Bau eines WeichenKeyboard´s für CS2 & MS2 (Fertigstellung)

[Sandblech]

Hallo in die Runde,

In diesem Beitrag möchte ich mal die Schritte zeigen,
um ein WeichenKeyboard für 16 Magnetartikel zu bauen.
Dieses WeichenKeyboard kann einfach an eine CS2 und MS2
angeschlossen werden.
Vielleicht interessiert es den einen oder anderen.

Zuerst einmal eine Liste mit den nötigen Bauteilen:

Hier die Teile von Reichelt.de:
2x 5 Volt Spannungsregler 1A / µA 7805
2x CAN –Bus Controller / MCP 2515-I/P
2x High Speed CAN Transceiver / MCP 2551-I/P
2x Standardquarz 16MHz / 16,0000-HC18
4x Keramik-Kondensator 33pF / KERKO 33P
6x Keramik-Kondensator 100nF / KERKO 100N
8x Widerstand 1/4W 2,7KOhm / 1/4W 2,7K
10x Widerstand 1/4W 10kOhm / 1/4W 10K
32x SMD Widerstand 1,6KOhm / SMD 1/4W 1,6K
2x DIP-Schalter, 8pol. / NT 08
2x RJ45 Buchse / MEB 8-8
2x IC-Sockel 40pol. / GS 40P
2x IC-Sockel 18pol. / GS 18P
2x IC-Sockel 8pol. / GS 8P
16x 3mm LED LowCurrent grün / LED 3MM 2MA GN
16x 3mm LED LowCurrent rot / LED 3MM 2MA RT
16x Taster Grün / DT 6 GN
16x Taster Rot / DT 6 RT
1x Stiftleiste / SL 1X40W 2,54
1x Buchsenleiste / BL 1X20W 2,54
1x Kupferlitze 10m Braun / LITZE BR
Ein paar Schrauben, Abstandshalter, Muttern, Unterlegscheiben usw.
Und eine Platine für die Tasten und LED´s.

Dann noch ein Gehäuse nach Wunsch (hier bei mir ein Axxatronic Pultgehäuse RA 1 von Conrad)

Und vom CAN-digital-Bahn Projekt:
2x Platine WeichenKeyboard
2x WeichenKeyboard PIC
1x 10pol. Mini DIN Stecker

Hier mal ein Bild von allen Teilen:


morgen gehts weiter...

Gruß
Michael

[TRAXXer]

Hi Michael,

das ist aber spannend da bin ich mal sehr auf das Ergebnis gespannt. Möchtest du uns vielleicht die ungefähren Materialkosten verraten?

[Sandblech]

Und auf Wunsch von TRAXXer hier noch die grobe Kalkulation der einzelnen Teile:

Reichelt Teile inkl. Porto: ca. 47Euro (die Taster sind recht teuer... da könnte man auch billigere nehmen... wenn man mag)
Conrad Gehäuse inkl. Porto: 27,30Euro (auch hier kann man natürlich günstigere Variantenen nehmen)
CAN-digital-Bahn Teile: ca. 34Euro

Dazu kommt noch die Kosten für die Gravur der Frontplatte und ich habe für die Tasten und LED´s noch eine Platine ätzen lassen.
Das macht dann zusammen ca. 130€

[Sandblech]

So weiter gehts!

Als erstes brauchen wir den Bestückungsplan für die beiden Platinen.
Jede Platine kann 8 Magnetartikel verwalten.
Hier im WeichenKeyboard kommen 2 Platinen für insgesamt 16 Magnetartikel zum Einsatz.

Rechts und Links an der Platine können Buchsen- und Stiftleisten angelötet werden, um mehrere Platinen
zusammen zu stecken. Somit ist es auch möglich größere WeichenKeyboards zu bauen. Den Adressbereich für
jeweils 8 Magnetadressen stellt man über die 8poligen DIP-Schalter ein. Man muss aber immer in 2er Schritten
die Anzahl der Platinen erhöhen, wenn man einen durchgehenden Adressbereich haben möchte.

