Projekt RCuniSwitch – Konfigurierbare RC-Schaltmodule

RC-Freund

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Hallo Zusammen,

Vor etwa einem Jahr, im Februar 2020 habe ich mit einem Projekt begonnen, in welchem ich einen frei konfigurierbaren RC Switch auf Basis des Microcontrollers ATtiny85 entwickeln wollte.

Wer sich darunter nichts vorstellen kann: Es handelt sich (im einfachsten Fall) um solche 4-Kanal RC-Schaltmodule, wie sie z.B. von CTI, Beier und anderen Herstellern angeboten werden, mit dem Unterschied, dass durch die 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 hier in diesem Forum.
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 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.

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


Gruß,
RC-Freund
 
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Allgemeines zur Funktionsweise des RCuniSwitch

Der RCuniSwitch ein vollkommen 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 eingestellt werden. Durch diese Flexibilität ist es möglich, die meisten handelsüblichen RC-Schaltmodule nicht nur nachzubilden, sondern darüber hinaus noch mit weiteren Funktionen ergänzen.
RCuniSwitch-M1.jpg

Zweck der RCuniSwitch Schaltmodule ist es, mit nur einem einzigen 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.

Hier eine beispielhafte Auflistung möglicher Anwendungen. Teilweise können diese Einzel-Funktionalitäten auch miteinander kombiniert werden, um einen uniSwitch 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 gesteuerter Blinker (rechts, links, Warnblinker) mit Glühlampeneffekt.
  • Langsames Ankippen und wieder Geradestellen einer Ladefläche mittels Servo.
  • Langsames Schwenken eines Suchscheinwerfers mittels Servo.
  • Bewegen (z. B. Kopfdrehen, Winken) einer Fahrerfigur mit bis zu 4 Servos.
  • Bedienung einer Winde mit 2P-Taster (via Regler mit Motor oder einem Endlos-Servo).
  • Konfigurierbar als automatischer Blinker (per Y-Kabel parallel zum Lenkservo) oder als automatisches Bremslicht mit Rückfahrlicht (per Y-Kabel parallel zum ESC).
  • Steuerung eines MP3-Players (z.B. dem DFPlayer Mini oder JQ6500) zum Hupen oder als „Musikanlage“.
  • Autostart von Sequenzen bei poweron ermöglicht Blinken, Blitzen oder auch z.B. Bewegung 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 eines Kamera-Pan/Tilt-Mechanismus mit 2 Servos.
  • Steuerung von Servos, Winden und Fahrtreglern unter Nutzung des RC Eingangssignals, mit einstellbarer Geschwindigkeit, Endpunkten (EPA/Dual Rate), Mittentrimmung und wahlweise Reverse.
  • Und.. und.. und..
Hier eine Übersicht der Threads mit detaillierten Anwendungsbeispielen:
Der RCuniSwitch ist für Pistolenfernsteuerungen und Pultsender mit Knüppel gleichermaßen gut geeignet. Erforderlich ist nur ein freier RC-Kanal am Empfänger.

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.

Ressourcen:
Hier die aktuelle Version der Kurzanleitung zur Nutzung der RCuniSwitch Schaltmodule.
 
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Die verschiedenen RCuniSwitch Schaltmodule

Die RCuniSwitch Schaltmodule gibt es zurzeit in 7 Varianten:
  • RCuniSwitch SERVO (als 5V und 6V Version)
  • RCuniSwitch LED (mit 3-reihiger und 2-reihiger Anschlussleiste)
  • RCuniSwitch 4P (power)
  • RCuniSwitch 3P MP3 (mit Soundmodul zum Abspielen von MP3-Dateien)
  • RCuniSwitch 2P BATT (2-Kanal Schaltmodul mit Akku-Überwachung)
20201121_164707.jpg 20201107_153622.jpg

