Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Elektronische Nachbildung Drehstufenschalter


von Uwe M. (ugm2000)


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Hallo

ich würde gerne einen mechanischen Stufenschalter mit 15 Kontakten in 6 
Ebenen und einen mechanischen Stufenschalter mit 7 Kontakten in 8 Ebenen 
elektronisch nachbilden.

Umschaltung der Schalterstellungen:
Die Umschaltung der Schaltzustände sollte über zwei Taster (auf / ab ) 
oder besser über einen Wippschalter erfolgen

Anzeige des Schaltzustands:
Option 1:
Je nach "Schalterstellung" leuchtet jeweils eine LED. Die Beschriftung 
der jeweiligen Schalterstellung würde dann auf der Frontplatte neben den 
LED's erfolgen
Option 2:
Ich würde gerne idealerweise, abhängig von der Schalterstellung, die 
ausgewählte Funktion auf einer LCD Anzeige anzeigen.

Was muss geschaltet werden:
Die zu schaltende Spannung liegt unter 20 V mit max. 2 A - da muessten 
dann evtl Microrelais oder Lasttransistoren oder Thyristoren oder wie 
auch immer die Dinger heissen
verwendet werden. Wichtig ist, das die zu schaltenden Kabel elektronisch 
sauber von den "Schalterkomponenten" getrennt werden.

Das ganze muss man sich so wie die Eingangskanalumschaltung bei einem 
HIFI Vorverstärker vorstellen (z.B. die alten Yamaha oder Krell).

Wäre froh über eine Lösungsvorschlag mit Schalt- und Bestückungsplan

Gruss
Uwe

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Hi Uwe,

Uwe Mueller schrieb:
> Hallo
>
> ich würde gerne einen mechanischen Stufenschalter mit 15 Kontakten in 6
...
> sauber von den "Schalterkomponenten" getrennt werden.

definiere bitte "sauber". Welches Signal soll wie geschaltet und 
getrennt werden? 230V Motor, Audiosignal, Ladespannung für ein Handy?

> Das ganze muss man sich so wie die Eingangskanalumschaltung bei einem
> HIFI Vorverstärker vorstellen (z.B. die alten Yamaha oder Krell).

hmmm... audio? Wenn ja ist "sauber" = audiophil ?

> Wäre froh über eine Lösungsvorschlag mit Schalt- und Bestückungsplane

Wenn du eine komplette Projektbeschreibung erwartest ist das wohl etwas 
viel verlangt ...

von Uwe M. (ugm2000)


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Hallo Wolfgang,

ist alles nicht so kompliziert wie es sich anhört. Es hat garnichts mit 
Audio zu tun - war nur ein Beispiel wie die Umschaltung aussehen soll, 
Ich hatte gedacht es gibt da ein IC das sowas kann und ich löte dann ein 
paar Relais an und schon ist der Schalter fertig (:-)).

Gruss
Uwe

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Hi Uwe,

wenn Du das mit Relais machen möchtest solltest Du es mal kurz durch 
rechnen. Du schreibst das Du einen Schalter mit 6 Ebenen und 15 
Kontakten und einen mit 8 Ebenen und 7 Kontakten bauen möchtest. Das 
sind 6 * 15 + 8 * 7 Relais. Das ist schon eine Menge, die auch Geld 
kostet und Platz benötigt. Ein "billiges" Relais bekommst Du vielleicht 
für 4,-€.

Die Zählerschaltung ist eher nicht das Problem. "Old-School" kannst Du 
das mit cd4017 aufbauen. Oder Du nimst einen kleinen Mikrocontroller an 
den Du eventuell ein Schieberegister anschließt, wenn die Ausgabepins 
nicht ausreichen.

von Uwe M. (ugm2000)


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Wolfgang Heinemann schrieb:
> Hi Uwe,
>
> wenn Du das mit Relais machen möchtest solltest Du es mal kurz durch
> rechnen. Du schreibst das Du einen Schalter mit 6 Ebenen und 15
> Kontakten und einen mit 8 Ebenen und 7 Kontakten bauen möchtest. Das
> sind 6 * 15 + 8 * 7 Relais. Das ist schon eine Menge, die auch Geld
> kostet und Platz benötigt. Ein "billiges" Relais bekommst Du vielleicht
> für 4,-€.
>
> Die Zählerschaltung ist eher nicht das Problem. "Old-School" kannst Du
> das mit cd4017 aufbauen. Oder Du nimst einen kleinen Mikrocontroller an
> den Du eventuell ein Schieberegister anschließt, wenn die Ausgabepins
> nicht ausreichen.

Hi Wolfgang

Super Hinweis!

Danke - also ich hatte nicht vor ein Gerät zu bauen das so gross wie ein 
Schuhkarton wird ....und die Kosten sind tatsächlich exorbitant.
Elektronik ist tatsächlich nicht so mein Betätigungsfeld - daher der 
Ausflug in die Mechanik (:-)). Was wäre den eine Alternative 1 - 2 
Ampere zu elektronisch zu schalten?

Gruss
Uwe

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Hi Uwe,

eben habe ich noch ein wenig recherchiert. Die Relais bekommst du 
einzeln für etwas mehr als einen Euro. Mit 4 lag ich da ein wenig zu 
hoch ;-)
Auf eBay gibt es fertige Relais-Boards mit 8 Relais drauf ab 10,-€.
Dazu brauchst Du dann noch den Mikrocontroller für die Steuerung. Die 
Relaisboards sind für Arduinos gedacht.

