR_METALL 100, R13_RESISTOR_METALL 33,0K
  • J1_PIN HEADER 1×2 RM2,54_MPE 087-1-002, R2_RESISTOR_METALL 10K (für zukünftige Softwareerweiterung).
  • JP18_PIN HEADER 1×3 RM2,54 einlöten und Pin1 (D2) und Pin2 (Mitte) mit Steckjumper brücken. Pin3 (SQL) bleibt frei.
  • R8_RESISTOR_METALL 1,00K + B1_Gleichrichter_B140C1000DIP (Einbaurichtung auf Platine und Bauteil angegeben) / alternativ R8_RESISTOR_METALL 1,00K + Diode_RND 1N4148 (Einbaurichtung beachten, schwarze Markierung nach oben)
  • OK1_6N 137_Optokoppler auf Stecksockel_GS8 (Einbaurichtung beachten. Bauteil hat meist einen „Punkt“ für Pin1. Auf der Platine ist Pin1 nicht rund sondern eckig eingezeichnet).
  • SV3_IDC PRINT HEADER 6P or 4P (Wannenstecker) / alternativ X1_RJ10 Connector_MEBP 4-4S
  • U1_WS2812 Modul mit Winkelsteckern (by Hardi) + Buchsenleisten 3Pin und 2Pin oder R1_RESISTOR_YAG FTE52-100R + einen weiteren 100Ohm RESISTOR als Steckbrücke bestücken, (R1+100R nur wenn U1 nicht mit WS2812 bestückt wird), siehe nachfolgende Zeichnungen. Als 100Ohm Resistor kann das gleiche Bauteil wie bei R1 verwendet werden.
  • U4_WS2812 Modul mit Winkelsteckern (by Hardi) + Buchsenleisten 3Pin und 2Pin / alternativ SJ2 auf der Rückseite der Platine mit Lot brücken (SJ2 nur brücken wenn U4 nicht bestückt wird. SJ2 ggf. für zukünftige Software relevant).
  • SJ1 und SJ3 auf der Platinenrückseite nicht brücken. Sind für zukünftige Erweiterungen vorgesehen.
  • Schraubklemme 2-Pol DCC
  • U2_Arduino LED Nano + Buchsenleisten 2x 15Pin
  • U3_Arduino DCC Nano + Buchsenleisten 2x 15Pin

Bauteile unter dem DCC Nano

  • R9_RESISTOR METALL 100, R10_RESISTOR METALL 10,0K, R11_RESISTOR METALL 470
  • Q1_BC 556A PNP TRANSISTOR TO-92 (Einbaurichtung ergibt sich aus Bauform abgeflacht/rund).
  • OK2_CNY 17-3 EVL Optokoppler auf Stecksockel_GS6 (Einbaurichtung beachten. Bauteil hat meist einen „Punkt“ für Pin1. Auf der Platine ist Pin1 nicht rund sondern eckig eingezeichnet).

100-de_05-hauptplatine_dcc_k_1.jpg

Modul mit WS2812 muß bestückt werden wenn kein R1 + 100R Steckbrücke vorhanden 100-de_05-hauptplatine_dcc_k_2.jpg


Bestückung - Aufbauanleitung Norm-Bestückung Langform

auf den folgenden Seiten für DCC / Testtaster mit LEDs / RGB Test LEDs mit unterstützenden Bildern

Nachfolgend findet ihr Detailbilder der zu bestückenden Bauteile

(Die Bezeichnung Resistor für den Kerko C5 ist nicht korrekt) 100-de_05-hauptplatine_dcc_l_2a.jpg

(Die Bezeichnung Resistor für den Kerko C6 ist nicht korrekt) 100-de_05-hauptplatine_dcc_l_3b.jpg

100-de_05-hauptplatine_dcc_l_4b.jpg

100-de_05-hauptplatine_dcc_l_5c.jpg

Buchsenleisten und Optokoppler

  • Buchsenleisten 15-Pin (4x) für Arduino Nano‘s
  • OK1_6N 137 Optokoppler auf Stecksockel GS8

(Einbaurichtung beachten. Bauteil hat meist einen „Punkt“ für Pin1. Auf der Platine ist Pin1 nicht rund sondern eckig eingezeichnet).

100-de_05-hauptplatine_dcc_l_6.jpg

100-de_05-hauptplatine_dcc_l_7.jpg

100-de_05-hauptplatine_dcc_l_8.jpg Optokoppler, WS2812 Module und Wannenstecker

  • GS6 Stecksockel
  • OK2_CNY 17-3 EVL Optokoppler

(Einbaurichtung beachten. Bauteil hat meist einen „Punkt“ für Pin1. Auf der Platine ist Pin1 nicht rund sondern eckig eingezeichnet).

  • U1_WS2812 Modul mit Winkelsteckern (von Hardi).
  • U4_WS2812 Modul mit Winkelsteckern (von Hardi).
  • SV3_IDC PRINT HEADER 6P or 4P

(Wannenstecker), Alternativ X1_RJ10 Connector_MEBP 4-4S

Unterseite

Auf Grund eines Problems mit den parallel geschalteten LEDs und Widerstände, wenn beide Nanos eingesteckt sind, ist es notwendig auf der Unterseite einen zusätzlichen Widerstand (3,9 KOhm, 1%) einzulöten. Dieser kommt zwischen den untersten linken Pins des linken Arduinos zum zweiten Pin von unten auf der rechten Steckerleiste des Arduinos.
100_unterseite.jpg

RGB Test LEDs (oben erste LED0, unten Rückkanal LEDn) Mit diesen zwei RGB LEDs kann geprüft werden ob die Kommunikation funktioniert.


Stromversorgung

Stromversorgung: siehe Aufbauanleitung 200-DE Verteilerplatine

Am Schreibtisch wird die Platine über den USB versorgt. Parallel kann sie auch über ein 5V Netzteil versorgt werden welches an die Verteilerplatine angeschlossen ist. Auf dem Nano ist eine Diode welche verhindert, dass Strom zurück in den PC fließt. Auf der Anlage bekommt die Platine dann nur noch Strom vom Netzteil.

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anleitungen/bauanleitungen/hauptplatine_100de.txt · Zuletzt geändert: 2020/08/10 11:27 von moba_nick