RCuniSwitch - Konfigurierbare Schaltmodule

Hallo Zusammen,

Im Februar 2020 habe ich mit einem größeren Projekt begonnen, in welchem ich ein frei konfigurierbares RC-Schaltmodul auf Basis des Microcontrollers ATtiny85 entwickeln wollte.

Wer sich darunter nichts vorstellen kann: Es handelt sich dabei um solche 4-Kanal RC-Schaltmodule, wie sie z.B. auch von CTI, Beier und anderen Herstellern angeboten werden. Der entscheidende Unterschied zu meiner Entwicklung ist aber, dass durch eine völlig freie Konfigurierbarkeit nahezu jedes am Markt erhältliche Schaltmodul nachgebildet werden kann.

Was nun dabei herausgekommen ist möchte ich in den nächsten Postings vorstellen und erhoffe mir damit reges Feedback von den Mitgliedern aus diesem Forum. Ich möchte vorausschicken, dass ich mich bisher noch nicht mit Funktionsmodellbau (Trucks, Bagger etc.) auseinandergesetzt habe, sondern mehr in der „Scaler-Ecke“ meine Erfahrungen gemacht habe. Ich bin also gespannt darauf, ob und wie die Schaltmodule im Funktionsmodellbau verwendbar sind.

Da jedes Kind einen Namen braucht, laufen alle Komponenten dieses Systems unter der Bezeichnung „RCuniSwitch“.

Für den Nachbau der Schaltmodule, der Programmierkarte und sonstigen hier gezeigten Bestandteile kann ich leere Leiterplatten und vorprogrammierte Microcontroller zum Selbstkostenpreis zur Verfügung stellen. Wer sich das Löten von SMD-Technik nicht zutraut, dem kann ich mit fix und fertig aufgebauten Schaltmodulen behilflich sein. Selbst der Aufbau individueller Licht- oder Servosteuerungen bestehend aus mehreren Schaltmodulen ist möglich. Bei Interesse bitte PM an mich.

Hier in Post #12 mein Angebot für die angemeldeten Benutzer dieses Forums.

Alle User Manuals stehen zusammen mit der Software auch hier zum Download zur Verfügung: https://c.web.de/@337854137137890123/n9Mj5kZMSr2iTKosYb_1cQ

Die Software und die zugehörige Dokumentation darf für private Zwecke kostenlos genutzt werden. Die gewerbliche Nutzung ist ausgeschlossen.

Gruß,
RCfreund

Allgemeines zur Funktionsweise des RCuniSwitch

Der RCuniSwitch ein frei konfigurierbares 4-Kanal Schaltmodul, der eine Vielzahl von Schaltaufgaben im RC-Modellbau übernehmen kann. Mit Hilfe einer Programmierkarte kann die Funktion eines Schaltmoduls individuell auf die Bedürfnisse eingestellt werden. Dadurch ist es möglich, die meisten handelsüblichen RC-Schaltmodule nicht nur nachzubilden, sondern darüber hinaus noch mit weiteren Funktionen ergänzen.

Zweck der RCuniSwitch Schaltmodule ist es, mit nur einem RC-Kanal der Fernsteuerung mehrere Funktionen an einem Modell zu steuern, egal ob es hierbei um Beleuchtung, Servo- und Motorensteuerung, oder z.B. Geräusche geht. Eben alles was sich irgendwie elektrisch steuern lässt. Dies erweitert die Möglichkeiten, insbesondere bei einer einfachen Fernsteuerung mit nur wenigen Kanälen, erheblich. Aber auch bei Fernsteuerungen mit genügend freien Kanälen können diese Schaltmodule gute Dienste leisten. Denn um unterschiedliche Dinge ein- /ausschalten zu können ist auf jeden Fall ein entsprechendes Schaltmodul erforderlich, welches aus einem Servosignal ein Schaltsignal macht.

Hier eine beispielhafte Auflistung möglicher Anwendungen. Teilweise können diese Einzel-Funktionalitäten auch miteinander kombiniert werden, um einen RCuniSwitch voll auszunutzen:

• Steuerung der gesamten Lichtanlage. Z.B. Durchschalten von Standlicht, Abblendlicht, Fernlicht mit verschiedenen Helligkeiten per PWM, oder über Einzelausgänge.
• Schalten von Zweigang- oder Mehrganggetrieben mittels Servo.
• Bedienen von Differenzialsperren mittels Servos.
• Manuell gesteuerte Blinker (rechts, links, Warnblinker) mit oder ohne Glühlampeneffekt.
• Verzögertes Schwenken eines Suchscheinwerfers mittels Servo.
• Bewegen (z. B. Kopfdrehen, Winken) einer Fahrerfigur mit bis zu 4 Servos.
• Konfigurierbar als automatischer deaktivierbarer Blinker (per Y-Kabel parallel zum Lenkservo) oder als automatisches Bremslicht mit Rückfahrlicht und Innenbeleuchtung (per Y-Kabel parallel zum ESC).
• Steuerung eines MP3-Players (z.B. dem DFPlayer Mini oder JQ6500) zum Hupen, als Nebelhorn oder als „Musikanlage“. Der "RCuniSwitch 3P MP3" ist bereits mit einen aufgelöteten MP3-Modul ausgestattet.
• Autostart von Sequenzen bei poweron ermöglicht Blinken, Blitzen oder auch z.B. Bewegen einer Fahrerfigur ohne vorhergehende Bedienung von der Fernsteuerung.
• Blinklichter mit konfigurierbaren Puls- / Pausenzeiten an- / ausschalten. Signallichter eine bestimmte Anzahl aufblinken / aufblitzen lassen.
• Realisierung von mehrkanaligen synchronen oder asynchronen Blink- / Blitzlichter mit konfigurierbaren Durchläufen, Pulsbreiten, Pulspausen und separaten Dunkelphasen (z.B. für Einsatzfahrzeuge, Flugzeuge, Schiffe).
• Auch als stand-alone Blink- oder Blitzmodul ohne RC-Receiver verwendbar.
• Steuerung von Servos, Winden und Fahrtreglern unter Nutzung des proportionalen RC Eingangssignals, mit einstellbarer Geschwindigkeit, Endpunkten (EPA/Dual Rate), Mittentrimmung und wahlweise Reverse (4-Kanal Servosteller).
• LIPO-Überwachung mit Fernabfrage (mit "RCuniSwitch 2P BATT").
• Und.. und.. und..

