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Mini-Stereo-RDS-Radio-Modul RDS 100 Teil 2/3

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Aus ELVjournal 03/2007     0 Kommentare
Mini-Stereo-RDS-Radio-Modul RDS 100 Teil 2/3
Bausatzinformationen
ungefähr Bauzeit(Std.)Verwendung von SMD-Bauteilen.
21,25OK2/2007

Inhalt des Fachbeitrags

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Neben guten Empfangseigenschaften sind die wichtigsten Leistungsmerkmale des RDS-Radio-Moduls: Stereo-Empfang, RDS mit Sonderfunktionen wie z. B. Radiotext, ein hinterleuchtetes Grafik-Display und Prozessorsteuerung. Durch optionale Erweiterungen besteht die Möglichkeit, das Gerät über ein USB-Modul mit einem PC zu verbinden, und ein 868-MHz-Empfangsmodul ermöglicht die Fernbedienung per Funk. Im zweiten Teil des Artikels kommen wir nun zum praktischen Aufbau.

Nachbau

Der praktische Aufbau eines Radios setzt oft entsprechende Erfahrung voraus und ist in den meisten Fällen mit einem kritischen Abgleich verbunden. Dabei wird häufig der Frequenzbereich des Oszillators durch Biegen, Auseinanderziehen oder Stauchen von Luftspulen abgeglichen. Für ungeübte Anwender oft ein schwieriges Unterfangen, und das gewünschte Ergebnis erfordert viel Zeit. Völlig anders sieht es bei dem hier vorgestellten RDS-Radio-Modul RDS 100 aus.
Durch den Einsatz eines hochintegrierten Bausteins, der intern digital arbeitet und überhaupt keinen Abgleich benötigt, wurde eine äußerst hohe Nachbausicherheit erreicht. Um alle Komponenten auf engstem Raum unterbringen zu können, sind wesentliche Schaltungsbereiche in SMD-Technologie (Miniaturkomponenten für die Oberflächenmontage) realisiert. Neben den üblichen SMD-Bauteilen in der Bauform 0805 kommen auch extrem kleine SMD-Teile in der Bauform 0603 zum Einsatz. Da aber bereits alle SMD-Komponenten werkseitig vorbestückt sind, ist das für den Anwender kein Problem. Einige Komponenten, wie z. B. der komplexe Radiobaustein, können von Hand nicht mehr verarbeitet werden.
Von Hand zu verarbeiten sind nur noch die konventionellen bedrahteten Bauele­mente. Die Schaltung des Mini-Stereo-RDS-Radio-Moduls RDS 100 ist sehr flexibel einsetzbar und es bestehen verschiedene Erweiterungsmöglichkeiten. Zunächst ist die Tasteneinheit fest mit der Displayeinheit verbunden. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Tastatur abgesetzt vom Display zu nutzen oder beliebige andere Tasten zur Bedienung des Radios einzusetzen. Dazu wird dann einfach die Platine für das Display und die Tastenplatine entlang der vorgesehenen Linie getrennt. Für die weitere Beschreibung des Nachbaus betrachten wir aber die Platine als eine Einheit. Die Basisplatine nimmt alle wesentlichen Komponenten des Radio-Moduls auf und wird über Stiftleisten mit der Displayplatine verbunden. Mit der Basisplatine, der Displayplatine und den Bedientasten ist das RDS-Radio voll funktionsfähig. Ein optional an die Basisplatine anzulötendes HF-Empfangsmodul ermöglicht die Fernbedienung des Gerätes über eine FS20-Funk-Fernbedienung, und an einer 4-poligen Stiftleiste kann über ein Flachbandkabel ein USB-Modul angeschlossen werden. Damit sind dann die RDS-Informationen an einen PC übertragbar oder die Steuerung des Radios vom PC aus ist möglich.
