Hardware-Experimente mit SMD-Platinen

Hack 1 bis 5

Hack 1: Eine Fingerpfeife

An die Stelle von Poti 1 tritt hier ein Finger, der mehr oder weniger stark auf die beiden Kontakte P1S und P1A gedrückt wird. Damit kann man Musik machen! Je stärker der Druck, desto höher der Ton aus dem angeschlossenen Piezo-Schallwandler. Mit etwas Übung kann jemand vielleicht so gut darauf spielen wie anderen auf einem Teremin!

Hier wird nur der NE555 auf der Platine zum Einsatz gebracht. Das Ausgangssignal wird an R11 abgenommen und an C9 angeschlossen. Damit hat man die Chance, die "offiziellen" Lautsprecheranschlüsse für den Piezo zu verwenden. Die Stromversorgung ist auch ganz einfach. Mit einem Drähtchen wird der Spannungsregler IC1 (78L05) überbrückt. Der Batterieanschluss ist dann wie im Original. Allerdings hat die Sache einen kleinen Nachteil: Der ULN2803 frisst unberechtigt etwas Strom, nämlich ca. 60 mA bei 9V. Bei 3 V funktioniert es auch, dann gehen nur etwa 20 mA verloren. Wie man das verbessern kann zeigt Hack 2.

Hack 2: Rot/Grün-Blitzer (RG-B)

Die gleiche Schaltung, aber viel langsamer. Der frequenzbestimmende Kondensator C15 (1n) muss vergrößert werden. Das geht von außen mit einem 22-µF-Elko von P1A nach GND. Der Finger bzw. das Poti wird durch einen 27-k-Widerstand ersetzt. Statt des Schallgebers werden zwei LEDs (rot, grün) antiparallel angeschlossen. Zusätzlich wird C16 (100n) mit einem parallelen Elko mit 22 µF vergrößert, damit es heller blitzt. Das muss aber nicht sein, denn auch mit 100 nF sieht man schon deutliche Lichtblitze.

Die Sache mit der Stromverschwendung wird auch gleich bereinigt. Die Brücke über den Spannungsregler wird entfernt. Da gibt es einen Widerstand R8 in der ehemaligen Versorgungsleitung. Er wird ausgelötet und am oberen Ende (!) die Betriebsspannung angelegt. Man kann den Widerstand an einem Lötpad stehen lassen, dann geht er nicht verloren und kann später mal wieder bei Bedarf an seinen angestammten Platz kommen. Mit diesem Umbau ist das ganze Schaltung jetzt sehr sparsam und kann gut aus einem 9-V-Block versorgt werden.

Hack 3: Der Power-Blinker

Jetzt wird das aber mal Zeit, dass auch der ULN2003 etwas zu tun bekommt. Jetzt kommt Power in Spiel, denn dazu ist er da. Wichtig ist, dass sein Pin 8 an GND gelegt wird. Dieser Pin ist auf der Platine unverbunden und wird mit einem Draht an den Pin 4 des nicht vorhandenen LM386 gelegt. Man muss also nichts auftrennen sondern nur eine zusätzliche Leitung legen. Der Leistungstreiber soll vom Timer NE555 angesteuert werden. Welcher Eingang des ULN2003 verwendet wird ist eigentlich egal. Aber der Eingang am Pin 3 ist gerade frei, und auch der zugehörige Ausgang am Pin 14. Dass dort noch ein kleiner Kondensator gegen GND angeschlossen ist stört erstmal nicht. Aber so hat man einen schönen Lötpunkt, wo der Verbraucher angeschlossen werden kann. Der Ausgang wird hier an den ehemaligen Poti-Anschluss P2A gelegt. Dazu sollte der 100-nF-Kondensator C11 abgelötet und in Parkposition gestellt werden.

Als Verbraucher kommt hier erstmal eine kleine Glühlampe zum Einsatz. Sie läuft mit 6 V, 100 mA, und das ist schon mehr als der NE555 liefern könnte. Die Lampe liegt zwischen Ausgang und Pluspol der Batterie. Die ganze Schaltung sollte diesmal mit 6 V versorgt werden. Wenn man aber eine 12-V-Lampe hat, darf es auch mehr sein, und Ströme bis 500 mA sind erlaubt. Beim ersten Anschalten gibt es vielleicht eine Überraschung: Die Glühlampe ist immer an! Das liegt an der Freilaufdiode, die auf der Platine in Durchlassrichtung an GND liegt. Also Pin 9 ablöten und hochbiegen! Achtung, die Freilaufdiode ist bei dieser Art der Verdrahtung außer Funktion. Man sollte deshalb keine Motoren, Magnetspulen oder andere induktive Lasten anschließen. Ein Relais ist gerade noch erlaubt, weil der parallele Kondensator am Ausgang ebenfalls die Induktionsspannung ausbremst.

Hack 4: Der Gegentaktblinker

Noch eine Lampe! Diesmal wird der Eingang am Pin 4 mit angesteuert, und zwar vom schon vorhandenen Ausgang. Jeder Leistungstreiber im ULN2003 ist nämlich auch ein Inverter. Zufällig geht die Verdrahtung ganz einfach, indem man den ehemaligen C11 mit einem Tropfen Lötzinn überbrückt. R7 (1 k) leitet das Signal dann weiter an Pin 4 des ULN2003. Dass da noch zwei Kondensatoren gegen Masse angeschlossen sind spielt bei der geringen Blinkfrequenz keine Rolle.

Mit dem neuen Ausgang gibt es auch keinen Stress. Der Pin 3 ist ja noch frei. Von hier führt nun ein Draht zum Pin 2 des nicht bestückten NF-Verstärkers LM386. Im Original war das der Eingang des Verstärkers, der direkt mit dem Schleifer des Lautstärkereglers P2 verbunden war. Und damit liegt der zweite Ausgang nun an P2S (S wie Schleifer), in guter Nähe zum Pluspol, sodass man ganz einfach die zweite Glühlampe anschließen kann. Und so blinken sie nun beide. Immer abwechselnd!

Hack 5: Siebenfach-Leistungstreiber für Arduino und Co.

Bisher wurden nur zwei Treiber verwendet. Ist ja Verschwendung, wo man doch sieben hat! Aber das muss nicht so sein. Der ULN2003 lässt sich mit etwas Löterfahrung auslöten. Die Beinchen haben (zufällig?) den gleichen Abstand wie die Leitungen in einem üblichen Flachbandkabel, nämlich 1,27 mm. Wer ein guter Löter ist oder werden will kann versuchen, das IC direkt in ein Flachbandkabel einzubauen. Damit hat man dann das ultimative Power-Kabel! Auf der einen Seite wird mit TTL-Pegeln angesteuert (der Arduino freut sich, genauso wie das ES-M32), auf der anderen Seite werden die Verbraucher angeschlossen. Das können z.B. RGB-Power-LED-Leuchtleisten sein oder andere schöne Sachen.

Youtube-Video, Auslöten des ULN2803: http://youtu.be/ufLRAPIE7qY

Wer das Auslöten des ICs scheut, kann es auch auf der Paltine lassen. Auch da können Flachbandkabel angeschlossen werden. An zwei Stellen sind jeweils zwei der Eingänge auf der Platine verbunden. Man kann versuchen diese Verbindungen aufzutrennen. Oder man macht aus der Not eine Tugend und betreibt diese Treiber in der Ober-Power-Klasse, nämlich parallel mit erlaubten Strömen bis zu 1000 mA

Bauteile:

Piezo-Schallwandler
Glühlampe 6V/100 mA