Darum habe ich am Anfang gefragt was Du genau schalten möchtest. Wenn Du 
Gleichspannung schaltest und keine galvanische Trennung benötigst ist 
das Ganze viel einfacher. Dafür gibt es Treiber-ICs. Es wäre dann noch 
zu klären welche Lasten Du schalten möchtest. Dabei geht es natürlich um 
den Strom aber auch darum was genau. Eine Lampe verhält sich anders als 
ein Motor oder eine LED.

von Uwe M. (ugm2000)


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Hi Wolfgang

so blöd wie sich das anhört - ich weiss es nicht genau wieviel Ampere da 
fliessen.

Aber eigentlich handelt es sich in erster Linie um gezielte 
Wiederstandsmessungen bei max 15V DIE ICH IN VERSCHIDENSTEN 
kOMBINATIONEN
machen will. Die Kombinationen sollten dann elektronisch vorwählbar 
sein.


Ich habe leider noch keinen genauen Schaltplan der alten Analogtechnik 
sonst wäre es vermutlich einfacher das hier zu erklären

Gruss und vielen Dank erstmal!
Uwe

von Wolfgang H. (frickelkram)


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Hi Uwe,

Uwe Mueller schrieb:
> Hi Wolfgang
>
> so blöd wie sich das anhört - ich weiss es nicht genau wieviel Ampere da
> fliessen.
>
> Aber eigentlich handelt es sich in erster Linie um gezielte
> Wiederstandsmessungen bei max 15V DIE ICH IN VERSCHIDENSTEN
> kOMBINATIONEN
> machen will. Die Kombinationen sollten dann elektronisch vorwählbar
> sein.

Oha, das ist ja wieder etwas ganz anderes. Jetzt kommt es ja noch auf 
die Genauigkeit der Meßergebnisse an. Da sind unter Umständen weder die 
Relais, noch die ICs die richtige Wahl.

> Ich habe leider noch keinen genauen Schaltplan der alten Analogtechnik
> sonst wäre es vermutlich einfacher das hier zu erklären

Möchtest Du ein vorhandenes Gerät irgendwie modifizieren, oder etwas 
ganz neues bauen?

Möglicherweise ist Dein gewählter Ansatz viel zu kompliziert gedacht. Am 
Besten erklärst Du mal das Meßprinzip. Wie sollen die Widerstände 
kombinierbar sein? Was genau möchtest Du messen? Wie genau soll das 
Ergebnis sein? Welches Messprinzip hast Du bisher im Kopf z.B. 
Widerstandsbrücke?

von Gerhard W. (gerhard86)


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Es wär immer noch interessant welche Art Signale hier im Spiel sind. 
Stufenschalter sind ziemlich anspruchslos, man kann auf einer ebene die 
Versorgungsspannungen schalten, auf der nächsten vielleicht ein NF 
Signal, auf der übernächsten ein 200MHz Filternetzwerk....

Bei "elektronischen" Schaltern würde man für die Versorgungsspannungen 
je nach Spannung und Potential verschiedene Relais oder 
Leistungstransistoren nehmen, für das NF signal vielleicht CMOS schalter 
oder Signalrelais, bei 200MHz dürfen es schon sauteure HF-relais 
sein....

Wie immer, so einfach ist das nicht.

von Gregor B. (Gast)


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Also für 6 Ebenen brauchst du 6 einpolige Relais oder 3 zweipolige 
Relais.
Für 8 Ebenen entsprechend 8 einpolige oder 4 zweipolige Relais.

Das günstigste einpolige bei Reichelt kostet 0,61€. Davon brauchst du 
dann 146 Stück, kosten 89€.
http://www.reichelt.de/Miniaturrelais/HJR-4102-L-5V/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=101950&GROUPID=3292&artnr=HJR-4102-L+5V

Das günstigste zweipolige kostet 0,98€, davon brauchst Du 73 Stück (15*3 
+ 7*4), macht 71,50€.
http://www.reichelt.de/Miniaturrelais/NA-05W-K/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=79349&GROUPID=3292&artnr=NA+05W+K

Flächenbedarf beim einpoligen Typ mindestens 1,57cm x 1,04cm x 146 = 
238cm^2, also etwas weniger als eine halbe DIN A4-Seite.

Der zweipolige Typ ist kleiner, der Flächenbedarf beträgt bei diesem:
1,5cm x 0,75cm x 73 = 82cm^2.

Dazu kommen dann noch 146 Anschlussklemmen.
Wenn Du Doppelstockklemmen verwendest, brauchst Du von einem Typ mit 3 
Kontakten pro Ebene, siehe hier:
https://www.distrelec.de/printklemme-2p-3-81-mm-x-3/phoenix-contact/mkkds-1-3-3-81/142086
25 Stück.
Dann bleiben auch noch 4 Kontakte übrig, die Du für die Stromversorgung 
nutzen kannst. Kosten etwa 50€, Flächenbedarf etwa 55cm^2.

Wenn Du die Elektronik in SMD-Technik baust und auf die Unterseite 
verlegst, solltest Du mit einer Europlatine auskommen.
Kosten für eine Europlatine ca.30€, Elektronik noch mal 10-20€, kostet 
das ganze also 160-170€.

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