Doch kommen wir nun zur Bestückung der noch erforderlichen Komponenten, wobei wir mit der Basisplatine beginnen. Hier ist zuerst der Stereo-Verstärker (IC 8) entsprechend der Kennzeichnung im Bestückungsdruck einzulöten. Die Pin 1 zugeordnete Gehäuseseite ist am Bauteil durch eine Gehäusekerbe gekennzeichnet. Besondere Sorgfalt ist natürlich beim Verlöten an der Platinenunterseite geboten. Durch Lötzinnfahnen oder Lötzinnspritzer kann es sonst leicht zu Kurzschlüssen kommen. Das Detailfoto in Abbildung 8 zeigt den Radio-Baustein mit den umliegenden SMD-Miniaturkomponenten in der Bauform 0603. Zur Orientierung: Die Kantenlänge des Radio-ICs beträgt nur 5,9 x 5,9 mm. Das nächste zu bestückende Bauelement ist der Spannungsregler IC 2. Hier sind zuerst die Anschlüsse, wie auf dem Platinenfoto zu sehen, abzuwinkeln und durch die zugehörigen Platinenbohrungen zu führen. Nach dem Verlöten der Anschlusspins wird die Kühlfahne im oberen Bereich mit einer großen Lötspitze an die Massefläche der Leiterplatte angelötet (Abbildung 9).
Bild 8: Die Abmessungen des Radio-ICs mit 40 Anschlusspins betragen nur 5,9 x 5,9 mm (Pin-Abstand 0,5 mm).
Bild 8: Die Abmessungen des Radio-ICs mit 40 Anschlusspins betragen nur 5,9 x 5,9 mm (Pin-Abstand 0,5 mm).
Bild 9: Die Metallfahne des Spannungsreglers wird an die Platine gelötet.
Bild 9: Die Metallfahne des Spannungsreglers wird an die Platine gelötet.
Als Nächstes sind dann die Elektrolytkondensatoren in liegender Position zu bestücken. Dabei ist unbedingt die korrekte Polarität zu beachten, da falsch gepolte Elkos sogar explodieren können. Nach dem Verlöten werden die überstehenden Drahtenden direkt oberhalb der Lötstellen mit einem scharfen Seitenschneider abgeschnitten. Es folgt das Einlöten der vierpoligen Stiftleiste ST 3 zum Anschluss des optionalen USB-Moduls. Die DC-Buchse BU 1 und die Stereo-Klinkenbuchse BU 2 müssen unbedingt vor dem Verlöten auf der Platinenoberfläche plan aufliegen. Beim Lötvorgang ist eine zu lange Hitzeeinwirkung auf die Bauteile unbedingt zu vermeiden.
Bild 10: Eine 1,5 m lange Wurfantenne ist an die dafür vorgesehene Lötfläche anzulöten.
Bild 10: Eine 1,5 m lange Wurfantenne ist an die dafür vorgesehene Lötfläche anzulöten.
Für den Anschluss der beiden Lautsprecher dienen Mini-Schraubklemmen, die ebenfalls beim Verlöten plan auf der Platinenoberfläche aufliegen müssen. Eine 1,5 m lange „Wurfantenne“ ist an ST 4 anzulöten (Abbildung 10). Jetzt bleiben nur noch die beiden zweireihigen Stiftleisten ST 1 (2 x 4-polig) und ST 2 (2 x 5-polig) zur Verbindung der Basisplatine mit der Displayplatine zu bestücken. Diese werden von der SMD-Seite aus eingesetzt und an der Seite der konventionellen Bauteile verlötet. Die Bestückung der Displayplatine ist ebenfalls sehr einfach und schnell erledigt. Auch hier sind bereits die SMD-Komponenten an der Platinenunterseite vorbestückt. Wenn die Tasteneinheit abgesetzt vom Display genutzt werden soll, sind zuerst die Platinen entlang der Sollbruchstelle zu trennen. Damit die SMD-Bestückung an der Platinenunterseite nicht beschädigt wird, ist dabei mit äußerster Vorsicht vorzugehen. Um zu verhindern, dass sich beim Trennen der beiden Platinenhälften Lötbahnen lösen oder unkontrolliert abreißen, sind die Leiterbahnen an der Platinenunterseite zuerst entlang der Trennlinien mit einem scharfen Messer zu unterbrechen.