Ich habe folgenden Plan mal gezeichnet:


Folgende Werkzeuge sollten für den Aufbau vorhanden sein:
1. Kleiner Seitenschneider (um die Beine der Bauteil später zu kürzen)
2. Lötkolben mit feiner Spitze (ca. 1,6-3mm) (max. 35W, besser weniger oder regelbare Lötstation)
3. Feines Lötzinn (z.B. 0,5mm Durchmesser inkl. Flussmittel im Kern und säurefrei!)
4. Eventuell eine Lupe (um später die Lötstelle zu kontrollieren)
5. Empfohlen: Biegelehre (Bei Reichelt.de Bestellnr.: BIEGELEHRE für 0,84€)

Bis auf wenige Ausnahmen werden beide Platinen gleich bestückt.
Fangen wir also mit den Widerständen R1-R4 an. Diese sind 2,7kOhm. Einlöten und Beine auf der Unterseite kürzen.
Hilfreich ist hier eine Biegelehre, um die Beine auf das passende Maß zu biegen.
Danach geht es weiter mit den Widerständen R5-R9 (10kOhm).
Jetzt kommen noch die Drahtbrücken Br1 bis Br12. Diese können aus den abgeschnitten Beinen der Widerstände
gebogen werden, oder man nimmt dafür Silberdraht und biegt diesen ebenfalls passend.

Sind die Widerstände und Drahtbrücken eingelötet, sieht es so aus:



Morgen gehts weiter...
Ich hoffe ich kann mit dieser Anleitung ein wenig die Angst vor solchen Bastelprojekten nehmen.

Gruß
Michael

[kalle.wiealle]

Hallo Michael....

..du machst es ja wirklich spannend....lächel...


Grüsse, Kalle

[CR1970]

Vielen dank für deine ausführliche Beschreibung. Ich hab mir deinen thread zu meinen Favoriten hinzu gefügt

[Sandblech]

Neuer Tag... neue Schritte.

Widerstände und Drahtbrücken sind verlötet. Jetzt kommen die IC-Fassungen an die Reihe..
Hier ist ein wenig Fleißarbeit angesagt.. bei 132 Lötstellen.
Aber falls später mal ein IC kaputt gehen sollte, ist der Austausch ohne auslöten einfacher.

IC1, IC2 und IC3 bekommen auf beiden Platinen jeweils eine Fassung.



Als nächstes kommt noch die gewinkelte Stift- und Buchsenleiste gemäß Bestückungsplan
auf die Platinen. Damit können beide Platinen verbunden werden.



Gruß
Michael

Es bleibt spannend

[Sandblech]

Moin in die Runde.

Im heutigen Teil werden die Keramik-Kondensatoren (kurz Kerko) C1 und C2 (33pF) und C3 bis C5 (100nF) jeweils auf beiden Platinen eingelötet.
Als nächstes kommt der 5Volt Spannungsregler IC4 (Typ 7805) jeweils auf beide Platinen.
Dazu werden die drei Anschlußbeine passend im 90° Winkel gebogen, damit der jeweils Spannungsregler flach auf der Platine liegt. Wer will, kann auch noch eine Schraube mit Mutter verwenden um den 7805 mit der Platine zu verschrauben. Ein passendes Loch ist vorhanden.



Gruß
Michael

[TRAXXer]

Hallo Michael,

das sieht alles sehr gut aus, und obwohl ich mit dem System noch nichts anfangen kann, da kein Bedarf, so finde ich es doch immer hochinteressant, wenn darüber berichtet bzw. Bilder gezeigt werden.

Aber muss es denn in so kleinen Häppchen sein!?

[fridolin]

Aber muss es denn in so kleinen Häppchen sein!?

Ich denke ja, denn das Bestücken, Anlöten, Fotografieren und Text ausdenken und dann alles hier ins Forum stellen benötigt auch seine gewisse Zeit. Da ist schnell eine halbe Stunde bei vergangen.

Ich hab selbst schon diese Platinen gelötet und man kommt nicht umhin, eine Gruppierung der Bauteile vorzunehmen, damit man sie in einer vernünftigen Reihenfolge auflöten kann.

Für Anfänger ist so eine Beschreibung, die alles in kleinen Schnitten zeigt, bestimmt nicht von Nachteil.

