Umrüstung eines RC-Car Akkus - oder: Wertschöpfung am Akku

Wer Akkus für sein RC-Car benötigt muss mitunter tief in die Tasche greifen. Wie die Preise jedoch bei manch einem Händler zu rechtfertigen sind, blieb mir bisher verschlossen.

Mit etwas Eigeninitiative, z.B. durch einen selbst ausgeführten Wechsel der Steckverbindung, können einige Euro gespart werden.

Hier zum Beispiel bei einem NiMH-Akku mit 7 Zellen und einer Kapazitäz von 4200 mAh. Dieser Akku wird - Stand 28.4.2014 - bei einem Händler (der Name ist unerheblich ;-) ) in folgenden Konfigurationen angeboten:

• mit T-Buchse für 18,84 €
• mit Traxxas-Buchse für 44,95 €
• mit Tamiya-Stecker für 44,95 €

Da die Akkus immer vom selben Typ sind, müssen die Traxxas-Buchsen und Tamiya-Stecker offenbar extrem teuer oder unheimlich aufwendig anzubringen sein [Ironie beabsichtigt].

Leider brauche ich diese extrem wertvollen Tamiya Stecker. Die Stecker erhält man beim selben Händler - erstaunlicherweise - im 5er Pack zu 3,45 €.

Die folgenden Schritte habe ich für jeden Leiter nacheinander durchgeführt, um unbeabsichtigte Kurzschlüsse zu vermeiden.
Die Steckerbelegung beachten! Der Tamiya Stecker ist asymetrisch, um eine Verpolung zu vermeiden: der Plus-Kontakt gehört in die quadratische Öffnung, der Minus-Kontakt in die bogenförmige:

Quelle: http://commons.wikimedia.org/wiki/File%3ATamiya_Connector.gif

• Leiter von der T-Buchse abtrennen und abisolieren. 
• Leiter mit Einzelkontakt verlöten und Zugentlastung quetschen. 
• Einzelkontakt in das Steckergehäuse schieben. 

Nach Abschluss der Arbeit, also 10 Minuten später (mit Anheizzeit des Lötkolbens) hat man einen Akku der in der Anschaffung 22,29 € gekostet hat und beim Händler für 44,95 € angeboten wird. 

Ein Schelm, wer Böses dabei denkt!

Der Schelm hat durch diese kleine Maßnahme 22,66 € pro Akku gespart und noch Stecker übrig, um weitere Akkus umzurüsten. 

Innenansichten: Wii Controller - Original vs. Imitat

L: Imitat, R: Original

Vor mir lag ein Controller für die Nintendo Wii mit einer Macke und Made in Irgendwo (habe keinen Ursprungshinweis gefunden). Der Händler hatte mir ohne weitere Umstände Ersatz geliefert und auch das defekte Teil überlassen. 

Und da auch noch ein 3x so teurer original Wii Controller RVL-036 vorhanden war, lag ein Vergleich nahe.


Die Äußerlichkeiten:

Wäre nicht die unterschiedliche Beschriftung, könnte man Original und Imitat auf den ersten Blick kaum unterscheiden. Beim Original ist die Schrift kontrastreicher, das Gehäuse eine Nuance dunkler, als beim Imitat.

Ein Dreh zur Seite offenbart einen offensichtlichen Unterschied: das Original ist mit CE-Kennzeichnung versehen.

L: Imitat, R: Original

Beim Halten in der Hand, hatte ich den Eindruck, dass das Imitat etwas leichter ist. Ein Blick auf die Waage:

... das Original wiegt satte 10% mehr. Warum?

Nach öffnen der Batteriefächer zeigten sich weitere Unterschiede. 

L: Imitat, R: Original

Das Imitat ist mit Kreuzschlitzschrauben verschlossen, während das Original mit Y-Schlitzschrauben das Öffnen erschweren möchte. Dafür hat letzteres eine "Nintendo"-Prägung und ein Typenschild.