RCuniSwitch SERVO: Dies ist die einfachste Ausführung des Schaltmoduls. Es ist als 5V- und 6V-Version verfügbar. Außer dem Microcontroller ist bei der 5V-Version 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 SERVO - Anschluss.JPG

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 LED - Anschluss.JPG

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 4P - Anschluss.JPG

RCuniSwitch 3P MP3: Dieses Schaltmodul basiert auf dem RCuniSwitch 4P, hat 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. Das Modul hat 3 MOSFET-Ausgänge zum Schalten von LEDs und anderen Lasten, sowie einen Anschluss für einen kleinen Lautsprecher.
RCuniSwitch 3P MP3 - Anschluss.JPG

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.
Separate Beschreibung siehe HIER.

RCuniSwitch 2P BATT - Anschluss.JPG


Technische Daten

RCuniSwitch 4PRCuniSwitch 3P MP3RCuniSwitch SERVO / LED
Maße der Leiterplatte18,5 x 18mm22,5 x 20,5mm
8,5mm Bauhöhe
incl. MP3-Modul
5V Servo: 20,5 x 11,5mm
6V Servo: 23,0 x 11,5mm
LED V1: 25,5 x 11,5mm
LED V2: 23,0 x 11,5mm
Betriebsspannung5 bis 12,6V (3S LIPO)6 bis 12,6V (3S LIPO)5V Version: 4,5 - 5,5V
6V Version: 5,2 - 6,2V
Schaltspannungmax. 16,8V (4S LIPO)max. 16,8V (4S LIPO)gleich Betriebsspannung
Eigenverbrauch15mA35mA (incl. DFPlayer)15mA
Ausgangsstrom
- je Ausgang
- in Summe

max. 2,5A
max. 5,6A (V1 max. 4A) *

max. 2,5A
max. 3A

max. 40mA
max. 60mA
Ausgang…schaltet die Masse an die Lastschaltet die Masse an die Lastkann Masse oder +5V an die Last (z.B. LEDs) schalten
MicrocontrollerATTINY 85-20 SU, SO8
8kB Flash, 20 MHz
ATTINY 85-20 SU, SO8
8kB Flash, 20 MHz
ATTINY 85-20 PU, DIP8
8kB Flash, 20 MHz
MOSFET4x IRLML2502 max. 4,2A / 20V
RDS(on) = 80mΩ max.
3x IRLML2502 max. 4,2A / 20V
RDS(on) = 80mΩ max
---
SpannungsreglerMCP1754s-5002
max. 16V / 150mA
MCP1117 5.0
max. 15V / 800mA
---

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

Mehr Details zu den einzelnen Schaltmodulen sind dem „User Manual für den 4-Kanal RCuniSwitch“ zu entnehmen (siehe Verlinkung in Post #5)
 
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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.

RCuniSwitch-ProgTool2.jpg RCuniSwitch-ProgTool3.jpg

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.

Ressourcen:
Hier die aktuelle Version des User Manual für die RCuniSwitch Programmierkarte.
Für diejenigen die den Microcontroller selbst mit der Arduino IDE programmieren wollen, hier die aktuelle Programmversion.
 
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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:

Blitzfunktion3.JPG

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 THT Switchen 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
  • Ohne RC Receiver-Anschluss, nur mit Taster der nach GND schließt

Ressourcen:
Hier die aktuelle Version des User Manual für die 4-Kanal RCuniSwitch Schaltmodule.
Für diejenigen die den Microcontroller selbst mit der Arduino IDE programmieren wollen, hier die aktuelle Programmversion.
 
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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 verlinkten Dokument ist dann im Detail erläutert, wie diese Konfigurationen mit Hilfe der Programmierkarte eingestellt werden können.