Und wer das nicht braucht, der kann ja abwarten, bis Sandblech fertig ist und sich dann alles auf einmal anschauen... und ggf. - wenn irgendwann doch Bedarf entstanden sein sollte - gleich in einem Rutsch nachbauen.

[Sandblech]

Hallo Niklas,

wie Fridolin schon vermutete..
mir fehlt leider wirklich die Zeit den Bericht komplett an einem Tag zu erstellen.
Zum einen ist es schon recht Zeitaufwendig die Bilder so zu bearbeiten, das sie
hier für das Forum passend sind (z.B. nicht breiter als 1024Pixel usw.), hochzuladen,
einzubinden und den passenden Text zu schreiben.. zum anderen komme ich nicht
jeden Tag dazu, an dem WeichenKeyboard weiter zu basteln. Ich möchte halt jeden
Schritt irgendwie im Foto festhalten. Heute z.B. ist am WeichenKeyboard nichts passiert.
Aber ich habe noch 2 Fotos für das Wochenende. Frühstens am Montag Abend kommen
dann Bilder von der Bearbeitung des Gehäuses. Da muss dann der Dremel geschwungen werden

Schon mal ein schönes Wochenende!
Michael

[entchen]

Hallo Michael,
das ist ein wirklich toller Baubericht, sehr ausführlich mit guten Bildern. Vielen Dank
Da freue ich mich schon auf das nächste Update. Außerdem finde ich auch, dass die Schritt für Schritt Anleitung viel übersichtlicher ist, als eine "Komplettvorstellung".

Gruß,
Olli

[TRAXXer]

Hallo Michael,

dann habe ich deine Beitragsreihe falsch verstanden und möchte mich dafür entschuldigen. Ich war davon ausgegangen, dass du das Keyboard bereits fertiggestellt hast und jetzt nach und nach die Fortschritte zeigst, wie in einem Tutorial

Auf die Gehäuse-Sache freue ich mich, das ist eine interessante Sache, danke dass du alles so kleinlich dokumentierst!

[Sandblech]

Hallo Niklas,

du brauchst dich für nichts entschuldigen. War ja eine berechtigte Frage.
Und ja, ich hab schon mal so ein WeichenKeyboard gebaut, aber es leider nicht so dokumentiert.

Diesmal liegt immer der Fotoapparat parat.. somit wird keine Schritt verpasst.
Dieses Keyboard baue ich für einen Modellbahn-Kollegen.

Gruß
Michael

[RalphH0]

Hallo Michael,

echt super, was Du machst und uns Laien zeigst. Vielen Dank.

Mein Vorschlag: Ändere bzw. Erweitere doch immer Dein erstes Post um jeden Baufortschritt, dann ist später die gesamte Bauanleitung in einem Beitrag und man muß sich nicht durch den ganzen Thread durchhangeln.

[Sandblech]

Heute nun noch ein Bauabschnitt vorm Wochenende.

Es fehlen noch die beiden Quarze (16MHz) Q1. Diese werden auch von oben durch die Platinen gesteckt und auf der Unterseite verlötet. Die überstehenden Beinchen werden gekürzt.

Nun können noch die drei Lötkontakte SJ3 (oben links auf den Platinen) jeweils mit Lötzinn verbunden werden.

Da ich später, wenn die Platinen in das Gehäuse eingebaut sind, noch an die beiden 8poligen DIP-Schalter SW1 rankommen möchte, ohne immer das Gehäuse aufzumachen, löte ich sie auf die Rückseite damit sie später aus dem Gehäuseboden schauen. Über diese DIP Schalter stellt man einmal den Adressbereich des WeichenKeyboards und das Datenformat (DCC oder Motorola MM) ein.



Was auch noch fehlt ist die Anschlussmöglichkeit zur Aussenwelt (MS2/CS2). Hier habe ich mich für die RJ45 Buchsen (MEB 8-8 von Reichelt) am WeichenKeyboard entschieden. Diese werden fest mit der Platine verlötet und schauen später aus dem Kunststoffgehäuse.
Es würde auch eine RJ45 Buchse reichen, aber ich habe mich für 2 Entschieden damit (wenn man will) auch ein 2tes WeichenKeyboard einfach mit dem ersten über ein normales PatchKabel verbinden kann.
An einer der beiden RJ45 Buchsen kann man dann später ein Kabel mit passendem MiniDIN 10pol. Stecker an die CS2 oder MS2 stecken.


