Není to tak dávno, kdy tu běžela informace o tom, že se pokusíme postavit centrálu pro digitální řízení modelové železnice. Jeden exponát jsem právě dokončil a tak je nejvyšší čas se o tento výtvor s vámi podělit. Jako vzor byla použita konstrukce H-centrály, kterou můžete najít zde.
Je to celkem povedené zapojení včetně osazovacího výkresu, rozpisky součástek a předlohy pro výrobu plošného spoje. Avšak jako zcela zásadní nedostatek této konstrukce, je absence schematu zapojení, protože bez toho lze dost obtížně zjistit zda se na předloze tištěného spoje nevyskytují chyby, či jiné anomalie. Nechápu, proč dokumentace takovou zakladní věc jako je schema neobsahuje. Pokud je to autorův úmysl, pak mě napadá jedině nemožnost si navrhnout vlastní tištěný spoj a nutnost použít ten původní. Pak tedy nezbývá než doufat, že spoj je opravdu bez chyb a vrhnout se do stavby.
Jak jsem již avizoval dříve, nechal jsem vyrobit prozatím dva tišťáky s tím, že jeden osadím a zprovozním. Takže, zde je hotový tištěný spoj, tak jak „dorazil“ z výroby.
Spoj je celkem povedený, žádné podleptání, otřepy nebo slité plošky. Stačí jen vyvrtat otvory a díry a hurá do osazování. V odlesku je vidět jen poškrábaný lak, který utrpěl šrámy při „transportu“ v kapse mojí bundy, kde se desky při chůzi zřejmě o sebe třely 🙂 Žádný negativní vliv to na kvalitu spojů samozřejmě nemá, je to jen kosmetická záležitost, která v krabici nebude ani vidět 🙂 . Vrtání, ač se to nezdá, mi zabralo přes hodinu času, protože bylo nutné měnit vrtáky podle rozměru a některé díry i převrtávat 2x i 3x a na některé (např. konektory xpresnetu) bylo potřeba vzit frézku. Plošky jsou kolem děr těchto konektorů tak malé, že by při použití vrtáku zcela jiste zmizely. Každopádně se pečlivost vyplatila a spoj díky tomu neskončil v popelnici 🙂 .
Po vyvrtání plošňáku jsem se vrhnul do osazování. Nutno poznamenat, že díky předloze v dokumentaci s tím nebyly žádné potíže, součástky do desky „zapadly“ jak vlastenci do příkopu a deska pomalu začínala nabývat na objemu a váze 🙂 Bylo ještě nutné převrtat díry u stabilizátorů, můstku a relé, protože tyto součástky mají silnější vývody. Zde je na místě třeba připomenout zásady osazování desek. Nejprve se osazují rezistory, keramické kondenzátory, patice a konektory. Nasledují polovodiče (diody, tranzistory atd.) až pak osadíme větší součástky jako je relé, diodový můstek a elektrolitické kondenzátory. Jako poslední se osazují do patic integrovane obvody a procesor. Součástky pokud možno pájíme co nejkratší dobu, tak aby se zbytečně tepelně nenamáhaly a nepoškodily, cín nepřepálil a spoje neodlepily. Mikropájka je samozřejmě výhodou, u pistolové páječky (75W) použijte aspoň co nejtenčí očko a „choulostivá místa“ pájejte po nažhavení očka ve vypnutém stavu. 100W pistolku nechte raději v šuplíku 🙂 . Výsledek mého pájecího snažení (nebo smažení? 🙂 )je vidět na obrázku.
A ještě pohled ze spodu.
Před namontováním chladičů, jsem všechny chladící plochy natřel silikonovou vazelínou. Není to vyloženě nutné ale když už ten bílej sajrajt doma mám, tak proč ho tam nepoužít. Tady se sluší říct, že pasta byla všude možně jen ne na těch stabilizátorech. A dostat to z kalhot je úkol teměř nemožný, neřku-li nadlidský 🙂 .
