ELEKTRONIK:	Nachbauanleitung: Externe Startampel für ProX-Blackbox

Bahnsystem

Schwierigkeitsgrad

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Externe Startampel für ProX-Blackbox Entwurf: Frank Rehberg Idee: Die Pro-X-Blackbox besitzt von Hause aus bereits fünf LEDs die nach dem drücken der Start-Taste eine optischen Kontrolle des Startablaufs ermöglichen. Ich hatte jedoch den Wunsch an meiner Anlage eine Modellstartampel über der Strecke zu plazieren und synchron zur Blackbox die Startampelsequenz anzuzeigen. Die 5 LEDs der Blackbox unterscheiden sich jedoch von einer realen Ampel mit fünf roten und anschließend 5 grünen Ampeln. Bei der Startsequenz der Blackbox leuchten die 5 LEDs nacheinander auf und anstelle einer grünen LED leuchtet nach Rennfreigabe dann die mittlere (dritte rote) LED konstant. Um eine externe Startampel für unsere Bahn zu erhalten müssen einerseits die Signale der 5 LEDs nach außen geführt und zuätzlich eine Umwandlung für eine korrekte klassische Startampeldarstellung erfolgen. Mit den Signalen der LEDs 1, 2, 4 und 5 wird ganz "normal" über einen Transistor je eine rot LED angesteuert. Das Signal von LED3 wird über eine (wirklich) kleine Logikschaltung ausgewetet und damit dann entweder die 3. Ampel (rot) oder die 5 grünen LEDs angesteuert. Die grünen LEDs müssen immer dann leuchten wenn nur die 3.LED der BB ein Signal hat und keine der anderen. Die 3. rote Ampel muß immer dann leuchten wenn auch die erste LED der BB bereits leuchtet. Um eine "rennaltagstaugliche" Lösung zu erhalten sollte die Verbindung zwischen Blackbox und Ampelelektronik möglichst über eine einfache Steckverbindung und ein flaches Kabel erfolgen. Natürlich soll die gesamte Schaltung möglichst klein sein um sie ggf. unauffällig in eine Startampelbrücke einabauen zu können. Wie immer bei unseren Elektronikprojekten sind alle verwendeten Bauteile im Elektronikhandel erhältlich und kosten nur wenige Euro.

Abgriff der Steuersignale und des Massepotentials in der Pro-X-Blackbox: Um eine geeignete Anschlußstelle in der Balckbox für unsere externe Ampel zu finden habe ich diese zunächst aufgeschraubt. Hierzu werden die 6 Schrauben auf der Unterseite der BB-Schiene entfernt. Es handelt sich dabei um 5 Kreuzschlitzschrauben und (leider) auch um eine Torxschraube die sich i.d.R. unter dem Garantieaufkleber befindet. Achtung: Es versteht sich von selbst, dass bei derartigen Basteleien an der Blackbox jeglicher Garantieanspruch verloren geht !

Nach dem Entfernen der Plastikabdeckung kann man die nun freiliegende Leiterplatte vorsichtig aus ihrem Gehäuse entnehmen (vorsicht: Kabel des Lautsprechers und zum Bahnstromleiter begrenzen den Spielraum u.U. ein wenig). Bei genauem Betrachten der Platinenoberseite sieht man unterhalb der dritten LED ein Feld in dem sich bereits fünf Bohrungen befinden die mit TP4 bis TP8 beschriftet sind (Bild links oben). Als hätte man bei Carrera auf unser Vorhaben gewartet, sind dies genau die Anschlußpunkte für die 5 LEDs. Für den Anschluss unserer externen Ampel fehlt uns lediglich noch ein Masse/Minuspotentialanschluss. Auf dem Bild rechts oben der Platinenunterseite sieht man die 5 Anschlusspunkte der LEDs sowie eine geeignete Stelle für den Anschluss der Masseleitung.