Hier ist die Lötbrücke zu sehen.


Hier sieht man die beiden RJ45 Buchsen noch wild in der Luft schwebend... aber schon Montag werden sie ins Gehäuse kommen.


Hier noch die Pinbelegung der Platine. Diese Info kommt von der CAN-digital-Bahn Homepage aus dem Downloadbereich.

Ein schönes Wochenende,
Michael

PS: Montag geht es dann mit dem Gehäuse hier weiter.
PS2: Danke Ralph, für den Tip. Sobald die Bauanleitung hier vollständig ist, werde ich alle Beiträge zum Bau in meinem ersten Beitrag zusammen führen.

[Sandblech]

Da bin ich wieder.
Für den Wochenstart nun der erste Teil vom Bau des Gehäuses.

Also zuerst habe ich mir eine Schablone aus Papier für die Löcher gebastelt.


Mit der Schablone werden die nötigen Löcher auf den Gehäuseboden übertragen.
Ebenfalls werden die nötigen Ausschnitte für die beiden RJ45 Buchsen angezeichnet.


Mit dem "Aldi" Dremel und einer Trennscheibe werden jetzt die Ausschnitte für die DIP-Schalter und die RJ45 Buchsen in das Gehäuse geschnitten. Die Löcher werden mit einem 3mm Bohrer gemacht. Danach werden alle Schnitte mit einer kleinen Feile begradigt.
Beim Fotomachen kam heut sogar mal die Sonne durchs Fenster.




Jetzt können die 8 Distanzbolzen (5mm hoch) mit Schrauben am Gehäuseboden befestigt werden.


Nun dürfen die beiden Platinen schon mal Probe liegen. Diese 8 Schrauben halten die beiden Platinen im Gehäuse.


Und wenn die beiden RJ45 Buchsen aus dem Gehäuse schauen, sieht es aus wie im letzten Foto.


Morgen geht es dann weiter mit der Platine für die Taster und LED´s.

Schöne Grüße,
Michael

[hu.ms]

Schöne bastelei und sauber ausgeführt. Ein gbs für meinen sbh in dieser richtung habe ich vor ca. 15 jahren auch selbst für die moba gebastelt.
Heutzutage würde ich mir bei bedarf lieber ein android-tablet kaufen (rd. 200 €) und mit meiner cs2 verbinden.
So ändern sich die zeiten und die ansprüche.

Hubert

[Sandblech]

Hallo in die Runde,

heute war das Wetter einfach zu gut, um am WeichenKeyboard weiter zu bauen. Deshalb
gibts heute nichts neues.

@Hu.ms
Hallo Hubert, Dank.
Natürlich ist mit dem Tablet oder SmartPhone einiges möglich, was früher nur schwer umsetzbar war.
Aber es gibt immer noch genug Leute die gern parallel zum TouchScreen noch richtige Tasten drücken wollen. Ich gehöre dazu.
Und bei der MS2 ist das Weichen schalten, nicht sehr komfortabel. Grade hier ist auch das WeichenKeyboard von Vorteil.

Schönen Abend,
Michael

[Sandblech]

Hallo in die Runde.
Obwohl heute wieder schönes Wetter angesagt war, gibt es ein paar neue Bilder.

Heute war die Platine für die Tasten und LED´s dran. Diese Platine wurde für mich geätzt. Natürlich geht das ganze auch mit einer Lochraster-Platine. Meinen Prototyp habe ich mit einer Lochraster-Platine gebaut (Foto ganz unten).

Zuerst müssen noch die passenden Löcher in die geätzte Platine gebohrt werden. Dazu habe ich einen Mini-Bohrständer von Proxxon und dazu den "Aldi" Dremel.


Mit einem 0,8mm Bohrer geht´s an die Arbeit. Die Löcher für die 32 Taster + LED´s und 8 Drahtbrücken müssen gemacht werden.