NrFunktionBedienung
014x Memory-Schaltausgang (schalten mit Tippen)
Entspricht CTI PS4o und Beier RC-SM-4 in Mode 5 (links Tippen),
bzw. CTI PS4u und Beier RC-SM-4 in Mode 6 (rechts Tippen)

Festlegung der Knüppel-Tipprichtung mit Parameter „Threshold“
Knüppel oder 2P-Taster
024x Memory-Schaltausgang (schalten mit kurz/lang - links/rechts)
Entspricht: CTI PS4a / Krick QUADRO Switch / Carson Switch 4 / Graupner SXM im Memory Mode /
Beier RC-SM-4 in Mode 1
Knüppel oder 3P-Taster
032x Memory-Schaltausgang und 2x Moment-Schaltausgang
Entspricht CTI PS4aT und Beier RC-SM-4 in Mode 2
Knüppel oder 3P-Taster
04Blinker mit Warnblinker und 2x Memory-Schaltausgang
Ähnlich CTI PS4b und Beier RC-SM-4 in Mode 13
Knüppel oder 3P-Taster
05Blinker mit Warnblinker und 2x Moment-Schaltausgang
Ähnlich CTI PS4bT Schaltmodul
Knüppel oder 3P-Taster
06Blinker, Warnblinker mit Innenbeleuchtung und 1x Memory-Schaltausgang
Entspricht CTI PS4BW Schaltmodul
3P-Schalter oder Knüppel ohne Rückstellung
07Blinker mit Warnblinker, Stand- und Fahrlicht als Stufenschalter
Entspricht Beier RC-SM-4 in Mode 11 / ähnlich Servonaut Lichtanlage UL4
Knüppel oder 3P-Taster
08Fernlicht mit Lichthupe und 2x Memory-Schaltausgang
Entspricht Servonaut Lichtanlage UM4
Knüppel oder 3P-Taster
09Automatischer Blinker, Warnblinker mit Innenbeleuchtung und Blink-Relais SimulationLenkung (Kanal 1)
10Automatisches Bremslicht und Rückfahrscheinwerfer mit Innenbeleuchtung und Rückfahr-Warnpiepser
Ähnlich CTI Bremslicht “CTI PS2BR” und “CTI B-R-Piep”
Gaskanal (Kanal 2)
114-fach Stufenschalter mit all on / all off
Festlegung der Knüppel-Tipprichtung mit Parameter „Threshold“
Knüppel oder 2P-Taster
124-fach Umschalter
Entspricht Beier Schaltmodul RC-SM-4 in Mode 8
Festlegung der Knüppel-Tipprichtung mit Parameter „Threshold“
Knüppel oder 2P-Taster
13Schalter für 2-Gang Getriebe, Differenzial-Sperren vorne und hinten, und 1x Memory-Schaltausgang
Festlegung der Knüppel-Tipprichtung mit Parameter „Threshold“.
Individuelle Servoeinstellungen sind erforderlich.
Knüppel oder 2P-Taster
14Schalter für Differenzial-Sperren vorne und hinten
Entspricht Traxxas T-Lock Diff Controller
Individuelle Servoeinstellungen sind erforderlich.
3P-Schalter ohne Rückstellung
15Kleine Lichtsteuerung mit Blinker und Warnblinker (für Knüppelbedienung)Knüppel oder 3P-Taster
16Kleine Lichtsteuerung mit Blinker und Warnblinker (für Tasterbedienung)2P-Taster
17Lichtsteuerung ohne Blinker2P-Taster
18SOS-Leuchtfeuer und 1x Memory-Schaltausgang2P-Taster
19SOS-Leuchtfeuer, bzw. Scheinwerfer An / Aus2P-Taster
20Anti-Collision Light und 1x Memory-Schaltausgang2P-Taster
21Windensteuerung, Blinker mit Warnblinker und 1x Memory-Schaltausgang
Festlegung von Winden-Stop und -Geschwindigkeit erforderlich
Knüppel oder 3P-Taster
22Automatischer Blinker mit Warnblinker, Stand- und Fahrlicht als Stufenschalter
Entspricht Beier Schaltmodul RC-SM-4 in Mode 10
Lenkung (Kanal 1)

Ressourcen:
Hier die aktuelle Version der Anleitung, wie mit Hilfe der Programmierkarte diese Konfigurationen eingestellt werden können.
 
