Die ultimative Adapterplatine


Die ganze ultimative Elektronik der Schaltung sitzt auf einer kleinen Platine mit 8,25 x 6 cm Größe (hier ist der Layoutdownload!). Das Foto zeigt alle notwendigen Details.

Dazu auch gleich das passende Platinenlayout:

Der Bestückung der Leuchtdiode (LED2) gilt besonderes Augenmerk. Wird sie an der rechten Stelle eingesetzt, passt diese genau in die Frontplattenbohrung der originalen "ERROR"-LED. Natürlich ist in der Basisplatine diese zu entfernen. Da die READY-LED ohnehin dann leuchtet, wenn die ERROR-LED aus ist (und umgekehrt), fällt dieser Umbau nicht weiter auf. Wer dennoch Gusto an der Original-LED gefunden hat, der kann mit der oben abgebildeten linken Position eine zusätzliche LED in die Frontplatte setzen (natürlich in diesem Fall mit entsprechender Frontplattenumgestaltung). Übrigens lässt sich die Funktion der beschriebenen LED auch umkehren. Dazu ist eine grüne LED in umgekehrter Beschaltung einzusetzen. Das Brückenfeld in der Mitte der Platine muss natürlich entsprechend von GND auf +5V umgelötet werden.
 
 

Die Signalüberwachung


Das NMEA-Telegramm wird in der Adapter-Platine analog ausgewertet. Wie ist das möglich? Hat der RX keinen vernünftigen Empfang oder empfängt er wenige Satelliten, dann liefert dieser anstelle von mehrstelligen Telegramm-Werten keine Parameterdaten. Logischerweise ist dann die Telegrammlänge kürzer. Und das lässt sich mit folgender, einfachen Schaltung zuverlässig auswerten.  Bei keinem brauchbaren Empfang leuchtet die LED dauernd, bei "zweifelhaften" Signalen blinkt die LED im Sekundentakt und bei sicher einwandfreiem Empfang verlischt diese komplett. Einfach und sehr zuverlässig, oder? Dazu müssen die beiden Potis einmalig korrekt eingestellt werden. Zuerst wird direkt nach dem Einschalten P1 soweit nach rechts gedreht, bis die LED ständig leuchtet. Das Rechtsdrehen von P2 legt schließlich den Triggerpunkt für das permanente Verlöschen fest. In der Zwischenphase blinkt die LED im Sekundenrhythmus. Da die Triggerpunkte ziemlich "an der Grenze" liegen, kann es notwendig werden, diese Einstellung ggf. nochmals feinfühlig zu korrigieren.

Die folgenden Oszillogramme (in animierter GIF-Grafik!) sollen den Vorgang nochmals verdeutlichen.  Der obere Kanal (2) zeigt das Signal am Transistor, der untere Kanal (1) am Kondensator C1. Die Einfärbung soll das Triggern des NE555  und damit die Blinkphase der LED deutlich machen. Anzumerken ist, dass das Anklemmen eines Tastkopfes an C1 die Schaltung soweit beeinflusst, dass die vorherige Einstellung nicht mehr stimmt! Der Timerbaustein arbeitet hier als reiner Schmidtrigger, welcher die Impulspakete analog integriert. Der Rücksetztransistor hat hier also keinerlei Funktion und liegt aus Gründen der einfacheren Leiterbahnführung auf der Platine auf Masse.
 
 


 

Der Aufbau

Der auf der Mutterplatine vorne rechts (im oberen Layout natürlich spiegelverkehrt, also links unten!) vorgesehen Haltebolzen wird nicht bestückt. Mit einer 20 mm langen M3-Schraube wird das ganze "Sandwich" an dieser Stelle später "durchgeschraubt". Die anderen drei Abstandsbolzen sind 12 bis 12,5 mm lang, die drei auf der Adapterplatte selbst 9 mm. (Zum Kürzen leistet eine Drehbank beste Dienste!) Die Adapterplatine liegt später mit den drei im Foto gut erkennbaren Schrauben auf der Basisplatine auf. Bei der Variante mit kurzen Pfostenstiftkontakten ist eine zweite Buchsenleisten zwischenzustecken. Die Kondensatoren des Integratorteils sind müssen deshalb liegen auf der Platine angeordnet werden. Das IC wird direkt auf die Platine gelötet, sonst hätte der Empfänger keinen ausreichenden Platz.

Wie im folgenden Foto zu sehen ist, geht es beim Aufsetzen auf die Basisplatine äußerst eng her. Wie man unschwer erkennt, reichen die Original vorgesehenen Haltebolzen nicht aus. Wenn man die Schrauben vorsichtig (wie im Bild zu sehen) eindreht, erhält man dennoch die nötige Stabilität. Natürlich lassen sich an der Drehbank genau passende Stücke mit 12 mm Länge herstellen.






Der Abgleich der ERROR-LED erfolgt mit den beiden Potis. Dazu ist die Frontplatte zu entfernen. Sollte der Abgleich nicht möglich sein, ist das Datentelegramm mit dem Oszilloscope zu überprüfen und mit dem abgebildeten animierten Bild zu vergleichen. Sehen die Impulspakete komplett anders aus, kann es sich möglicherweise um ein seltene Softwarevariante des verwendeten Jupiter-12 handeln, welcher nicht standardmäßig konfiguriert ist. Aber auch dieses Modul ist durch einen leichten Eingriff entsprechend anzupassen. Dazu muss Pin 8 der Steckerleiste von der 5V-Leiterbahn getrennt werden und mit Masse (beispielsweise Pin 7 verbunden werden). Wer genau hinsieht, kann diese Modifikation im unteren Foto erkennen. In dieser Version ist übrigens der Pin 5 (Reset) nicht beschaltet gewesen. Auch hier wurde eine Brücke eingesetzt!



Abschließend möchte ich wie an anderer Stelle auf den Gebrauchsmusterschutz dieser Schaltung und deren Komponenten verweisen. Eine gewerbliche Nutzung sowie das nicht ausdrücklich, schriftlich genehmigte Kopieren in jeglicher Form von Unterlagen, Schaltplänen und Funktionsgruppen ist deshalb nicht statthaft.