Dem Öffnen können beide Geräte nicht lange trotzen. Neben den 4 Verschraubungen, sind die Gehäuse im vorderen Drittel seitlich geklemmt. Hier muss mit sanfter Gewalt gehebelt werden. Bei YouTube finden sich einige Tutorials zum Vorgehen.
Beim Imitat löste sich die Klemmung sprunghaft, da ein Klemmbügel abriss, und verteilte die Tasterkappen großzügig im Raum (Taste "1" harrt immer noch in seinem Versteck aus oder hat die Flucht in den Staubsauger angetreten). 

Die inneren Werte:

L: Imitat, R: Original

Beim Imitat ist der Lautsprecher lose und von minderer Qualität. Im Betrieb hörte er sich stets scheppernd und überlastet an. Das Original hat einen deutlich besseren Lautsprecher, der fest verankert ist und eine hochwertigere Membran besitzt. Die Gehäuseöffnung ist zudem mit einem Schutzvlies abgedeckt.
Der Lautsprecher dürfte für einen wesentlichen Teil des Gewichtsunterschiedes verantwortlich sein.

Das Platinenlayout und die verwendeten Bauelemente sind stark abweichend.
Beim Imitat ist neben einem 24 MHz Quarz ein Invensense MPU-6050C (Nr. 1 im Foto) verbaut. Dies ist ein Chip mit 3-Achs Gyroskop, Accelerometer und Temperatursensor (wird nicht genutzt). Er misst der Controllerbewegungen in Richtung und Beschleunigung und gibt diese per I2C Anbindung an den Controller weiter.
Bei Original befindet sich an gleicher Position (2) ein Accelerometer Type 34M2 2116. Ein Datenblatt war nicht zu finden. Gleiches trifft auf den Controller an Position (3) zu, mit RVL-IG A 410 beschriftet - vermutlich speziell für Nintendo produziert.
An Position (4) befindet sich ein IC mit der Aufschrift "126 475A". Es trägt das Logo der Firma Microchip. Aber auch hierfür war kein Datenblatt auffindbar.

Die Rückseite:
Bei den unteren Gehäusehälften weist das Imitat deutlich weniger versteifende Elemente auf (die fehlenden sind im Foto gelb markiert). 

Oben: Original, Unten: Imitat

Bei der Platine sind von Links nach Rechts: die Infrarot-Camera, der B-Taster, der Vibratorionsmotor und jenseits der Batterieklemmen Spannungsstabilisierung, Sync-Schalter und Nunchuk-Anschluss. 

Oben: Original, Unten: Imitat

Der Bereich zwischen Vibrator und Batterieklemmen:

L: Imitat, R: Original

Das Imitat:

(1) RDA 5875Y
Ein Bluetooth-Chip für die Verbindung zur Wii. Der orange Pfeil im Foto zeigt auf die Antenne an Pin 19. Die Kommunikation erfolgt wieder über I2C. 
Direkt pberhalb befindet sich ein 26 MHz Quarz.

(2) FT24C32A
Ein EEPROM Speicher mit 4 kByte und I2C Anbindung

(3) Ein "black blob"
... der Controller: ohne Bezeichnung, ohne Hinweis auf die integrierten Features. So macht man Nachbauten nachbausicher ;-)



Das Original:

(4) ST 464WP
Ein EEPROM Speicher mit 8 kByte und I2C Anbindung

(5) ITG-3270
Ein 3-Achs Gyro mit I2C von Invensense

(6) BCM 2042A
Ein Bluetooth-Chip von Broadcom. Er enthält auch einen integrierten 8051 Controller, RAM und ROM Speicher.

(7) BU8849FV
Über diesen Chip sind keine Daten zu finden. Verschiedene Quellen mutmaßen, es könne sich um einen Audio-Chip handeln.

Unter der B-Schalter Abdeckung: nichts wesentliches...

L: Imitat, R: Original

... lediglich beim Imitat erkennt man, dass die Bluetooth-Antenne auch dort bis zur λ/2-Länge ausgeführt wurde. Beim Abklemmen der Abdeckung hat sich beim Imitat eine Haltenase verabschiedet.

