Lernpaket Modellbahn-Beleuchtung - Experimente
von Hermann Nieder
Dies
ist die Platine aus dem Lernpaket Modellbahn
Universal-Beleuchtungs-Set. Für meine Experimente lötete ich
zunächst die Bauteile nach der Anleitung ein. Die Leuchtdioden aus
dem Lernpaket sowie notwendige Leitungen zu anderen Bauteilen
wollte ich zunächst steckbar machen, bevor diese später
einmal eine feste Verbindung erhalten sollten. Zu diesem Zweck
lötete ich an den Ausgängen des Mikrocontrollers an die
noch freien Enden der Widerstände die oberen Kontakte von
zweireihigen Buchsenleisten an, während die Kontakte der
unteren Reihe dabei eine feste Verbindung mit Masse erhielten.
Die zweipolige Anschlussklemme im Bild ist für die Leitungen zur Spannungsversorgung der Platine vorgesehen.
Nachdem
ich einige Experimente nach der Beschreibung des Lernpakets
durchgeführt hatte, überlegte ich, welche zusätzliche
Versuchschaltungen aufgebaut werden könnten, und
entwarf u. a. die im Bild, in der die verwendeten
gelben Leuchtdioden in Form eines stilisierten Pfeils angeordnet sind.
Links daneben ist gerade eine Flächen-LED mit 4 roten Leuchtdioden
an den Ausgängen L1 – L4 angeschlossen. Bei ihrer Verwendung
erhält man einen interessanten Lichteffekt, da beim Einschalten
der Spannungsversorgung unter der Oberfläche der
Flächen-LED „ein Feuer zu flackern scheint“.
Rechts neben der 9V-Blockbatterie befindet sich eine grüne
Flächen-LED, die am PWM-Ausgang angeschlossen ist.
Dies
ist der Schaltplan zum Aufbau im Bild oben mit dem „blinkenden
Pfeil“ und den Flächen-LEDs. Der Jumper auf der Platine
des Lernpakets steckt in Position 2 „Reklameleuchten“.
Die grüne LED am PWM-Ausgang leuchtet langsam auf , erlischt wieder, leuchtet wieder auf usw.
Der
Jumper auf der Mikrocontrollerplatine kann in Position 2 stecken
bleiben, um z. B. auch die abgebildete Schaltung auf einem
kleinen Steckboard zu betreiben. Es werden Verbindungsleitungen zu L1
– L4 sowie zum Anschluss +5V und zum Masseanschluss
der Mikrocontrollerplatine benötigt. Der Mikrocontroller erzeugt
mit der Schaltung auf dem Steckboard ein Lauflichts mit 8 gelben
Leuchtdioden, die in schneller Folge ähnlich
aufleuchten und wieder ausgeschaltet werden wie die Signallampen z. B.
an Autobahnbaustellen.
Dies
ist der Schaltplan zu der oben vorgestellten Lauflichtschaltung.
Die Katoden aller Leuchtdioden sind mit einem der Ausgänge Q0
– Q7 eines BCD-Dezimal-Dekoders 74LS42 verbunden, während
ihre Anoden alle über einen gemeinsamen Vorwiderstand an + 5 V
liegen. Der Baustein schaltet dem Bitmuster an seinen
Eingängen entsprechend nacheinander die Ausgänge Q0 –
Q7 auf „0“ und „verbindet“ aufgrund
seines inneren Aufbaus die Katode der jeweiligen LED für
eine bestimmte kurze Zeit mit Masse. Die Taktzeit des Lauflichts ist
mit dem Trimmpotenziometer auf der Mikrocontrollerplatine einstellbar.
Die oben abgebildete Lauflichtschaltung lässt sich auch mit
Leuchtdioden aufbauen, die einen kleineren Durchmesser besitzen als
diejenigen aus dem Lernpaket.
In
diesem Bild sind an allen 10 Ausgängen eines 74LS42 gelbe Low
Current Leuchtdioden mit einem Durchmesser von 3 mm angeschlossen. Der
gemeinsame Vorwiderstand besitzt einen Widerstandswert von 2k2.
Steckt
man de Jumper auf der Mikrocontrollerplatine des Lernpakets nach
der beiliegenden Anleitung in Position 1 und verwendet
zusätzlich den Lichtsensor, so kann man mit dem Trimmpotenziometer
die Schaltschwelle z. B. für ein Umschalten der Anzeige
„h“ bei Beleuchtung des Fotowiderstands auf eine Anzeige
„d“ beim Abdunkeln desselben einstellen, wie dies auf den
bedien folgenden Bildern zu sehen ist.
Die
abgebildeten Sieben-Segment-Anzeigen sind so schmal, dass ihre
Anschlüsse vor einem Anlöten an 10-polige
IC-Präzisionsfassungen zuvor jeweils seitlich etwas
umgebogen werden mussten.