Der RCuniSwitch ist für Pistolenfernsteuerungen und Pultsender mit Knüppel gleichermaßen gut geeignet. Aufgrund der Beschränkung auf einen RC-Eingangskanal und auf vier Ausgangskanäle, kann der RCuniSwitch einen komplexen Light Controller natürlich nicht vollständig ersetzen, wohl aber in vielen Fällen sinnvoll ergänzen.

Da die Anzahl der Taster- oder Knüppelbetätigungen (mit denen die Steuerung erfolgt) frei einstellbar ist, ist ein paralleler Betrieb mit weiteren RCuniSwitches oder anderen marktgängigen RC-Schaltmodulen oder Light Controllern möglich. Bei Parallelbetrieb von z.B. 2 Schaltmodulen sind 8 voneinander unabhängig schaltbare Ausgangskanäle realisierbar.

Anbei in der Anlage die Kurzanleitung für den schnellen Einstieg.

Die verschiedenen RCuniSwitch Schaltmodule

Die RCuniSwitch Schaltmodule gibt es zurzeit in mehreren Varianten:

• RCuniSwitch SERVO (als 5V und 6V Version, sowie einer Version von 5 bis 12,6V)
• RCuniSwitch LED (mit 3-reihiger und 2-reihiger Anschlussleiste)
• RCuniSwitch 4P (4 Power Outputs)
• RCuniSwitch 3P MP3 / XP MP3 (mit Soundmodul zum Abspielen von MP3-Dateien)
• RCuniSwitch 2P BATT (2-Kanal Schaltmodul mit Akku-Überwachung)
• RCuniSwitch 10K (10-Kanal Schaltmodul)

RCuniSwitch SERVO: Dies ist die einfachste Ausführung des Schaltmoduls. Es ist als 5V- und 6V-Version verfügbar, Sowie einer Version mit Spannungsregler (5 bis 12,6V). Bei der 5V-Version ist außer dem Microcontroller kein anderes Bauteil beteiligt. Das ist aber nicht unbedingt ein Nachteil, denn z.B. für die Ansteuerung von Servos wird auch nicht mehr benötigt. Bis zu 4 Servos können direkt über die Stiftleiste angeschlossen werden. Für den Betrieb von LEDs sind dann aber externe Vorwiderstände erforderlich. Da die Ausgänge nicht mit Leistungs-MOSFETs ausgestattet sind, sind aber nur kleine Ausgangsströme möglich (max. 40mA pro Ausgang / 60mA in Summe):

RCuniSwitch LED: Diese Schaltmodul-Variante enthält bereits die Vorwiderstände für die LEDs. Externe Vorwiderstände sind somit nicht erforderlich. Ansonsten entspricht dieses Modul der Variante „RCuniSwitch Servo“. Es ist 2 Varianten verfügbar (2- oder 3-reihige Anschlussleiste) und vornehmlich für die Ansteuerung von LEDs gedacht:

RCuniSwitch 4P: Dieses Schaltmodul unterscheidet sich von den beiden einfachen Modulen insbesondere dadurch, dass es dank MOSFET-Ausgangsstufen größere Ströme und Spannungen schalten kann und wegen einem eigenen Spannungsregler für eine höhere Betriebsspannung (vom BEC kommend) geeignet ist. Aber auch ein Servo kann angeschlossen werden. Hierzu muss nur statt dem MOSFET eine Drahtbrücke eingesetzt werden:

RCuniSwitch 3P MP3 / XP MP3: Diese Schaltmodule basieren auf dem RCuniSwitch 4P, haben aber „huckepack“ noch ein MP3-Modul (den „DFPlayer Mini“) aufgelötet. MP3-Dateien welche auf einer Micro SD-Karte gespeichert sind, können damit nacheinander abgespielt werden. Die Module haben bis zu 3 MOSFET-Ausgänge zum Schalten von LEDs und anderen Lasten, sowie einen Anschluss für einen kleinen Lautsprecher.

RCuniSwitch 2P BATT: Dies ist ein kombiniertes Modul, welches die Funktionen eines 2-Kanal Schaltmoduls, einer zusätzlichen Akku-Spannungsüberwachung, und (für Flugmodelle) eines Ortungspiepers bei Signalausfall miteinander vereint. Die Spannungsüberwachung ist vorzugsweise für 2S- und 3S-LIPOs ausgelegt. Aber auch Akkus der Typen NiMH, HV-LIPO, LiFe, LiIo und Bleiakkus bis zu einer Gesamtspannung von 13,3V können eingestellt werden..