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Hilfsmittel: Testadapter, Stützkondensatoren und Programming Shield


Testadapter für RCuniSwitch 4P


20201024_114009.jpg 20201024_113923.jpg


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.




Stützkondensatoren zur Stabilisierung der BEC-Spannung

Ab und an kann man in Modellbau-Foren lesen, dass die Lichtelektronik z.B. bei schnellen Lenkbewegungen anfängt zu „spinnen“. Der Grund hierfür sind meist Störungen (kurze Spannungseinbrüche) auf der BEC-Betriebsspannung, welche insbesondere von kräftigen Lenkservos oder auch kleineren Digitalservos verursacht werden. Dieser Effekt kann auch bei Nutzung der RCuniSwitch Schaltmodule auftreten.

Abhilfe kann hier ein größerer Kondensator schaffen, welcher kurzzeitig den hohen Strombedarf des störenden Servos ausgleicht und so die Betriebsspannung stabil hält. Diese Stützkondensatoren kann ich anschlussfertig konfiguriert und günstig anbieten. Der Kondensator wird entweder direkt in einen freien Steckplatz des Empfängers gesteckt, in den Anschluss Bind/Vcc, oder direkt an den RCuniSwitch.

20201214_083439.jpg 20201214_083501.jpg

Ich habe mal folgende Varianten vorgesehen. Eine mit einem 1000uF Kondensator und eine mit 2200uF. Falls am Empfänger kein freier Steckplatz mehr frei ist, ist auch eine Version mit einem Y-Kabel möglich (rechtes Foto).

Es gibt keine Garantie dafür, dass ein Stützkondensator die Probleme löst. Eventuell ist dann eine Trennung der störenden Servos von der anderen Elektronik erforderlich. Sprich ein BEC zur Versorgung des störenden Servos, und ein weiteres BEC zur Versorgung der restlichen Elektronik. Für den einfachen Anschluss eines externen BEC biete ich hier auch einen Dual BEC Adapter an.




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.

20200815_155912.jpg 20200815_160041.jpg

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.

20200815_160121.jpg 20200815_160219.jpg

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.

PCB.JPG Schematic.JPG
 
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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 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.

Leiterplatte ohne BauteileMicrocontroller vorprogrammiert *1Fertigmodul unkonfiguriert *1
RCuniSwitch 5V Servo0,75€1,90€9,00€
RCuniSwitch 6V Servo0,75€1,90€9,20€
RCuniSwitch LED V10,80€1,90€10,00€
RCuniSwitch LED V20,80€1,90€10,00€
RCuniSwitch 4P0,90€2,10€15,00€
RCuniSwitch 3P MP3 *20,90€2,10€20,00€
RCuniSwitch 2P BATT0,95€2,10€17,00€
RCuniSwitch Programmierkarte1,60€1,90€22,00€
Testadapter für RCuniSwitch 4P0,50€---2,50€
Arduino Programming Shield1,40€------
Stützkondensator 1000uF/10V *3------2,20€
Stützkondensator 2200uF/16V *3------2,50€
Dual BEC Adapter0,40€---2,40€

*1 = Zusätzlich konfiguriert mit einer der Beispielkonfigurationen aus Post #6 (nur Konfigurationen ohne individuelle Einstellungen): 1,00€ Aufpreis.
Oder konfiguriert mit einer Wunschkonfiguration (abweichend von den Beispielkonfigurationen): 2,00€ Aufpreis.
*2 = ohne Micro SD-Karte und Lautsprecher
*3 = Variante mit Y-Kabel: 0,80€ Aufpreis

