Anschluss einer Fernsteuerung an den PC

Vorbemerkung: Die beiden Beiträge auf dieser Seite stammen ursprünglich aus dem Jahr 1999 und wurden von mir als Beitrag für das Handbuch zum FMS geschrieben. Sie sind dort auch in unveränderter Form weiterhin zu finden.
Ich habe die Texte jetzt (Mai 2004) lediglich nach NDR überarbeitet und die ASCII-Zeichnungen aus dem Original durch EAGLE-Schaltbilder oder Fotos ersetzt.

Ich habe Michael vorgeschlagen, eine einfachere Möglichkeit zu realisieren, die eigene Fernsteuerung als Bediengerät für den FMS zu verwenden, als die bereits vorgeschlagenen Adapter, die auf einer mehr oder weniger aufwendigen Umsetzung der Fernsteuersignale in ein Gameport-genehmes Signal oder auf dem Öffnen des Senders beruhen.

Grundgedanke ist dabei, den Fernsteuersender möglichst einfach mit dem PC zu verbinden.

Wenn also der eigene Sender

nach dem PPM-Verfahren arbeitet (oder darauf eingestellt werden kann) und
eine sogenannte "Lehrer-Schüler-Buchse" hat

steht dem nichts entgegen.

Man benötigt lediglich einen Parallelportstecker (25pol Sub-D, männlich, also mit Stiften), einen Stecker, der in die LS-Buchse des Fernsteuersenders passt, ca. 2 Meter zweiadrige Leitung zum Verbinden von Fernsteuersender und PC (der passende Anschluss sitzt meist auf der Rückseite des PC, deshalb die Länge), sowie einen Widerstand und eine Z-Diode.

Das Schaltbild sieht folgendermaßen aus:

Der Ring der Z-Diode muss zum Widerstand zeigen. Die Anschlüsse A und B sind dabei von Fernsteuerung zu Fernsteuerung verschieden. Bei der Robbe "Terra Top" und der Robbe "Luna" von Neunzehnhundertdunnemals sind es in einem "normalen" 5-poligen Diodenstecker folgende Pins:

Genialer Weise ist bei diesen beiden Fernsteuerungen noch Pin 3 und Pin 5 beschaltet. Verbindet man diese beiden Pins im Diodenstecker mit einer Drahtbrücke, dann wird beim Einstecken des Steckers in den Sender dessen NF- (oder Digital-)Teil eingeschaltet, ohne dass der HF-Teil ebenfalls mit Spannung versorgt wird. Auf diese Weise braucht der glückliche Besitzer eines solchen Senders keine Vorsorge zu treffen, um den HF-Teil vor Schaden durch Betrieb ohne Antenne zu bewahren. Außerdem ist der Stromverbrauch ohne HF-Teil drastisch kleiner (nur ca. 30 mA).
Ist im eigenen Sender keine solche Verbindung beschaltet, empfiehlt es sich, den HF-Teil durch Ziehen des Quarzes stillzulegen wenn mit FMS geübt werden soll.

Mir standen noch zwei weitere Fensteuersender zur Verfügung: ein Robbe/Futaba Skysport 4 neueren Datums (1997 gekauft) und eine Robbe 4-Kanal-Anlage von 1995 deren Namen ich nicht weiss. Diese beiden Anlagen haben jeweils einen 6-poligen Stecker für den LS-Betrieb. Die Belegung ist folgendermaßen:

(Für die Nummerierung dieser Sorte Stecker lege ich nicht die Hand ins Feuer, denn hier steht auf dem Stecker diesmal nichts drauf. Wenn man aber den Stecker von vorne betrachtet, also das Kabel von sich weg weist, dann ist der im Bild oben mit 4 bezeichnete Pin der Pin der Wahl)

Lehrer-Schüler-Kabel selbst hergestellt:

Wen´s interessiert: Bei diesen beiden neueren Robbe/Futaba-Anlagen ist Pin 4 der Ausgang am "Schüler-Sender". Am "Lehrer-Sender" muss dieses Signal an Pin 3 eingespeist werden. Damit hat man dann ein preiswertes LS-Kabel für diese Sender.

Beim TerraTop oder Luna ist der Stecker kein Lehrer-Schüler-Ausgang, sondern der Stecker wurde verwendet, um "am Boden" ohne HF-Abstrahlung die Servos einstellen oder kontrollieren zu können. Für diesen Zweck lag ein Kabel bei, das am anderen Ende einen 3-poligen "Servostecker" hat, der in einen speziellen Eingang des Empfängers gesteckt wurde. Aber das nur nebenbei...

Ist die Belegung der LS-Buchse nicht bekannt, muss der geneigte Anwender entweder die Belegung beim Hersteller oder beim Modellbauhändler seines Vertrauens erfragen oder mittels Oszi ausmessen.
Der Pin, an dem gegen Masse ein Rechtecksignal mit einer Periodendauer von ca. 1,5ms zu sehen ist, entspricht Anschluss A.

Dimensionierung

Wen die der Dimensionierung der "Schaltung" zugrundeliegenden Berechnungen interessieren:
Ich bin davon ausgegangen, dass der Sender mit 8 NC-Zellen betrieben wird. Wenn diese 8 Zellen ganz voll geladen sind, stellt sich bei guten Zellen im Sender eine Betriebsspannung von nicht mehr als ca. 11 Volt ein (1,34 Volt pro Zelle). Nach wenigen Minuten Betrieb wird die Spannung dann auf ca. 9,6 Volt fallen. Nach Meister Ohm (U=R*I) lässt sich dann im ungünstigsten Fall mit 10 mA Querstrom durch die Z-Diode der Widerstand mit (11V-4,7V)=R*0,01A -> R=630 Ω berechnen. Der nächst höhere Normwert ist 680 Ω. Der Querstrom wird sich dann im ungünstigsten Fall (Akkus ganz voll) auf 9,2mA einstellen. Der Widerstand muss also eine Leistung von P=U*I -> P~58mW "verbraten", es tut also ein normaler 100mW Typ.