Technische Daten

*) ab einer Gesamtstromaufnahme über 3A muss ein separates Kabel von ausgangsseitig GND an die Masse (Minus) des Akkus geführt werden.

Anbei ein Katalog der verfügbaren Schaltmodule und weiteren zum System gehörenden Komponenten.

Mehr Details zu den einzelnen Schaltmodulen sind dem „User Manual für den 4-Kanal RCuniSwitch“ zu entnehmen (siehe Anlage in Post "Funktionalität der RCuniSwitch Firmware").

Die RCuniSwitch Programmierkarte

Die Programmierkarte (eigentlich mehr eine „Konfigurationskarte“) dient dazu, alle Einstellungen für den 4-Kanal RCuniSwitch komfortabel und menügeführt vornehmen zu können. So kann ein mit der Firmware vorprogrammierter RCuniSwitch sehr einfach entsprechend der gewünschten Funktionen konfiguriert werden.

Die mit der Programmierkarte erstellte Konfiguration wird im eingebauten EEPROM des Microcontrollers dauerhaft gespeichert. Sie kann dann jederzeit wieder geändert und über den RC-Input an den RCuniSwitch übertragen werden. Die übertragenen Konfigurationsdaten werden dann im EEPROM des Microcontrollers auf dem RCuniSwitch gespeichert.

Auch ist es möglich die Konfiguration eines RCuniSwitch zuerst auszulesen, gewünschte Änderungen vorzunehmen, und dann wieder in den RCuniSwitch zurückzuspielen.

Die Programmierkarte basiert auf einem ATtiny85 Microcontroller. Zum Anzeigen von Menütexten und Einstellungen wird ein kleines OLED-Display mit 128x32 Bildpunkten genutzt, sowie ein Drehimpulsgeber für Menünavigation und Eingaben. Ein 5V Spannungswandler erlaubt den Anschluss eines 2S LIPO zur Stromversorgung.

Das Menüsystem wird über den Drehimpulsgeber mit eingebautem Drucktaster bedient. Mittels Drehbewegungen wird ein Menüpunkt angewählt, der dann mit einem kurzen Druck aktiviert wird. Die Einstellwerte können durch Drehung verändert werden. Eine Drehung ganz nach links führt auf „Exit“ oder „Exit & Save“, womit jedes Untermenü wieder verlassen werden kann.

In der Anlage die aktuelle Version des User Manuals für die RCuniSwitch Programmierkarte.

Für diejenigen die den Microcontroller selbst mit der Arduino IDE programmieren wollen, in der Anlage das ZIP-File mit der aktuellen Programmversion.

Funktionalität der RCuniSwitch Firmware

Die RCuniSwitch Firmware unterstützt 4 Schaltausgänge, welche über einen einzigen RC-Kanal gesteuert werden. Die Ausgänge sind konfigurierbar:

• als Digitalausgang zum Ein-/Ausschalten von z.B. LEDs oder anderer Verbraucher.
• als PWM Analogausgang zum Dimmen von LEDs (nur Output 0 und Output 1).
• als Servoausgang mit 2 bis 5 Fixpositionen, z.B. für Schaltservos und Diffs etc.

Jeder Ausgang kann mit einer frei konfigurierbaren Anzahl von 1 bis 9 schnellen Klicks (oder bei Knüppelbedienung schnelles Tippen) über den RC-Kanal angesprochen werden. Auch eine Knüppelbedienung mit kurz/lang – links/rechts ist möglich. Bei Bedarf können zwei oder mehr Ausgänge auf die gleiche Klickanzahl reagieren. So könnte z.B. Ausgang 0 und 1 gleichzeitig mit drei Klicks geschaltet werden, Ausgang 2 mit fünf Klicks und Ausgang 3 mit sieben Klicks.

Für jeden Ausgang gibt es eine interne Wertetabelle, in der bis zu fünf Ausgabewerte eingetragen werden können. Für Digitalausgänge 0 oder 1 (für aus und an), bei PWM-Ausgänge Werte von 0 bis 255 (für z.B. dunkel bis volle Helligkeit), und bei Servo-Ausgängen 600 bis 2400 Mikrosekunden (für linke bis rechte Servo-Endposition). Bei Auslösung durch die für einen Ausgang konfigurierte Klickanzahl wird dann immer der nächste Wert an den betreffenden Ausgang ausgegeben. Nach dem letzten Tabellenwert wird dann wieder mit dem ersten Tabellenwert weiter gemacht.

Für Servo- und PWM-Ausgänge können Verzögerungen in Millisekunden eingestellt werden. Dies erlaubt langsames Hochdimmen von LEDs (Glühlampeneffekt) oder auch verlangsamtes Drehen von Servos.

Auch können die Werte in den Wertetabellen als Sequenz automatisch durchlaufend ausgegeben werden. Der Durchlauf wird mit der konfigurierten Klickanzahl gestartet oder gestoppt. Über zwei Parameter kann angegeben werden wie oft der Durchlauf stattfinden soll (1 bis 32767) und wie lange (1 bis 32767ms) ein einzelner Wert ausgegeben wird, bevor der nächste Wert dran ist. Eine Durchlaufanzahl mit negativem Vorzeichen startet die Sequenz bei poweron automatisch (Autostart).

