Bouwinstructie stack modules

Stack board 'stroomdetectie'

Functionaliteit

Stack board voor 16 terugmelders (bezetmelders, optocouplers) via stroomdetectie. Deze stack module kan gebruikt worden op de basis boards DCC-EX en LocoNet client.

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 extension stroomdetectie (4). PCB stack board stroomdetectie. 2W10 gelijkrichter (16). Afstandsbusje 15mm zwart (2). Boutje-moertje M3x25 (2). Condensator 100nf (16). Header 10P female (4). Header 10P male haaks (4). Header 15P male (2).  IC optocoupler PC814 of 817 (16). Schroefterm. KF128 8P 2.54mm (2). Schroefterm. KF301 2P 5.0mm. Weerstand 100Ω (16). Weerstand 4K7Ω (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.

Het bouwen

1. Soldeer 4 stuks 10-polige female headers in EXT1-4, EXT 5-8, EXT9-12 en EXT13-16
    
2. Soldeer 2 stuks 8-polige schroefterminals KF128 (groen) op het PCB. Let op dat de aansluit-openingen naar achteren wijzen. Later sluit je hier de geïsoleerde railsecties op aan (strip en vertin de aansluitdraden ongeveer 5mm, dan passen ze goed in de schroefterminals).
    
3. Soldeer de blauwe KF301 schroefterminal op COMMON RAIL.
    
4. 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

Vervolgens monteer je de 4 stuks Detects:

5. Monteer eerst de 8 weerstanden. 4 stuks 100Ω in R1B, R2B, R3B en R4B en 4 stuks 4K7Ω in R1A, R2A, R3A en R4A.
    
6. Soldeer nu de optocouplers in U1 tm U4. Op de optocouplers staat een stip, en deze moet overeenkomen met de stip in de footprint op het PCB.
    
7. Monteer 4 stuks 2W10 rectifiers in D1 tm D4. Let op: de plus op de 2W10 moet overeenkomen met de + op het PCB (de plus is het lange pootje van de 2W10, staat ook op de behuizing).
    
8. Breek vervolgens 1x10 uit de geleverde haakse pinnen en soldeer ze met de korte kant van de pinnen in het PCB van de Detects. Zorg dat de lange kant van de pinnen naar links uitsteken zodat ze later in de female headers op het hoofd-PCB passen.
    
9. Soldeer de 4 condensatoren op posities C1 tm C4 (de polariteit maakt niet uit bij dit type condensator).
    
10. Monteer met de M3x25 schroeven en de afstandsbusjes 15mm nu 2 keer 2 stuks Detects aan elkaar en prik ze in de 4 headers op het hoofd-PCB van het stack board stroomdetectie.
     
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: detectie 1-16 (de groene schroefterminals) gaan naar de (meestal) rode draad van de geïsoleerde raildelen die de detectiestukken vormen. de aansluiting COMMONRAIL gaat naar de rode DCC-draad van de rails/centrale. Zie afbeelding (in dit voorbeeld wordt Märklin C-rails gebruikt, maar het principe is gelijk voor alle railsystemen):

Principe stroomdetectie, vergroten

Klik om te vergroten (nieuw tabblad)

Klik om te vergroten (nieuw tabblad)