Aufbau
Das System besteht aus mehreren Sendern und einem Empfänger mit Schalter. An jedem PC ist an einer USB-Schnittstelle ein Sender angeschlossen. Es findet zwischen PC und Sender keinerlei Datenübertragung statt. Vielmehr wird die USB-Schnittstelle nur zur Versorgung des Senders benutzt. Wenn hier 5V anliegen, ist der PC eingeschaltet und dann soll auch das Netzwerk eingeschaltet sein. Es gibt USB-Schnittstellen, die auch bei ausgeschaltetem PC noch Spannung führen. Diese sollten nicht für den Sender verwendet werden.
Aufbau des Senders
Sender
Der Sender ist ein einem 52 x 36 x 20 mm3 großen Gehäuse untergebracht. Er besteht im Wesentlichen aus einem Mikrocontroller MSP430F2001, einem Funkmodul RFM12 und einem Spannungsregler. Der Sender ist auf einer Lochrasterplatine aufgebaut. Um den Aufbau ohne zusätzliche isolierte Drähte hinzubekommen, wurde die Pinbelegung des Mikrocontrollers so gewählt, daß die Verbindungen zum RFM12 kreuzungsfrei zu realisieren waren.
Da das kleine Gehäuse nicht genügend Platz für die Antenne hat, wird der Schirm des Anschlußkabels hierfür verwendet. Dazu wird ca. 17cm vom Stecker entfernt der Schirm komplett entfernt und nur die beiden Spannungsversorgungsleitungen (rot und schwarz) werden weitergeführt. Die Trennstelle wird mit Schrumpfschlauch geschützt, wobei vorher zur Stabilisierung noch ein wenig Heißkleber um die Kabel gespritzt wird.
Die 17cm ergeben sich aus der Funkfrequenz des Funkmoduls. Die Länge einer Stabantenne beträgt idealerweise 1/4 der Wellenlänge des Funksignals. In diesem Fall ist die Wellenlänge λ=300 000km / 433MHz ca. 17cm. Ich konnte keine großen Änderungen in der Reichweite erkennen, falls die Antennenlänge nicht genau diesem Wert entsprach.
RFM12 mit Pins
Da das Funkmodul RFM12 als SMD-bestückbares Modul aufgebaut ist und zudem die Pad-Abstände nur 2,0mm betragen, kann es nicht ohne Weiteres auf der Lochrasterplatine eingelötet werden. Da aber auch nicht alle 14 Anschlüsse verwendet werden, habe ich an die benötigten Pads Drähte (Ø 0,4mm) angelötet. Beim Einführen in die Leiterplatte sind diese flexibel genug um sich an das 2,54mm Raster der Leiterplatte zurechtzubiegen. Aus dem 14 poligen RFM12-Modul wird ein Modul mit 10 Pins (4 unten und 6 oben).
SeitenanfangAufbau des Schalters
Hier wird es nun ernst. Es geht an den Umbau der Zeitschaltuhr. Daher nochmals die Warnung:
Achtung: die gesamte Elektronik des Funkschalters liegt an 230V Netzspannung. Diese ist absolut tödlich. Nur Personen, die mit dem Umgang von Netzspannung vertraut sind, dürfen an einen Nachbau dieser Schaltung denken.
Die von mir verwendete Zeitschaltuhr besteht aus zwei, nur durch drei Drähte miteinander verbundenen Leiterplatten. Auf der einen ist ein Uhrenbaustein mit Tastatur und Display untergebracht. Auf der anderen befindet sich die Spannungsversorgung und das Schaltrelais.
Gehäuse von innen
Gehäuse von vorn
Der Uhrenbaustein wird nicht mehr gebraucht. Daher wird diese Platine komplett entfernt. Die Löcher der Tasten habe ich von innen mit Heißkleber gefüllt. Damit das ganze von außen ansehnlich wird, habe ich eine kupferkaschierte Platine von außen dagegen gedrückt. Diese konnte leicht wieder abgezogen werden und es ergab sich ein glatte Oberfläche. Vorher wurde noch die Beschriftung mit feinem Schmirgelpapier entfernt, da sie ja nicht länger gebraucht wird.
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fertiger Funkschalter
Die originale Spannungsversorgung lieferte eine Spannung von ca. 1,5V an die Uhrenelektronik. Das reicht für das Funkmodul und den MSP430F2001 nicht aus. Ich habe daher die Leiterplatte ein wenig modifiziert, so daß die Betriebsspannung des Relais an die Schaltung geführt wird, dies sind ca. 50V. Der Aufbau des kompletten Funkempfängers gestaltete sich komplizierter als zunächst angenommen: Für die Schaltung blieb im Gehäuse nicht viel Platz, da das Bedienteil schräg sitzt und das Relais auf der Versorgungsplatine relativ hoch baut. Hinzu kommen noch die vielen Befestigungsstellen und das Fenster, die die möglichen Stellen für Bauteile weiter eingrenzen. Die Einschränkungen sind auf der Layout-Seite genauer dargestellt.
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