Auf den Bildern oben kann man die optimale Position für den Einbau der Western-RJ-12-Buchse sehen. Diese wird mit ca. 8cm langen Anschlußleitungen geliefert und ist daher optimal geeignet um eine Steckverbindung zwischen Blackbox und externer Startampel herzustellen. Zuerst wird an der auf dem zweiten Bild zu sehenden Position ein kleines Loch mit einem 5mm ohrer gebohrt welches dann mit einfachen Schlüsselfeilen auf die erforderliche Öffnungsgrösse aufgeweitet wird. Die 5 Leitungen der Buchse die an die Punkte TP4 bis TP8 angelötet werden, werden von der Oberseite der Leiterplatte in die vorgebohrten Löcher gesteckt, und dann das Lötzinn auf der Lötseite kurz erhitzt. Die Anschlussdrähte rutschen dann ganz leicht in die Bohrung und können dann nochmals sauber mit Zinn fertiggelötet werden. Der Masseanschluss wird durch ein kleines Loch in der Leiterplatte geführt (ist auf dem dritten Bild gut zu sehen) und dann auf der Lötseite der Leiterplatte an dem zuvor beschriebenen Punkt angelötet. Nachdem dann die Leitungen der RJ-Buchse an der Platine der Pro-X-Blackbox angelötet sind, wird die Buchse von der Innenseite mit 2-K-Kleber in das Gehäuse eingeklebt.

	Beschreibung Streifenrasterplatine: Die Elektronik wird (wie bereits in unseren anderen Projekten) auf eine Streifenrasterplatine aufgebaut. Zuerst sollten dabei auf der Platinenunterseite/Lötseite alle erforderlichen Leiterbahnunterbrechungen (siehe Grafik rechts / helle Stellen) hergestellt werden. Wichtig: Die Unterbrechungen unter dem IC nicht vergessen ! In weiteren Schritten werden dann zunächst die Drahtbrücken, Widerstände, IC-Sockel, Transistoren und LEDs eingelötet. Wer sicher im Umgang mit dem Lötkolben ist kann ggf. auch auf den IC-Sockel verzichten und das IC direkt einlöten um ein wenig an Bauhöhe zu gewinnen. Die LEDs werden auf eine kleine seperate Leiterplatte gesetzt und mit einzelnen kurzen Drähten mit der Hauptplatine verbunden. Auf diese Weise erhalten wir eine flexiblere Montagemöglichkeit (z.B. in einer Startampelbrücke oder einem Modellgebäude).
Bestückungsseite der Streifenrasterplatine		Unterseite der Streifenrasterplatine

Für die Verbindung zur Blackbox verwende ich ein 6poliges Westernmodularkabel von dem ich an einer Seite den Stecker abschneide und das Ende abisoliere. Die 6 Adern werden nun an die mit TP4 bis TP8 sowie an den mit Minus bezeichneten Punkten der Leiterplatte angelötet (siehe Zeichnung oben). Nun muß noch die getrennte 5V-Stromversorgung (hierzu verwendet man z.B. ein stabilisieres Steckernetzteil) an die dafür vorgesehenen Punkte (+5V und Minus) der Leiterplatte angeschlossen werden. Auch hierfür bietet sich eine steckbare Lösung an, indem man z.B. eine Hohlstecker-Einbaubuchse verwendet.

Nachdem alle Kabel angelötet sind, kann ein erster Test erfolgen. Hierzu stecke ich den RJ11-Stecker der externen Startampel in die RJ-Buchse an der Blackbox und die 5V-Stromversorgung des Steckernetzteils an die Hohlsteckereinbaubuchse der externen Startampel. Auf den Bildern oben kann man die (noch nicht wieder in das Blackboxgehäuse eingebaute) Platine der BB und die externe Startampelleiterplatte sehen. Von links nach rechts sind die 6 Schritte des Startablaufs und die entsprechenden LEDs zu sehen.