Es ist möglich Blitzsequenzen mit längerer Dunkelphase zu erzeugen, wobei Anzahl der Impulse, Pulsbreite, Pulspause und die Dunkelphase in Millisekunden definiert werden können. Mit einem weiteren Parameter wird die Anzahl der Durchläufe festgelegt. Eine Durchlaufanzahl mit negativem Vorzeichen startet die Blitzsequenz bei poweron automatisch.

Eine konfigurierbare Verzögerung (1 bis 32767ms) erlaubt mehrkanaliges synchrones Blinken oder Blitzen mit zeitlichem Versatz. Blitzsequenzen können miteinander gemischt werden:

Die Autostart-Funktion von Blink- und Blitzsequenzen beim poweron erlaubt die Nutzung als autonomes stand-alone Blink- oder Blitzmodul ohne Anschluss an einen RC-Receiver.

Für spezielle Fälle gibt es noch eine weitere interne Tabelle, welche das gleichzeitige Schalten von Ausgängen bei einer bestimmten Klickzahl ermöglicht oder das gleichzeitige Starten oder Stoppen von Blinksequenzen, ohne auf die in der ersten Tabelle konfigurierten Einzelschaltungen verzichten zu müssen. Ebenso können damit die einzelnen Werte in einer anderen Reihenfolge ausgegeben werden, als wie in der Wertetabelle vermerkt. Auch Blitzsequenzen können über diese Tabelle gestartet und gestoppt werden.

Desweiteren können die Ausgänge auch einzeln invertiert werden. D.h. aus einem An wird ein Aus, und umgekehrt. Dies kann in folgenden Fällen notwendig sein:

• Die LEDs sind bei den Modulen ohne MOSFET-Ausgänge nicht an GND, sondern an +5V angeschlossen,
• es ist eine invertierende Verstärkerstufe dazwischen geschaltet,
• oder es ist aus anderen Gründen ein invertiertes Signal gewünscht.

Es ist möglich nach einer einstellbaren „Inaktivitätszeit“ einen Schaltvorgang auszulösen. So kann z.B. bei Stillstand des Modells (keine Betätigung des Gaskanals) die Innenbeleuchtung oder der Warnblinker eingeschaltet werden. Bei Wiederkehr der Aktivität wird der Trigger nochmals erzeugt, um die eingeschaltete Funktion wieder auszuschalten.

Nutzung des RCuniSwitch als (4-Kanal) Servo-Steller: Diese Funktionalität dient dazu, das am RC-Input des Schaltmoduls anliegende Eingangssignal an einem oder mehreren Servoausgängen wieder auszugeben. Hierbei kann für jeden Servoausgang separat die Drehrichtung, die Mittentrimmung, die Endausschläge und die Drehgeschwindigkeit eingestellt werden. Damit ist z.B. eine Ansteuerung von bis zu 4 Lenkservos für Modelle mit bis zu 4 gelenkten Achsen über einen einzigen RC-Kanal möglich. Neben der Ausgabe des Servosignals können aber weiterhin Schaltaktionen ausgeführt werden.

Sämtliche Einstellungen können mit der RCuniSwitch Programmierkarte vorgenommen werden.

Der RCuniSwitch kann mit allen üblichen Bedienelementen an einer Fernsteuerung genutzt werden:

• Knüppel oder 2/3P-Taster mit automatischer Rückkehr zur Mitte / Grundstellung
• 3P-Schalter oder Knüppel ohne automatische Rückkehr zur Mitte
• 2P-Taster welcher bei jeder Betätigung nur umschaltet (ein oder aus)
• Parallel zum Lenk- oder Gaskanal für automatische Blinker oder Bremslicht
• Über ein Schiebe- oder Drehpotentiometer ohne Rastung und Mittelstellung
• Mit einem 12 Tasten Kodierer (nur mit Firmware "RCuniSwitch Coder")
• Ohne RC Receiver-Anschluss, nur mit Taster der nach GND schließt

In der Anlage die aktuelle Version des User Manuals für die RCuniSwitch Schaltmodule.

Für diejenigen die den Microcontroller selbst mit der Arduino IDE programmieren wollen, in der Anlage das ZIP-File mit der aktuellen Programmversion.

Details zum RCuniSwitch 3P MP3

Dieses Schaltmodul bietet drei MOSFET-Ausgänge zum Schalten von LEDs oder anderen Verbrauchern, sowie Anschlüsse für einen kleinen Lautsprecher. Das eingelötete MP3-Modul ermöglicht das Abspielen beliebiger MP3-Dateien, welche auf einer Micro SD-Karte gespeichert sind. Die SD-Karte wird in den Kartenschacht des MP3-Moduls gesteckt. Es werden SD-Karten bis 32GB vom Modul akzeptiert. Ein 3W-Verstärker sorgt für ausreichende Läutstärke.

Da nur die Play/Next-Taste des MP3-Moduls gesteuert wird, ist der RCuniSwitch 3P MP3 vorzugsweise zum Abspielen von Huptönen geeignet. Musik oder andere Sounddateien sind aber natürlich auch möglich. Bei jeder Auslösung durch die Fernsteuerung (negativer Impuls von 100ms) wird dann die jeweils nächste MP3-Datei abgespielt. Mit einer langen Aktivierung des Schaltsignals kann die Lautstärke erhöht werden.