Gerne kann ich auch eine fertig aufgebaute Programmierkarte leihweise gegen eine Leihgebühr von 2€ zur Verfügung stellen. Nachdem man seine Wunschkonfiguration auf seinen Schaltmodulen durchgeführt hat, kann man innerhalb 21 Tagen die (intakte) Karte wieder an mich zurückschicken und bekommt 20€ erstattet. Auf Wunsch gibt es auch noch ein unkonfiguriertes RCuniSwitch 4P Schaltmodul (das mit MOSFET-Ausgänge) dazu. Wenn ich auch dieses wieder innerhalb von 21 Tagen zurückerhalte, erstatte ich vollen Preis von 15,00€. Gleiches gilt auch für den Testadapter mit 4 LEDs.
 
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Deleted member 5353

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Lässt sich auch, neben den ServoEndanschlägen, die Servomittelpositionen für jedes Servo einzelln programmieren?
 

RC-Freund

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Lässt sich auch, neben den ServoEndanschlägen, die Servomittelpositionen für jedes Servo einzelln programmieren?
Ich weiß nicht genau worauf du dich jetzt beziehst. In Betriebsarten, wo Servos nur geschaltet werden kannst du 5 Positionen für jedes Servo festlegen. Eine Position davon kann auch Servo-Mitte sein. Wenn man den Switch aber als Servo-Reverser mit einstellbaren Endausschlägen einsetzt, kann kein Wert für die Mitte angegeben werden. Nur Endpositionen und Geschwindigkeit. Als Mitte wird immer 1500us angenommen. Ob ich dort noch die Servo-Mitte als einstellbaren Parameter realisieren kann glaube ich weniger. Mir mangelt es an Speicherplatz bei den Schaltmodulen und Programmierkarte.
 
D

Deleted member 5353

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Ich meine jetzt z.B. bei Allradlenkung oder Mehrachslenkung mit zwei oder mehr Servos, ab nur einem Fernbedienungskanal. Da ist es ja nur selten der Fall, das die Mitteltrimmung (neben den Endanschlägen) schon mechanisch(mit Servohorn und Lenkgestänge) exakt passt.
 

RC-Freund

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Ich meine jetzt z.B. bei Allradlenkung oder Mehrachslenkung mit zwei oder mehr Servos, ab nur einem Fernbedienungskanal. Da ist es ja nur selten der Fall, das die Mitteltrimmung (neben den Endanschlägen) schon mechanisch(mit Servohorn und Lenkgestänge) exakt passt.
Alles klar. Nein, dort kann man die Servo-Mitte zurzeit nicht angeben. Die Mitte muss mechanisch eingestellt werden. Mir ist das Problem aber bekannt. Ob ich das noch implementieren kann sehe ich mir aber nochmal an. Viel Hoffnung habe ich aber wegen dem vollen Speicher nicht mehr. Ich muss erst noch sehen, ob ich irgendwo noch ein paar Bytes einsparen kann.
 
D

Deleted member 5353

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Eventuell hilft.es, wenn nur drei Servos ansteuerbar sind, dafür aber mit Mitteltrimmung.

Bei einem Vierachser sind ja nur maximal drei Achsen gelenkt. Mechanische Trimmung ist schwierig, wenn man die Servos wegen Platzmangel nicht optimal platzieren kann. Alternativ könnte ich mir drei programmierbare Servos kaufen. Aber das wird dann wieder deutlich teurer. Wenn dein Mischer komplett trimmbar ist, könnte man auch normale StandartServos verwenden.
 

RC-Freund

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Eventuell hilft.es, wenn nur drei Servos ansteuerbar sind, dafür aber mit Mitteltrimmung.
Danke für den Vorschlag, aber das würde nicht ins Konzept des Switches passen. Warum? Die Software der Schaltmodule kennt weder Blinker noch Rückfahrscheinwerfer oder Bremslicht oder sonst eine irgendeine andere RC-Modell spezifische Funktion. Alle Modell-spezifischen Funktionen werden erst durch entsprechende Konfiguration von über 100 Parameter zum Leben erweckt, welche mit der Programmierkarte eingestellt werden (was nicht heißt, das jedesmal 100 Einstellungen gemacht werden müssen).
Und da eine Ansteuerung (und softwaremäßige Bearbeitung) von nur 3 Servos statt 4 einen Konzeptbruch bedeutet, wäre auch ein umfangreicherer Programmcode erforderlich.