Die IR-Cam 
... erfasst die Ausstrahlungen zweier IR-LED Reihen, die sich in der IR Sensorleiste befinden.

Daraus wird die ein Zeiger errechnet dessen virtuelle Spitze auf dem Bildschirm als z.B. zeigende Hand dargestellt wird und zur Navigation durch die Wii Funktionen dient.

Die Original IR-Cam hat ein I2C Interface und ist deshalb interessant zur Zweckentfremdung. Im Internet finden sich dazu mehrere Anleitungen, z.B. bei http://www.instructables.com

Auch die IR-Cam des Imitats hat eine I2C. Lediglich der die "Verpackung" ist nicht so gelungen, wie beim Original. U.a. ist auf der Rückseite der Cam-Platine ein "black blob" zu finden.

Das Original ist mittlerweile wieder zusammengebaut und funktioniert einwandfrei.

Warum das Imitat nicht richtig funktionieren möchte ist mir nach wie vor ein Rätsel. Als Lieferant für interessante Bauteile kommt es jedoch durchaus noch in Frage - sofern diese ordnungsgemäß arbeiten.
Der Preis des Imitates lag bei etwa 20 € inkl. Nunchuk. Das verbaute MPU-6050 übersteigt diesen Preis bereits. Auch Bluetooth, Vibrationsmotor, Nunchuk-Buchse und die Cam könnten durchaus eine weitere Verwendung wert sein. Den Lautsprecher und das Gehäuse kann man ohne Reue entsorgen. 

Flüster-Recorder

Beim Festplattenreceiver COMAG PVR 2/100CI war es nicht unbedingt notwendig auf das Display zu schauen, um festzustellen, ob er eingeschaltet ist. 

Denn wenn die Festplatte lief, war ein deutliches Brummen zu hören, und beim Aufnehmen konnte man die rhythmische Bewegung des Schreib-/Lesekopfes hören. Die relativ harten Standfüße des Receivers übertrugen die Geräusche sehr gut auf die Unterlage, die die Geräuchkulisse noch verstärkte. 
Nervig - also: Aufschrauben!

5 Schrauben später: ein Blick auf die Innereien. Rechts das Schaltnetzteil, links die Hauptplatine und darüber thront die Festplatte auf einer Blechwanne, die an drei Punkten mit dem Gehäuse verschraubt ist.

Die Festplatte hat eine Kapazität von 160 GByte und eine IDE-Schnittstelle. Die geräuchloseste Möglichkeit wäre, eine Solid State Drive (SSD) und einen IDE-SATA-Konverter einzubauen. Eine Aktion, die - bei mindestens gleicher Speicherkapazität - ca. 120 € kosten würde.

Die preiswerte Variante: zur Reduzierung der Geräusche sollen an die Verschraubungen Dämpfungselemente zwischen Blechwanne und Gehäuse eingesetzt werden.

1. Schritt: Festplatte und Blechwanne ausbauen:

Darunter verbargen sich 2 Einpressmuttern ...

 die mittels sanfter Gewalt, eines Hammers und eines Austreibers entfernt wurden.

2. Schritt: Aus einem Stück Polystyrol wurde mit einem Cutter ein Auflageblock zugeschnitten:

Die seitlichen Aussparungen wurden so dimensioniert, dass die Standbeine der Wanne durch den hochstehenden Mittelteil seitlich gehalten werden.

Der wurde zwischen Platine und Frontplatte geklemmt. Auf diesem Block kommen die beiden Blechfüße zu stehen.

3. Schritt: zum Entkoppeln des anderen Lagers

... wurde es auf 8 mm Durchmesser aufgebohrt ...

... damit ein Gummistopfen hineinpasst:

Mit einer passenden Schraube wird nun die Blechwanne am Gehäuse befestigt.