Die Leiterplatte für den diesen Switch ähnelt dem RCuniSwitch 4P. Für die Wiedergabe von MP3-Dateien ist aber zusätzlich noch das MP3-Modul „DFPlayer Mini“ huckepack auf die Leiterplatte aufgelötet. Die Maße der Leiterplatte sind 22,5 x 20,5mm. Die Bauhöhe incl. MP3-Modul beträgt 8,5mm. Um den höheren Strombedarf zu decken wird ein +5V Festspannungsregler AMS1117 verwendet. Dieser benötigt eine minimale Eingangsspannung von 6V. Der Spannungsregler kann entfallen und durch eine Brücke ersetzt werden wenn die Betriebsspannung nur 5V beträgt.

Details zum verwendeten MP3-Modul, dem „DFPlayer Mini“, sind hier zu finden:
https://wiki.dfrobot.com/DFPlayer_Mini_SKU_DFR0299

Geeignete Huptöne und andere Geräusche können kostenlos z.B. von https://www.salamisound.de/ heruntergeladen werden.

Als mögliches Anwendungsbeispiel wird hier in diesem Video das Modul als Nebelhorn für ein Schiffsmodell genutzt. Die drei Ausgänge für Schiffsbeleuchtung, Radarmotor, und Signallampe:

Ein Modellbaukollege hat das Modul für einen kleinen Radlader verwendet:

Details zum RCuniSwitch 2P BATT

Der RCuniSwitch 2P BATT ist ein kombiniertes Modul, welches die Funktionen eines 2-Kanal Schaltmoduls, einer zusätzlichen Akku-Spannungsüberwachung, und (für Flugmodelle) eines Ortungspiepers bei Signalausfall miteinander vereint. Die Spannungsüberwachung ist vorzugsweise für 2S- und 3S-LIPOs ausgelegt. Aber auch Akkus der Typen NiMH, HV-LIPO, LiFe, LiIo und Bleiakkus bis zu einer Gesamtspannung von 13,3V können eingestellt werden.

Die Akku-Überwachung bietet nicht nur eine Alarmierung bei Unterspannung, sie ermöglicht auch den aktuellen Ladezustand jederzeit „per Klick“ von der Fernsteuerung aus abzufragen. Die verbleibende Akkukapazität wird dann mittels eines Piezo-Beeper durch eine bestimmte Beep-Anzahl signalisiert. Und zwar in den Abstufungen 20%, 40%, 60%, 80% und 100%. Für jeweils 20% Akkukapazität erfolgt 1 Beep.

Bei Unterschreiten der eingestellten Schwelle für Unterspannung ertönt dann eine auffällige unterbrochene Beep-Folge. Der Alarm wird aber nur dann ausgelöst, wenn die Unterspannung bereits eine gewisse (einstellbare) Zeit anliegt. Kurze Spannungseinbrüche lösen somit keinen Alarm aus. Der Unterspannungsalarm bleibt auch dann bestehen, wenn die Akku-Spannung wieder ansteigt. Der Alarm kann aber „per Klick“ von der Fernsteuerung aus gestoppt werden.

Die Signalisierung des Ladezustands (1 bis 5 Beeps) kann zusätzlich auch automatisch bei Einschalten des Modells erfolgen. Dies kann aktiviert oder deaktiviert werden. Auch eine automatische Signalisierung bei unterschreiten der Schwellen 80%, 60%, 40% und 20% ist möglich.

Für den Einsatz in Flugmodellen ist eine Alarmierung bei Ausfall des Empfangssignals implementiert. Dies dient als Ortungspiepser, wenn das Modell z.B. im hohen Gras heruntergekommen, und nicht mehr zu sehen ist. In diesem Fall kann der Sender ausgeschaltet werden. 2 Sekunden später startet dann eine andere sehr auffällige Beep-Folge die das Auffinden des Modells erleichtert.

Die Signalausfallerkennung kann aber auch für Auto- und Bootsmodelle vorteilhaft genutzt werden: So kann nach einer einstellbaren Zeit alarmiert, wenn der Schalter vom Fahrtregler zwar ausgeschaltet wurde, der Akku aber immer noch angeschlossen ist. Dies kann vor Akku-Tiefentladung schützen wenn man vergisst den Akku vom Modell zu trennen!

Der RCuniSwitch 2P BATT überwacht nur die Akku-Gesamtspannung, es erfolgt keine Überwachung einzelner Zellen. Dies ist bei 2S- und 3S-LIPOs aber nicht sehr kritisch, wenn beim Laden des LIPOs auch immer das Balancing beobachtet wird.

Die Software für den RCuniSwitch 2P BATT basiert auf der RCuniSwitch Software für alle anderen Schaltmodule (Version V19). Zur Implementierung der Akku-Monitoring-Funktion wurden zwecks Speicherplatzeinsparung aber einige Funktionen entfernt. Sämtliche Parameter sind individuell mit der RCuniSwitch Programmierkarte einstellbar.

In der Grundeinstellung ist das Modul für einen 2S-LIPO und einer Alarm-Zellenspannung von 3,5V funktionsfertig eingestellt. Wird diese Schwelle für länger als 5 Sekunden unterschritten, wird der Unterspannungsalarm ausgelöst. Bei Verwendung eines anderen Akkus sind zumindest die Akku-Type, die Anzahl der Einzelzellen, und die Spannungsschwelle für den Unterspannungsalarm mit Hilfe der Programmierkarte einzustellen.

Im nachstehenden Bild ist beispielhaft dargestellt, wie der RCuniSwitch 2P BATT angeschlossen werden kann:

Akku-Überwachung: Der zu überwachende Akku muss mit seinem Pluspol an AKKU+ angeschlossen werden. Die Verbindung des Akku-Minuspol mit GND ist nicht unbedingt erforderlich, da die Masse ohnehin über den BEC zum Empfänger, und von dort via Servokabel mit dem Schaltmodul verbunden ist.