Protože jsem použil zapojení s krystalem, zdálo se mi divné, že nikde u procesoru nejsou kondenzátory. V datasheetu v základním zapojení obvodu PIC16F628 jsou dva kondenzátory 22pF, takže mi není zcela jasné, jak původní H-centrála s krystalem může vubec fungovat. Protože s PICama nemám žádné zkušenosti, vzal jsem desku a mazal s ní na CVUT FEL, kde mám nějaké ty kontakty a byl jsem ujištěn, že to skutečně není žádná zvláštní finesa, že by procesor spolehlivě běžel s krystalem a bez kondenzátorů ale že je to evidentně chyba v návrhu desky, kde se na ty kondenzátory prostě zapomělo. Pokud budete stavět centrálu bez krystalu, pak se nic neděje, protože se použije interní oscilátor a příslušná verze firmware. Zde je vidět, že bez schematu i takovou zásadní věc člověk přehlédne. Naštěstí se to dá celkem snadno vyřešit připájením kondenátoů ze strany spojů. Cesta na FEL nebyla úplně zbytečná, aspoň sem tam narval ten program do procesoru 🙂 .
Protože jsem v průběhu osazování desky dostal nápad na použití krabičky od rozbitého PC zdroje, provedl jsem malou úpravu na desce, pro připojení ventilátoru.
Celá úprava spočívá ve vyvrtání dvou děr v těsné blízkosti spoju +12V a GND (0V) a zapájení přívodů přímo na cestičky.
Ze starého počítačového zdroje jsem použil plechovou krabici, vypínač, ventilátor a šroubky. Vše ostatní ze zdroje vyházíme.
Do spodní strany jsem vyvrtal 4 otvory, přesně podle rozměru plošného spoje a našrouboval distanční sloupky. Neměl jsem zrovna potřebnou velikost, tak jsem si vypomohl šroubky a distance jimi nastavil. Není se čeho bát, plech je celkem mekký, takže případné nepřesnosti lze „dorovnat“ hrubou silou 🙂 .
Na protější straně od ventilátoru jsem odštípal ze spodu žebrování a naohýbal ho zhruba tak, aby to přibližně kopírovalo tvar konektorů.
Spodní hranu jsem zapiloval a srovnal do roviny. Komu se to nelíbí, může to přelepit folií nebo zadělat kouskem pertinaxu, či hnoty. Já jsem se s tím moc nepárál, snažil jsem se pouze využít použitou krabici v maximální možné míře. Na straně u ventilátoru jsem vyhodil původní napájecí konektor a místo něj použil reproduktorové svorky, které se mi zdály pro toto použití více než dokonalé. Původní vypínač jsem zachoval a zapojil přes něj napajéní centrály.
Otvor po přepínači 110V/220V jsem přelepil kouskem čtvrtky s nápisem 15V ~ AC. Vpředu jsem obdobným způsobem označil všechny konektory.
Zde je vidět použítí tavidla pro fixaci elektolitického kondenzátoru. Je to nejvyšší součástka a drží jen na dvou drátech, proto je to téměř nutnost.
Celkový pohled na zadní stranu.
A konečně přední strana i se zapojenýmy kablíky.
Protože nejsem modelář a nemám žádné kolejiště a tudíš ani žádnou lokomotivu, ovladač a všechny ty serepetičky kolem, tak nemám ani možnost tu centrálu vyzkoušet. Proto bych uvítal, kdyby se našel někdo, u koho by se ten kus „železa“ dal vyzkoušet případně oživit a rozchodit. Konkrétně tato centrála bude samozřejmě na prodej za cenu 1500,- tak jak ji vidite na fotkách. Plánuju i další variace, jako je forma stavebnice, naprogramovaný procesor + tišťák atp. Stavba centrály mě stála dva dny času, přičemž nejvíc mi dalo zabrat uzpůsobení krabice z PC zdroje a vlastní osazení.
Uvítám jakékoliv připomínky či návrhy a to jak v komentářích tak i mailem jirasekptr@gmail.com