Hier noch ein Blick auf das vordere Lager:



Ein kurzer "Rütteltest" zeigt, dass trotz einer einzigen verbleibenden Schraube, die Festplatte samt Wanne am vorgesehenen Ort verbleiben. 
Nach dem Schließen des Gehäuses folgte ein Funktionstest. Das Brummen war nun aus nächster Nähe kaum noch wahrnehmbar. Auch die Schreib-/Lesekopf-Bewegungen stören nicht mehr.

BTM-222 Bluetooth Breakout Board

Wie bereits geschrieben: Alles ist besser mit Bluetooth ;-)

Hier geht es um ein BTM-222 Modul, das ursprünglich zur Erweiterung meiner VPower Steuerung gedacht war. Da ich noch eins übrig habe, wäre es interessant die Möglichkeiten des Moduls etwas auszuloten. Das Modul ist in SMD-Technik ausgeführt. Da ich gerne mit einem Steckbrett arbeite, muss für das BTM-222 ein Breakout Board her.
Die bisherigen Ätzergebnisse waren zufriedenstellend, jedoch noch teils "krakelig":

Für dieses SMD-Projekt habe ich ein neues Verfahren der Toner-Transfer-Methode getestet. Für den Laserausdruck habe ich das Toner Transfer Paper (TTF) von Pulsar benutz. Danach 10 mal bei 180 °C durch den Laminator gejagt und anschließend in kaltem Wasser abgeschreckt und solange gewässert, bis sich das Papier von selbst gelöst hat.
Nach dem Trocknen (Heißluftfön) wurde mit dem Laminator Toner Reactive Foil von Pulsar aufgebracht.

Dadurch erhält man eine wesentlich dichtere und schärfer abgegrenzte Ätzmaske, als Toner alleine.

Nach dem Ätzen kann die Folie mit Azeton entfernt werden. Das Ergebnis kann sich sehen lassen:

Damit die Bohrlöscher für die Stiftleisten akkurat ausfallen, habe ich ein Stück Lochrasterplatine benutzt...

... und durchgebohrt.

Anschließend erfolgte das Zuschneiden und die Bestückung, wobei sich die 0,8 mm SMD Pads ohne Probleme mit ruhiger Hand löten ließen.

Als Antenne kam ein Stück Silberdraht zum Einsatz, hier verhüllt durch Schrumpfschlauch (damit es nicht so piekst). Bluetooth arbeitet im Frequenzbereich von 2,402 ... 2,48 GHz und hat damit eine Wellenlänge zwischen 12,1 ... 12,5 cm. Um die Antennenlänge nicht ausufern zu lassen, habe ich mich für eine λ/4-Antenne entschieden, was ca. 3,1 cm entspricht.

Platinenhalter 2.0

Mein Platinenhalter für das Ätzgerät hat 2 Schwachpunkte: das Handling ist etwas umständlich und kleine Platinen lösen sich gerne aus der Klemmung.

Der neue Platinenhalter besteht wie der Vorgänger aus Hart-PVC Profil von Alfer. In diesem Fall sind es 2 Stücke 15mm Rahmenprofil, in die eine Platine eingeklemmt werden kann.

In den oberen Teil der Profile habe ich in verschiedenen Abständen Löcher gebohrt.

Nach dem Einhängen ins Ätzbad werden durch diese Löcher Kabelbinder geschoben.

Die Eintauchtiefe ist somit variabel, die Klemmung wesentlich effektiver und das neue Profil ergibt ein besseres Ätzresultat in der Nähe des Halters. Der Überstand des Platinenmaterials kann dadurch geringer ausfallen.

 

Ladeadapter für Mignon-Akkus

Zum Aufladen von Akkus in Mignon-Größe (AA) am Robbe Power Peak B6EQ-BID musste ein Adapter her - möglichst flexibel nutzbar, für 2...8 NiMH Akkus.
Die Reste-Kiste bietet oft genug Material für eine kleine Bastelei.