Externer Beeper: Zur Erhöhung der Lautstärke kann zusätzlich zum internen Beeper, oder anstatt des internen Beeper, auch ein externer Piezo-Summer verwendet werden. Z.B. der gleiche wie der interne Summer: https://www.reichelt.de/piezos…ummer-cpm-121-p35924.html oder auch ein anderer welcher mit der Akkuspannung betrieben werden kann.

Blinker-LEDs: Für eine optische Signalisierung des aktuellen Akku-Ladezustands können z.B. die Warnblinker-/Blinker-LEDs über eine oder zwei Dioden angeschlossen werden. Die Dioden (z.B. 1N4001) dienen dazu ein Piepsen des Beepers zu verhindern, wenn normal geblinkt wird.

LEDs für beliebige Beleuchtung: Die Ausgänge OUT0 und OUT1 arbeiten unabhängig von der Spannungsüberwachung und können für beliebige Schaltaufgaben verwendet werden. Mit Hilfe der Programmierkarte sind sie als Digital- oder PWM-Ausgänge konfigurierbar.

Nachstehend ein kleines Video, welches die Hauptfunktionen des RCuniSwitch 2P BATT zeigt. Als "LIPO-Ersatz" wird in dem Video ein regelbarer Step-Down-Wandler verwendet (leider etwas ungenau und schlecht regelbar):

Weitere Details sind dem User Manual in der Anlage zu entnehmen. Für diejenigen die den Microcontroller selbst mit der Arduino IDE programmieren wollen, in der Anlage das ZIP-File mit der aktuellen Programmversion.

Platzhalter für Ergänzungen

Konfigurationsbeispiele für den RCuniSwitch

Nachstehend eine Übersicht von nützlichen Beispiel-Konfigurationen. Die Art des empfohlenen Bedienelements (Knüppel oder Taster) ist in der letzten Spalte angegeben. Im unten beiliegenden Dokument ist dann im Detail erläutert, wie diese Konfigurationen mit Hilfe der Programmierkarte eingestellt werden können.

In der Anlage die Anleitung, wie mit Hilfe der Programmierkarte diese Konfigurationen eingestellt werden können.

Testadapter für RCuniSwitch 4P

Der Testadapter ist erforderlich, bzw. hilfreich …

• Zum Testen der Zusammenarbeit zwischen Funke und Schaltmodul.
• Für die erstmalige Inbetriebnahme eines Schaltmoduls vor dem Einbau in das Modell.
• Als Kontroll-Anzeige an Output0 beim Datenaustausch zwischen Programmierkarte und RCuniSwitch.
• Zum Testen von geänderten Konfigurationen oder völliger Neukonfiguration mittels Programmierkarte.
• Als Kontroll-Anzeige an Output0 zum Ändern des Eingangstyps für den RC-Input und Anzeige der Programmversion.
• Als Kontroll-Anzeige an Output0 zum Rücksetzen des RCuniSwitch auf „Werkseinstellung“.

Zu beachten: Als Servoausgang konfigurierte Ausgänge können mit dem Testadapter nicht überprüft werden. Die entsprechende LED leuchtet dann permanent. Ein Servoausgang kann nur mit einem Servo getestet werden.

Um den Testadapter zusammen mit dem "RCuniSwitch 3P MP3" und einem Lautsprecher nutzen zu können, kann so ein Zwischenadapter weiter helfen:

ATtiny Programming Shield für Arduino UNO

Im Rahmen meiner ATtiny-Bastelaktivitäten ist auch ein einfaches Shield für den Arduino UNO entstanden. Es bildet zusammen mit einem Arduino UNO und dem Beispielsketch “ArduinoISP” ein Programmiergerät für ATtiny85 und ATtiny84 (und natürlich alle Weiteren dieser Familie).

Das Programming Shield wird dazu genutzt um die Microcontroller für Schaltmodule und die RCuniSwitch Programmierkarte mit der Software zu programmieren. Anwender ohne Arduino-Erfahrung wird empfohlen bereits vorprogrammierte Microcontroller zu verwenden.

Das Programming Shield hat zur Aufnahme der ATtinys einen Nullkraft-Sockel drauf und 3 LEDs zur Anzeige des aktuellen Zustands (Heartbeat, Error, Programming). Ein kleiner Taster dient als Reset-Knopf für den ATtiny im Testsockel. Mit dem Schiebeschalter kann die Versorgungsspannung zum Testsockel getrennt werden.

Um auch einen ATtiny85 in SMD-Gehäuse programmieren zu können gibt es eine 8-polige Stiftleiste zum Anschluss eines SMD-Testclips.
Als weitere Möglichkeit gibt es zwei 4-polige Buchsenleisten zum Aufstecken eines SMD-Programmieradapters.

Mit Hilfe eines weiteren kleinen Adapterkabels können auch fertig aufgebaute Schaltmodule programmiert werden:

Mein Angebot für angemeldete Benutzer dieses Forums

Für den Nachbau der Schaltmodule, der Programmierkarte und sonstigen hier gezeigten Bestandteile kann ich leere Leiterplatten und vorprogrammierte Microcontroller zum Selbstkostenpreis zur Verfügung stellen. Wer sich das Löten von SMD-Technik nicht zutraut, dem kann ich mit fix und fertig aufgebauten Schaltmodulen behilflich sein. Selbst der Aufbau individueller Licht- oder Servosteuerungen bestehend aus mehreren Schaltmodulen ist möglich. Bei Interesse bitte PM an mich.