Ich werde mir also etwas überlegen, was in das Konzept passt und nicht mehr als 5 bis 10 Zeilen Programmcode erfordert. Mehr passt leider nicht. mehr in den 8 Kilobyte großen Programmspeicher.
 

RC-Freund

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RCuniSwitch Programmierkarte und Schaltmodul zum Ausprobieren

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

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Somit ist es möglich dieses System einfach mal auszuprobieren und bei Nichtgefallen unkompliziert wieder zurück zugeben. Wenn’s aber gefällt, einfach behalten.
Hinweis: Zum Ausprobieren ist es unerlässlich, sich mit der Dokumentation zu beschäftigen. Diese steht hier im Forum unter Ressourcen zur Verfügung.

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 Leihgebühr) 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.

Bei Interesse mich bitte per PM kontaktieren.

Gruß,
RC-Freund
 
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RC-Freund

Autor
Bei einem Vierachser sind ja nur maximal drei Achsen gelenkt. Mechanische Trimmung ist schwierig, wenn man die Servos wegen Platzmangel nicht optimal platzieren kann. Alternativ könnte ich mir drei programmierbare Servos kaufen. Aber das wird dann wieder deutlich teurer. Wenn dein Mischer komplett trimmbar ist, könnte man auch normale StandartServos verwenden.
Vorabinfo: Die nächste Softwareversion wird höchstwahrscheinlich auch die Trimmung der Servomitte beherrschen. Es funktioniert auch schon, ich muss nur noch ein paar Tage testen ob alles andere noch funktioniert.
Damit hätte man dann einen 4-Kanal Servosteller, wo Drehrichtung, Geschwindigkeit, Servoendpunkte und die Mittentrimmung einstellbar ist.

Gruß,
RC-Freund
 

RC-Freund

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Aktualisierung 4-Kanal RCuniSwitch Schaltmodul auf Version 19

Mit diesem Software Update wird der RCuniSwitch zu einem vollwertigem 4-Kanal Servosteller. Neben Einstellung der Servo-Drehrichtung, der Servo-Geschwindigkeit und den Servo-Endpunkten kann mit diesem Update jetzt auch die Mittentrimmung 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.

Damit kann ein RCuniSwitch nun auch folgende Module ersetzen:
  • Futuba Multi-Servo-Adjuster MSA10 für 4 Servos
  • CTI Servo-Steller MultiPoint
  • Servonat TRIM für 2 Servos
  • Sämtliche anderen Dual Rate, Trim, und Reverse Module

Desweiteren habe ich das User Manual für das Schaltmodul in großen Teilen überarbeitet. Es gibt nun ein Inhaltsverzeichnis (bei über 40 Seiten wohl ganz hilfreich) und auch einen Exkurs zum Aufbau und Funktionsweise von Servosignalen habe ich eingebracht. Und dann noch einige Grafiken, die die unterschiedlichen Betriebsarten der Schaltmodule etwas verdeutlichen.

Das User Manual und die Software steht im Post #5 zum Download zur Verfügung.
Die vormals dort auch verfügbare Kurzanleitung „RCuniSwitch als Servo-Reverser“ habe ich wieder rausgenommen. Ist nicht mehr gültig.