Dann können die SMD-Vorwiderstände (1,6kOhm) für die LED´s auf die Platine gelötet werden. Ich habe mich für die SMD-Widerstände entschieden, um nicht noch mehr Löcher für normale Widerstände bohren zu müssen.


Danach werden 8 Drahtbrücken und die Taster eingelötet. Die LED´s folgen erst später, wenn die Alu-Frontplatte gebohrt ist.


Hier noch ein Foto von dem ersten Versuch für die Tastaturplatine. Basis ist eine Lochrasterplatine.


Ein Schaltplan für die Taster und LED´s folgt die Tage. Morgen geht es an das Bohren der Frontplatte.

Einen schönen Abend,
Michael

[Ferenc]

Hallo,
tolle Arbeit die hier gezeigt wird. Ist es möglich die Taster und LED's in ein Gleisbildstellpult ein zu bauen?
Der Rest der Schaltung im Kasten darunter und man braucht sich keine Nummern merken welche Weiche welche ist.

Gruß
Ferenc

[Sandblech]

Hallo Ferenc,

klar das geht auch. Man kann jeden Taster nehmen der als Schließer ausgeführt ist. Als LEDs gehen aber nur LowCurrent LED´s (diese brauchen nur 2mA statt 20mA Strom).

Gruß
Michael

[Sandblech]

Ach je...
jetzt hat es doch etwas länger gedauert.
Nun kommt aber der Endspurt.

Als erstes liefere ich endlich den fehlenden Schaltplan zu den LED´s in der Frontplatte.
Dabei stehen die schwarzen Zahlen für die Kabelverbindungen zu den beiden CAN-Platinen. Also die
Verkabelung zwischen 1 - 1, 2 - 2 usw...
Die grünen und roten Zahlen stehen für die jeweilige farbige LED passend zu den Tastern.


Dann folgt noch die Verkabelung der Tasten und den beiden CAN-Platinen. Auch hier sind die schwarzen Zahlen
mit der passenden Zahlen der CAN-Platinen zu verbinden und die farbigen Zahlen bezeichnen die einzelnen Taster.


Und versprochen, morgen kommt der Abschluss dieses Projektes.

Gruß
Michael


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[Sandblech]

So jetzt gibt es zum Abschluss die Endarbeiten und noch ein paar Bilder.

Die 2 CAN-Platinen sind jetzt über Kabel mit der Tastaturplatine verbunden.


Die Frontplatte wurde mit einer Standbohrmaschinen und einer Bohrschablone gebohrt.


Danach wurde für mich die Frontplatte graviert. Somit sind die Tastenpaare 1 bis 16 eindeutig
beschriftet.

Hier eine Seitenansicht der Frontplatte mit Tastaturplatine.


Und hier noch 3 Ansichten vom Endergebnis.






Und hier noch ein WeichenKeyboard in Aktion an einer CS2.


Über die DIP Schalter auf der Unterseite kann der Adressbereich und das Digitalformat MM oder DCC gewählt werden.

Und zum Schluss noch ein Video vom WeichenKeyboard an einer MS2 + Gleisbox.
http://www.youtube.com/watch?v=vWOUOqXS ... be&t=1m55s

Somit ist denke ich alles gezeigt... das Löten der Platinen ist nicht schwer. Aufwändig ist hier wohl eher
der Bau des Gehäuses. Aber hier kann man auch andere Varianten oder Vorlieben wählen. So sind natürlich auch Gleisstellpulte möglich usw..

Gibt es noch Fragen zu diesem Bericht?

Einen schönen Abend,
Michael (Sandblech)

[fridolin]

Hallo Sandblech,

das ist eine schöne Doku geworden, Danke.

Recht praktisch finde ich, dass man den ersten Teil auch für das Löten der anderen CdB-Standard-Platinen, wie GleisReporter, -Monitore oder SwitchMänner benutzen kann. Mann müsste nur darauf achten, dass andere Widerstände benötigt werden und dass das Mäuseklavier auf die Vorderseite wandert, aber die obere Hälfte der Platinen sind alle weitestgehend identisch bestückt (wobei hier die RJ45-Buchsen und die Stiftleisten ebenfalls von Platine zu Platine variieren, aber das ist ja nichts, was einen groß verwirren dürfte).