*1 = Schaltmodul konfiguriert mit einer Wunschkonfiguration: 2,00€ Aufpreis.
*2 = ohne Micro SD-Karte und Lautsprecher
*3 = mit 25cm Servokabel und 1-reihiger Stiftleiste: 0,50€ Aufpreis

Gerne biete ich auch an, eine RCuniSwitch Programmierkarte, ein Schaltmodul RCuniSwitch 4P (das mit MOSFET-Ausgänge), sowie einen Testadapter für das Schaltmodul für eine Aufwandsentschädigung von zusammen 2,00€ auszuleihen. Wenn ich die Sachen innerhalb von 21 Tagen wieder unbeschadet zurückerhalte, erstatte ich den entsprechenden Kaufpreis abzgl. der 2€.

Somit ist es möglich dieses System einfach mal auszuprobieren und bei Nichtgefallen unkompliziert wieder zurück zugeben. Wenn’s aber gefällt, einfach behalten.

Ein weiterer Grund für das Angebot ist, dass die Programmierkarte eventuell nur für einige individuelle Einstellungen benötigt wird, und danach (wie viele andere ESC-Programmierkarten) in einer dunklen Schublade verschwindet. Auch in solchen Fällen nehme ich die Programmierkarte wieder zurück.

Und dann gibt es noch diesen Fall: Bisher wurden nur fix und fertig, individuell konfigurierte Schaltmodule nachgefragt, die nach Einbau in das Modell wie gewünscht auf Anhieb funktionieren. Wenn man nun versucht einige Parameter mit der Programmierkarte an den funktionsfähigen Schaltmodulen zu ändern, kann dies mangels Erfahrung schnell in die Hose gehen und zu Frust führen. Man sitzt dann im schlimmsten Fall auf Schaltmodulen, die nicht mehr im Modell funktionieren und ärgert sich. Genau das will ich vermeiden!

Mit einem zusätzlichen (unkonfigurierten) Schaltmodul und der Programmierkarte kann man „gefahrlos“ ausprobieren und Erfahrung sammeln. Wenn dann die eigenen Änderungen wie gewünscht funktionieren, kann man diese Konfiguration in seine „Ziel-Schaltmodule“ übertragen. Wenn man dann fertig ist und dieses „Test-Equipment“ nicht mehr benötigt, kann man das Zeugs an mich zurückschicken und bekommt (abzgl. der Aufwandserstattung) sein Geld erstattet.

Dieses Angebot ist also an all jene Modellbaukollegen gerichtet,
- die das System nur erstmal ausprobieren wollen.
- die die Programmierkarte nur für eine einmalige individuelle Einstellung benötigen.
- die sicherheitshalber erstmal „üben“ wollen, bevor die Änderungen in die Ziel-Schaltmodule übertragen werden.

So, nun habe ich wohl genug geschrieben, was erstmal gelesen und „verdaut“ werden muss. Über ein Feedback zu meinem Projekt und insbesondere weiteren Anregungen würde ich mich sehr freuen.

Wie ich eingangs schon erwähnt habe, habe ich von den Eigenheiten und besonderen Anforderungen des Funktionsmodellbaus keinen Schimmer. Ich lerne aber gerne dazu. Ich weiß nicht ob die Schaltmodule überhaupt in irgendeiner Ecke hier Anwendung finden können. Natürlich können sie keinen ausgefeilten Sound- und Light Controller vollständig ersetzen. Das war auch gar nicht mein Ziel. Mein Ziel war es nur gewesen, ein Maximum an Funktionalität aus dem 8-beinigen Microcontroller herauszuholen.

Gruß,
RCfreund

Zitat von Martin

Wow, das ist ja richtig viel Lesestoff. Da muss ich mich echt mal durchackern

Ja, ist eine ganze Menge. Die Anleitungs-PDFs sind zusammen über 100 Seiten
Wenn es Fragen gibt oder Vorschläge, nehme ich die sehr gerne entgegen.

Gruß,
Christian

Hallo Nico,

erstmal vielen Dank für dein Feedback!

Zitat von Nicodemos

Ich finde das zwar megainteressant, aber bei der Textmenge hab ich dann doch vorher aufgegeben. Abgesehen davon hab ich davon kaum Ahnung.

Ja es ist wirklich sehr viel Information, aber weniger geht nicht um die Funktionalität vollumfänglich zu beschreiben. Man muss aber nicht alles sofort verstehen. Es sind auch nur wenige Modellbaukollegen, die die Schaltmodule selbst nachgebaut haben und sie allein nur mit Hilfe der Dokumentation nutzen können.

Die Mehrzahl der Modellbauer sind keine Elektronik-Experten. Sie scheitern oft schon daran ein normales Schaltmodul anzuschließen oder einen einfachen Lightcontroller in Betrieb zu nehmen. In dem Falle sind sie einfach mit ihren Realisierungswünschen auf mich zugekommen und ich habe dann einen einbaufertigen Realisierungsvorschlag gemacht. Ich habe die Schaltmodule aufgebaut und entsprechend der gewünschten Funktionalität konfiguriert. Zusätzlich liefere ich eine kleine Dokumentation mit dem Verdrahtungsplan mit. Das hat bisher immer gut funktioniert und sie sind glücklich

Zitat von Nicodemos

Lässt sich das Ganze vielleicht für Dummies wie mich in 3 Sätzen verständlich erklären?