Für alle „Arduino-Experten“ hier das komplette Change Log:

// Änderungen in Version 19 gegenüber Version 18:
// - NEU: Wenn der Switch als Servo-Steller genutzt wird gibt es nun zusätzlich die Möglichkeit die Mittelstellung der
// Servos einzustellen. Der Parameter SEQ hat dann die Bedeutung von "Trimmung" und kann positiv oder negativ sein.
// Der mit SEQ eingestellte Trimm-Wert wird auf den Ausgabewert nach der EPA-Berechnung aufaddiert wenn valueX mit +1
// oder -1 konfiguriert wurde. Die Nutzung der Trimmung wirkt sich somit auch auf die eingestellten EPA-Werte aus.
// Der eingestellte Trimmwert wirkt sich auch auf Ausgabewerte aus die für den betreffenden Ausgang fest in Mikrosekunden
// angegeben sind (z.B. 600us ... 2400us).
// Mit dieser Neuerung kann ein RCuniSwitch also als 4-Kanal Servo-Steller eingesetzt werden, bei dem Servo-Drehrichtung,
// Drehgeschwindigkeit, Servo-Mitte und die Servo-Endpunkte eingestellt werden können.
// - Änderung: Die Angabe von "invert" hat bei Servoausgängen keine Wirkung mehr. Diese Funktionalität hatte für Servoausgänge
// aber ohnehin keinen hohen Nutzen und musste nun zur Speicherplatzersparnis weichen.
// - Änderung: Wegen der o.g. Neuerung MÜSSEN die EPA-Werte nun immer angegeben werden. In Version V18 war das nicht zwingend.
// - Änderung: Der Parameter CLICKWINDOW wurde in RC_TIMEOUT umbenannt. Grund: Angleichung der Bezeichnung an Programmierkarte.
// > Diese Sketch-Version compiliert mit einem Speicherbedarf von 8192 Bytes Programmspeicher und 348 Bytes dynamischen Speicher.
// Damit verbleiben 0 Byte freier Speicher!
// WICHTIG: Hier wurde der "ATTinyCore by Spence Konde" in Version 1.4.1, und die Arduino-IDE in Version 1.8.13 genutzt. Eine
// andere Version könnte mehr Speicher verbrauchen. Der Sketch würde sich dann nicht mehr kompilieren lassen!


Gruß,
RC-Freund
 
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Seewolf

Mitglied
Guten Tag,
ich melde mich mal hier,da ich einen RCuniSwitch Servo programmieren möchte.Leider komme ich nicht so richtig mit der Konfiguration zurecht.
Der Switch soll 4LED einzeln schalten.Mit dem Steuerstick der Fernbedienung entweder über 1bis 4 Klicks oder kurze und lange Impulse mit dem Hebel auf und ab.Es muss Plus geschaltet werden.
Hatte schon Hilfe von "GB-Modellbau":Durch invertieren der Ausgänge schaltet jetzt das Modul mit einem betätigen des Hebels aber leider alle 4 Kanäle (LEDs) auf einmal.
Das Setting ist: Output 0 bis 3 / RC-Input=1
Beim Click Setting: Clics 1 bis 4 und alle Outputs invertiert
Kann mir jemand weiterhelfen?

Gruß
Gernot
 

RC-Freund

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Hallo Gernot,

Mit dem Steuerstick der Fernbedienung entweder über 1bis 4 Klicks oder kurze und lange Impulse mit dem Hebel auf und ab.
Es geht beides. Wenn du mit kurzen/langen Betätigungen nach links/rechts die Ausgänge schalten willst, musst du die Betriebsart "RC Input=3" einstellen, welche mit 2 Schaltschwellen arbeitet. Die Betriebsarten 0 und 1 arbeiten nur mit einer Schaltschwelle und sind mehr für Taster gedacht.

Also wie soll die Bedienung sein? Auswahl des zu schaltenden Ausgangs mit 1 bis 4 Klicks (bzw. bei Knüppelbedienung, Tipps in eine Richtung) ODER mit kurzen Tipps nach rechts und links, ODER auch mit langen Betätigungen?

Gruß,
RC-Freund
 
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