Bauteile:

Holzplatte für Basis (20mm Multiplex)
2 Holzteile für Abdeckung
Sperrholzplatte für Abdeckung
1 Alu-Winkel
4 Batteriehalter für 2x Mignon (1,40 €)
1 Buchse 4 mm, isoliert, schwarz (0,30 €)
4 Buchsen 4 mm, isoliert, rot (1,20 €)
Kupferdraht, 1,5 qmm
Schrauben 
Filz


Aufbau:

Die Multiplexplatte ist aus dem Holzabfall, kurz angeschliffen zum Abrunden der Kanten und mit Filzstücken auf der Unterseite versehen.

Der Alu-Winkel wurde mit 5 Bohrungen (8mm) für die Buchsen und Bohrungen für das Befestigen an der Holzplatte versehen. Dann wurden die Buchsen verschraubt und anschließend je ca. 10 cm lange Kupferdrähte angelötet.
Nach dem Verschrauben der Batteriehalter auf der Holzplatte, habe ich zunächst die Pole der Halterungen in Reihenschaltung verlötet.
Dann wurde der Aluwinkel an der Kopfseite der Platte verschraubt und die Kupferdrähte von den Buchsen mit den Polen der Batteriehalterungen nach folgendem Schaltbild verbunden: 

Anschließend wurden die Seitenteile der Abdeckung mit der Basisplatte verklebt...

... und abschließend noch die Abdeckung aufgeklebt und beschriftet.
Die schwarze Buchse wird mit Minus am Ladegerät verbunden, und je nach Anzahl der zu ladenden Akkus wird die entsprechende rote Buchse mit Plus verbunden.

Die notwendigen Ladeparameter ermittelt das Robbe Power Peak B6EQ-BID im Automatik-Modus für NiMH Akkus selbsttätig.

Alternativ kann der Adapter - mit Akkus oder Batterien bestückt - auch als mobile Spannungsquelle dienen.

Schutzabdeckung für das Ätzgerät

Da steht es nun ... das Ätzgerät. Schon oft genutzt und viel geleistet und doch ... die meiste Zeit steht es nur rum und ist vor allem eins: eine Gefahrenquelle.

Direkt auf der Werkbank platziert ist es ständig der Gefahr ausgesetzt, durch unachtsam gehandhabtes Werkzeug oder herumfliegende Werkstücke (manchmal geht's hoch her ;-)) beschädigt zu werden und im schlimmsten Fall seinerseits mit Säure um sich zu spritzen.
Mangels eines besseren Aufstellplatzes muss also eine schützende Abdeckung her.

Nach einem Spaziergang durch den Baumarkt war eine Lösung gefunden, bestehend aus 2 Alutec Kunststoffbehälter und 2 Einfass-Profilen aus Hart-PVC von Alfer.
Die Behälter haben die Maße 60x40x22 cm und erreichen gestapelt die notwendige Mindesthöhe. 

Beim untersten Behälter wurde die Rückwand und ein ausreichend großer Ausschnitt aus dem Boden mit der Stichsäge entfernt, so dass er ohne anzuecken das Ätzgerät von drei Seiten umschließen kann.

Trotz Ausschnitte bleibt der Behälter seitlich relativ stabil, da der Boden nicht komplett entfernt wurde. Am oberen Behälter wurde nur ein Teil der Rückwand entfernt ...

... und anschließend beide Teile mit M4x10 Flachkopfschrauben umlaufend verschraubt.

Tip: zum Bohren Holzbohrer verwenden, die "flüchten" nicht zur Seite und das Loch entsteht dort, wo es hin soll.

Die Einfassprofile wurden zu beiden Seiten des Ätzgerätes auf der Stellfläche verschraubt. Der Abstand wurde so gewählt, dass der obere Behälterrand wie in eine Schiene eingeführt werden konnte.

Dazu war es notwendig, die Verstrebungen zum Rand hin einzukerben.

Als Gegenlager habe ich 2 Holzleisten angebracht und vorne angewinkelt, damit das Einfädeln in die Schiene einfacher ist.

Durch die Gegenlager wird verhindert, dass sich die Seitenwände zum Ätzgerät hin aus der Führungsschiene drücken lassen.
Noch 2 Warnhinweise aufgeklebt und fertig ist die Abdeckung.

... und Ääääktschen: