Bouwinstructie stack modules

Stack board 'seinen led'

Functionaliteit

Stack board voor de aansturing van 16 seinkanalen (led's). Deze stack module kan op alle basis boards gebruikt worden (muv het basis board LocoNet centrale).

Begrippen

• Stack modules: dit modulaire systeem om digitale modelspoorbanen te besturen. Stack modules is een geregistreerd handelsmerk.
   
• Basis board: een stack module basis board verzorgt het protocol van en naar de besturingscentrale en/of de PC (DCC-EX, DCC-decoder, LocoNet).
   
• Stack board: een stack module die op een basis board geplaatst kan worden en die de aansturing van de accessoires regelt (wissel, servo, ontkoppelaar, DC-output, sein, relais, baanuitlichting, sensoren, etc) of die de terugmeldingen van het spoor kan ontvangen (stroomdetectie, massadetectie, andere sensoren).
   
• Arduino IDE: dit is het programma (ontwikkelomgeving) waarmee je Arduino boards kunt programmeren in de programmeertaal C++.
   
• PCB: print circuit board, een printplaat voor elektronische onderdelen.
   
• Accessoires: daarmee bedoelen we de onderdelen van de modelspoorbaan die je wilt aansturen. Zoals bv wissels, servo's ontkoppelaars, DC-outputs, seinen, leds's, relais, pinnen, etc.
   
• Header: een rijtje female pinnen (2.54mm pitch).
   
• Pin header: een rijtje male pinnen (2.54mm pitch).
   
• Footprint: de voetafduk (afbakening) van een component op het PCB. Een footprint geeft vaak ook informatie over montagerichting, polariteit, etc.

Stuklijst

Controleer even of je alles compleet hebt:

PCB stack board seinen LED. Header 15P male (2). Header 2P male (2). Header 2x8P male haaks (2). IC socket 18P (2). IC ULN23803apg (2). Jumpercap 2P 2.54mm. Led 3mm groen. Schroefterm. KF301 2P 5.0mm. Weerstand 220Ω. Weerstand 300Ω (16).

Codering weerstanden

Er bestaan 2 veel gebruikte versies van kleurcodering voor weerstanden. Je zult veelal beige of blauwe weerstanden tegenkomen:

Klik voor vergroten

Support

Mocht je ergens niet uitkomen of heb je nog vragen? Stuur dan een e-mail met je vraag naar stackmodules@ziggo.nl. Wellicht kunnen we je per e-mail helpen, of anders maken we een afspraak voor een telefoontje (ook beeldbellen) of een skype-meeting.

Volgorde montage

1. Let op: bij het monteren en solderen van elektronica, en dan mn chips (Nano's), gebruik je altijd een antistatisch polsbandje dat geaard is. Statische elektriciteit kan chips gemakkelijk onherstelbaar beschadigen.
    
2. Begin eerst met de kleinste en platste delen zoals weerstanden, diodes, etc.
    
3. Monteer vervolgens de hogere componenten zoals IC's, transistoren, led's, etc.
    
4. En plaats dan de hoogste delen op het PCB, zoals pinheaders, schroefterminals, etc.
    
5. Deze werkwijze monteert vaak het prettigst omdat de onderdelen dan op hun plaats blijven zitten als je het PCB omdraait en neer legt om te solderen.
    
6. Tip: je kunt onderdelen die je wilt solderen ook tijdelijk op hun plaats houden met een klein stukje isolatietape, dat je er daarna weer afhaalt.

Opmerking: de basisconfiguratie gaat uit van 300Ω weerstanden (bij 5v) op het stack board voor de seinled's. Je kunt daar desgewenst ook een andere waarde voor kiezen als je de led's sterker of zwakker wil laten branden. Het is natuurlijk ook mogelijk om op de plaats van de weerstanden op het PCB blanke draad te monteren en de weerstanden bij de seinled's zelf op de baan toe te passen.

Het bouwen

1. Soldeer de weerstand 220Ω op R1.
    
2. Soldeer de 16 weerstanden 300Ω op R2 tm R17.
    
3. Plaats dan de led. Het lange pootje van de led (+) moet links en het korte pootje van de led (-) moet rechts (- is de zijde met de witte verdikte rand in de footprint).
    
4. Monteer de pinnen of de groene KF128 schroefterminals (afhankelijk van de uitvoering die je gekozen hebt):
   
   Pinnen:
   
   Zaag met een fijn ijzerzaagje de dubbele haakse pinheaders op maat (elk 2x8-polig). Om ze op het PCB te bevestigen kan het nodig zijn om de pinnen iets dichter bij elkaar te schuiven (de pinnen kunnen schuiven in de zwarte rand). Soldeer de pinnen op het board. De polariteit (+ en gnd) staat op het PCB vermeld.
   
   Schroefterminals KF128:
   
   Soldeer de groene KF128 schroefterminals op het PCB. Let op dat de aansluitopeningen naar achteren wijzen. Later sluit je hier de seinled's op aan (strip en vertin de aansluitdraden ongeveer 5mm, dan passen ze goed in de connector). De polariteit (+ en - ) staat op het PCB vermeld. Een pincet kan erg handig zijn om de draden gemakkelijk aan te sluiten in de 2e rij schroefterminals...
    
5. Soldeer vervolgens de 2 IC sockets op posities ULN1 en ULN2. Let op: de inkeping op de sockets moet overeen komen met de inkeping in de footprint op het PCB.
    
6. Soldeer nu de 2 stuks 2-polige male pins op H3 en GNDJMP (breek voorzichtig 2x2 met een klein tangetje uit de geleverde rij van 40).
    
7. Soldeer de blauwe KF301 schroefterminal op het PCB.
    
8. Soldeer dan de 2 stuks 15-polige pin headers in H1 en H2 (breek met een klein tangetje voorzichtig 2x15 uit de geleverde rij van 40), maar let op: soldeer de pinnen zo dat de lange zijden van de pinnen aan de onderkant van het board zitten. Je steekt ze er dus met de korte kanten langs de onderzijde in en je soldeert ze aan de bovenzijde (zichtzijde). Dat is tegengesteld aan de andere componenten, die langs boven worden ingestoken en die langs onderen worden gesoldeerd:

H1 en H2 op stack boards

9. Plaats de 2 ULN2803apg IC's in de sockets. Controleer eerst of alle pootjes recht staan en pas dan even voorzichtig. Duw de chip zachtjes, beheerst en gelijkmatig in de socket. Let op: de inkeping in de ULN2803's moet overeenkomen met de inkeping in de socket en met de footprint op het PCB.
    
10. Plaats de jumpercap op de header met vermelding GNDJMP. Let op: plaats de jumpercap nooit op H3, dan sluit je de spanning kort!
     
11. Controleer je soldeerwerk nog even visueel op slordigheden, onbedoelde kortsluitingen tussen 2 soldeerpunten of niet gesoldeerde contacten.
     
12. Je board is nu klaar voor gebruik! Je kunt het board testen door het op een basis board te plaatsen waarop je de testsketch of DCC-EX hebt geupload (zie bouwinstructie van het basis board).
     
13. Aansluiten: verbind de blauwe KF301 schroefterminal met een 5v spanningsbron gelijkstroom. Let goed op + en -. Je kunt de voedingsspanning voor de seinled's ook via H3 aansluiten als je dat zou willen (polariteit is hetzelfde als de KF301).
     
    Je kunt op de outputs (let op + en - gnd) nu direct led's aansluiten zonder extra weerstand (hou dan wel maximaal 5v aan als voedingsspanning voor het stack board). Het lange pootje van een led is altijd de +.
     
    Tip: 2-polige Dupont connectoren zijn erg handig voor het bedraden van seinled's:

Dupont connectoren, met male of female pinnen

Klik om te vergroten (nieuw tabblad)