Beschaffung der Bauteile : Um möglichst vielen von Euch den Nachbau zu ermöglichen, habe ich eine kleine Bestelliste für den Elektronik-Versand Reichelt-Elektronik zusammengestellt. Wer schon Elektronikerfahrung hat wird mit Sicherheit bereits einige Teile z.B. Leiterplatten, Draht etc. besitzen. Es ist sicherlich auch möglich, die benötigten Bauteile im lokalen Elektronikfachhandel zu kaufen. Auch die Verwendung hellerer LEDs als der 3mm-Typen die ich ausgewählt habe ist durchaus möglich. Hier muß lediglich eine LED mit einer Spannung von ca. 2,1V und einer Stromaufnahme von ca. 20mA gewählt werden, ansonsten müssen die Vorwiderstände der LEDs (R3 bzw. R5) verändert werden. Die Daten der u.g. Liste habe ich aus dem aktuellen Reichelt-Katalog entnommen. Bestellen kann man bei Reichelt entweder über die telefonische Bestellannahme oder via Internet (WWW.REICHELT.DE). Genauere Angaben dazu findet ihr auf deren Web-Site. Tipp: Die Bauteile selbst kosten meist nur wenige Cent. Da die Versandkosten bei Reichelt jedoch derzeit 5,60 EUR betragen sollte man durchaus überlegen ob man nicht gleich ein paar mehr Bauteile kauft. Ich bemühe mich bei allen unseren Elektronikprojekten möglichst die gleichen Bauteile zu verwenden. Das IC (74LS00) und die Transistoren BC337 sowie die Widerstände kann man daher getrost in größerer Stückzahl beschaffen. Nichts ist ärgerlicher als wenn man eine weitere Elektronikschaltung (z.B. weil ein Freund die Ampel auch haben will) bauen will und wegen einem fehlenden Transistor oder Widerstand eine neue Bestellung aufgegeben muss. Ich "sammel" daher immer bis ich eine größere Menge zusammen habe oder bestelle zusammen mit Freunden, dann kann man sich das Porto teilen.

Bauteileliste (Reichelt) für den Nachbau der externen Startampel:

Bezeichnung	Art-Nr.	Preis (EURO)	Anzahl
IC 74LS00	LS00	0,25	1
Standard IC-FAssung 14pol.	GS 14	0,05	1
LED, 3mm rot	SLH36 rt	0,07	5
LED, 3mm grün	SLH36 gn	0,06	5
Transistor BC337/25	BC 337-25	0,05	6
R3 Widerstand 1/4W - 150 Ohm	1/4W 150	0,10	5
R5 Widerstand 1/4W - 56 Ohm	1/4W 56	0,10	1
R1 Widerstand 1/4W - 4,7 kOhm	1/4W 4,7k	0,10	6
Modular-Einbaubuchse 6/6 mit Anschlusskabeln	MEB 6-6	0,29	1
Westernkabel, 2x Stecker 6 pol. belegt , 10m	WK 6-6 5M	1,05	1

Material für die Verbindung zwischen BB und externer Ampel:

Bezeichnung	Art-Nr.	Preis (EURO)	Anzahl
Modular-Einbaubuchse 6/6 mit Anschlusskabeln	MEB 6-6	0,29	1
Westernkabel, 2x Stecker 6 pol. belegt , 10m	WK 6-6 5M	1,05	1

Optionales Material das man jedoch ggf. noch von früheren Elektronikbastelarbeiten hat:

Bezeichnung	Art-Nr.	Preis (EURO)	Anzahl
Universal-Leiterplatte mit Cu-Auflage (Lötstreifen) 100x160mm / 39 Reihen	H25SR160	1,50	1
Stecker-Netzgerät, stabilisiert, 500mA	MWS 895-GS	5,50	1
Hohlstecker-Einbaubuchse (Stromversorgung)	HEBW 21	0,12	1
Silberdraht, Ø 0,8mm, Länge: 7M	SILBER 0,8MM	1,65	1
Kupferlitze isoliert, 10M, 1x0,14mm, schwarz	LITZE SW	0,69	1

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