Im nächsten Arbeitsschritt ist das Grafik-Display mit Hinterleuchtung für den Einbau vorzubereiten. Die an der Oberseite der Hinterleuchtungsplatte angebrachte Schutzfolie wird vorsichtig abgezogen, ohne die darunterliegende semitransparente Diffusorfolie zu beschädigen (Abbildung 11). Das Grafik-Display mit „Chip on glass“-Mikrocontroller ist ebenfalls an beiden Seiten mit einer dünnen Schutzfolie versehen. Zunächst wird nur an der Displayunterseite die dünne Folie abgezogen, ohne dabei die nun frei gelegte Displayfläche mit den Fingern zu berühren (Abbildung 12). Danach sind die Hinterleuchtungsplatte und das Display zusammenzusetzen, indem die Displayanschlüsse durch die zugehörigen Bohrungen der Hinterleuchtungsplatte geführt werden. Wenn das Display stramm auf der Hinterleuchtungsplatte aufliegt, werden die Anschlüsse A 1, C 1, C 2 und A 2 an der Oberseite der Hinterleuchtungsplatte sorgfältig verlötet. Dabei darf sich an der Platinenunterseite nicht zu viel Lötzinn ansammeln. Abbildung 13 zeigt das Display mit fertig montierter Hinterleuchtung.
Bild 11: Die Schutzfolie an der Oberseite der Hinterleuchtungsplatine ist abzuziehen.
Bild 11: Die Schutzfolie an der Oberseite der Hinterleuchtungsplatine ist abzuziehen.
Bild 12: Eine dünne Schutzfolie an der Displayunterseite ist ebenfalls zu entfernen.
Bild 12: Eine dünne Schutzfolie an der Displayunterseite ist ebenfalls zu entfernen.
Bild 13: Das Display mit fertig montierter Hinterleuchtungsplatte
Bild 13: Das Display mit fertig montierter Hinterleuchtungsplatte
Bei der Tasteneinheit sind die acht Taster so einzusetzen, dass jeweils das Tastergehäuse an der Platinenoberseite plan aufliegt. Im Anschluss hieran sind die Tastenpins an der Platinenunterseite sorgfältig zu verlöten. Das Display mit montierter Hinterleuchtung wird nun auf die Displayplatine gesetzt und alle Anschlusspins sind an der Platinenunterseite zu verlöten. Jetzt werden die Basisplatine und die Displayplatine miteinander verschraubt, wobei der Abstand von 4,8 mm durch drei Distanzrollen vorgegeben wird. Zum Verschrauben dienen drei Schrauben M2,5 x 12 mm, drei Zahnscheiben für M2,5 und drei Muttern M2,5. Nach dem Verschrauben werden die Stifte der beiden doppelreihigen Stiftleisten an der Oberseite der Displayplatine verlötet. Ein optionales HF-Empfangsmodul dient als Fernbedienungsempfänger und ist seitlich an die Basisplatine anzulöten (Abbildung 14). Die fertig zusammengebaute Leiterplatteneinheit des RDS-Radios ist in Abbildung 15 dargestellt. Für den universellen Einbau, z. B. in Möbel, steht eine Frontblende mit den Abmessungen 79 x 66 mm aus 1 mm starkem Kunststoff zur Verfügung. Diese Blende (Abbildung 16) liegt jedem Bausatz bei. Mit der Beschreibung der Bedienung und der verschiedenen Variations- und Einsatzmöglichkeiten des Mini-Stereo-RDS-Radio-Moduls RDS 100 wird der Artikel im „ELVjournal 4/2007“ abgeschlossen.
Bild 14: Die Basisplatine ist für das Anlöten eines optionalen HF-Empfangsmoduls vorbereitet.
Bild 14: Die Basisplatine ist für das Anlöten eines optionalen HF-Empfangsmoduls vorbereitet.
Bild 15: Die fertig zusammengebaute Leiterplatteneinheit des RDS-Radios
Bild 15: Die fertig zusammengebaute Leiterplatteneinheit des RDS-Radios
Bild 16: Frontblende des RDS 100
Bild 16: Frontblende des RDS 100



Fertig aufgebaute Display- und Tasteneinheit von der Displayseite (oben) und von der SMD-Seite (links). Dazu die zugehörigen Bestückungspläne.
Fertig aufgebaute Display- und Tasteneinheit von der Displayseite (oben) und von der SMD-Seite (links). Dazu die zugehörigen Bestückungspläne.

Vollständig bestückte Basisplatine (links unten die SMD-Seite und links oben die Seite der konventionellen Bauteile mit den zugehörigen Bestückungsplänen)
Vollständig bestückte Basisplatine (links unten die SMD-Seite und links oben die Seite der konventionellen Bauteile mit den zugehörigen Bestückungsplänen)

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