Nun, 3 Sätze sind ein bisschen wenig. Aber das Grundprinzip ist das oben Erläuterte. Wenigstens das hier sollte man wissen:

Zitat von RCfreund

Die RCuniSwitch Firmware unterstützt 4 Schaltausgänge, welche über einen einzigen RC-Kanal gesteuert werden. Die Ausgänge sind konfigurierbar:
- als Digitalausgang zum Ein-/Ausschalten von z.B. LEDs oder anderer Verbraucher.
- als PWM Analogausgang zum Dimmen von LEDs (nur Output 0 und Output 1).
- als Servoausgang mit 2 bis 5 Fixpositionen, z.B. für Schaltservos und Diffs etc.

Jeder Ausgang kann mit einer frei konfigurierbaren Anzahl von 1 bis 9 schnellen Klicks (oder bei Knüppelbedienung schnelles Tippen) über den RC-Kanal angesprochen werden. Auch eine Knüppelbedienung mit kurz/lang – links/rechts ist möglich. Bei Bedarf können zwei oder mehr Ausgänge auf die gleiche Klickanzahl reagieren. So könnte z.B. Ausgang 0 und 1 gleichzeitig mit drei Klicks geschaltet werden, Ausgang 2 mit fünf Klicks und Ausgang 3 mit sieben Klicks.

Für jeden Ausgang gibt es eine interne Wertetabelle, in der bis zu fünf Ausgabewerte eingetragen werden können. Für Digitalausgänge 0 oder 1 (für aus und an), bei PWM-Ausgänge Werte von 0 bis 255 (für z.B. dunkel bis volle Helligkeit), und bei Servo-Ausgängen 600 bis 2400 Mikrosekunden (für linke bis rechte Servo-Endposition). Bei Auslösung durch die für einen Ausgang konfigurierte Klickanzahl wird dann immer der nächste Wert an den betreffenden Ausgang ausgegeben. Nach dem letzten Tabellenwert wird dann wieder mit dem ersten Tabellenwert weiter gemacht.

Um eine bessere Vorstellung davon zu geben, was man mit den Schaltmodulen so alles anstellen kann, werde ich hier im Thread mal einige Beispiele von bisher realisierten Steuerungen und Demos posten. Vorwiegend sind diese Beispiele aus dem Scaler-Bereich. Wie ich oben auch schon geschrieben hatte, habe ich von den Anforderungen des Funktionsmodellbaus keine Ahnung. Aber man bekommt dann aber wenigstens eine Vorstellung davon was machbar ist.

Gruß,
Christian

Hallo Julian,

Zitat von Julian L.

ich habe bei meinem Sender ein "Steuerpad Licht und Sound" von Kraftwerk eingebaut:
http://kraftwerk-zone.com/easybus-lic…ht-und-sound/?number=2402
Etwas sehr ähnliches gibt es auch von Pistenking, das nennt sich dann Kingpad.

Zurzeit kann meine Software so einen 12-Stellungs Codierer nicht auswerten. Möglich sind zurzeit nur
- 2-Pos Taster/Schalter
- 3 Pos Taster/Schaltwippe/Schalter
- Knüppel proportional mit Mittelstellung (auch Gas-/Lenkkanal)
- Poti ohne jede Rastung und Mittelstellung
- Ohne Receiver, manuell über Taster

Technisch wäre das auf den ersten Blick aber kein unlösbares Problem. Mein Problem ist nur, dass der Speicher im Microcontroller voll ist. Ich müßte dafür eine neue Softwareversion mit der Funktionalität "12-Stellungs Codierer" erstellen, wo ich dann zur Speicherersparnis nicht benötigte Funktionen rausnehme. Ich würde mir die Machbarkeit mal genauer anschauen. Hierzu brauche ich aber mehr Detailangaben.

Zitat von Julian L.

Das Modul wird anstelle eines Potentiometers im Sender angeschlossen und jede Taste entspricht dann einer bestimmten Servoposition, also zum Beispiel Taste 1 erzeugt ein -100% Servosignal, Taste 2 -83% usw. Bis zur Taste 12 die ein +100% Signal erzeugt.

Kannst du mir bitte mal die Servosignal-Prozentwerte (besser noch die Pulsbreiten des Servosignals) für alle 12 Tasten geben? Auch der Wert für "keine Taste gedrückt".
Wird der Servowert so lange ausgegeben, wie man die Taste festhält? Oder wird der Wert nur einen kurzen Moment ausgegeben?
Falls dir vielleicht Links zur Funktionsweise dieser 12-Positions Codierer bekannt sind, wäre das für mich auch sehr hilfreich. Ich habe jetzt auf die Schnelle nichts gefunden.

Zitat von Julian L.

Normalerweise werden diese Signale im Modell von einem Modul der Firma Kraftwerk ausgewertet. Für einfache Modelle die nur Licht und Blinker haben ist das allerdings überdimensioniert und relativ teuer.

Ja, das ist wie mit Kanonen auf Spatzen schießen.

Aber dazu eine Frage: Bist du zur Bedienung für die wenigen Funktionen jetzt auf den 12-Positions Codierer fixiert? Denn eine Bedienung von bis zu 20 Funktionen wäre ja über Taster und Knüppel möglich (mittels Mehrfach Klicks/Tipps).

Gruß,
Christian