Der Sinn der Z-Diode liegt in der Begrenzung der Eingangsspannung für den Parallelport auf einen maximalen Wert, der ihm (dem Parallelport) garantiert nicht schadet. Da die Parallelports gemeinhin mit TTL-Pegeln, also mit Werten kleiner 5 Volt arbeiten, sind wir hier mit 4,7 Volt auf der sicheren Seite.
Diese Betrachtung gilt für den Fall, dass das Signal am Ausgang der LS-Buchse einen Wert von größer-gleich 5 Volt hat. Ist das Signal kleiner, verschwindet der spannungsbegrenzende Einfluss der Z-Diode. In diesem Fall ist die Empfindlichkeit des Parallelporteinganges der kritische Punkt. Bei den mir zugänglichen Parallelports (zwei Multi-IO-Karten und eine Onboard-Schnittstelle auf einem ASUS Motherboard) hat ein Spannungshub von 0,9 Volt Null-Spitze ausgereicht, um die Testprogramme von Michael zum Ansprechen zu bringen. Die Wahrscheinlichkeit, dass das Signal an einer LS-Buchse einen so geringen Pegel hat ist aber relativ klein, da damit der Störspannungsabstand in kritische Bereiche fällt. Man bedenke, dass im normalen Einsatzfall mindestens ein HF -Sender (der des Lehrers) in unmittelbarer Nähe mit ca. 1 Watt Leistung strahlt, und dennoch keine Störungen in das LS-Kabel eingekoppelt werden dürfen (verwendet Graupner neuerdings aus diesem Grund Glasfaserkabel für die Verbindung der beiden Sender ?).
Der Bereich des zulässigen Betriebes für unseren Adapter liegt also zwischen ca. 1 Volt und 11 Volt für das LS-Ausgangssignal.
Um die Polarität dieses Signals brauchen wir uns an dieser Stelle zum Glück keine Gedanken zu machen, das hat uns Michael in seinem genialen Programm bereits abgenommen.

Achtung!

Wem diese ganze Beschreibung nichts sagt oder wer nicht weiß, welches Teil an einem Lötkolben das heiße Ende ist, der sollte sich beim Bau (und ggf. bei der Inbetriebsetzung) der Schaltung von jemandem helfen lassen, der sich mit sowas auskennt.

Müßig zu sagen, dass ich natürlich keine Gewährleistung dafür übernehmen kann, dass die beschriebene Schaltung mit jeder beliebigen Kombination aus Fernsteuersender und PC funktioniert. Genausowenig kann ich garantieren, dass dabei nichts kaputt geht. Nach Adam Riese kann eigentlich bei ordentlichem Aufbau (also keine Kurzschlüsse, keine Anschlüsse vertauscht) nichts passieren, nach Murphy wiederum wird genau ALLES passieren (wobei Murphy glücklicherweise offenbar von meinen Versuchen nichts mitbekommen hat). Jeder muss sich darüber im Klaren sein, dass der beschriebene Weg der Verbindung seines Fernsteuersenders mit dem PC kein "bestimmungsgemäßer Bertrieb" ist und demnach von keiner Garantie abgedeckt ist. Wer dieses Risiko also nicht eingehen will, sollte auf eine der von Michael angeführten Schaltungen ausweichen.

Harald Sattler, Juni 1999

Ergänzung für die Sender Robbe Starion und Hitec Flash 5

Die Tage habe ich noch eine Fernsteuerung in die Finger bekommen. Eine Robbe Starion, 4 Kanäle, keine Erweiterungsmöglichkeiten, keine LS-Buchse :-((
Da es sich bei dieser Anlage aber um die Fernsteuerung meines Vaters handelte und ich diesen Sommer mit ihm auf die Wiese will, damit er seinen Elektro-Spatz fliegen lernt, habe ich gedacht, da muss sich was machen lassen...

Gedacht getan, das Gehäuse aufgemacht, und siehe da, diese Anlage hat ein HF-Modul, das sich ohne Werkzeug entfernen lässt. An der Steckverbindung ließ sich mit wenig Aufwand (Oszi) feststellen, auf welchem Pin das Digitalsignal anliegt, Masse war auch schnell gefunden. Das Digitalsignal entspricht wunderbar meinen Annahmen, also 9 V Signalamplitude. Schnell den Adapterstecker für den Parallelport mit Widerstand und Z-Diode bestückt, eine ausreichend lange, 2-polige Leitung dazwischen, Schirm an Pins 2 und 3 eines 5-poligen Wirewrap-Steckers, Seele der Leitung an Pin 5, fertig ist die Laube.

Das Schaltbild dazu sieht folgendermaßen aus:

Der Ring der Z-Diode muss zum Widerstand zeigen.

Blick in den geöffneten, "auf dem Rücken liegenden" Sender

Der Pfeil zeigt auf den 5-poligen Steckkontakt. Pin 1 ist links.

An Pin 5 liegt das Signal an,
Pin 2 und 3 führen Massepotential.

A an Pin 5
B an Pin 2 und/oder Pin 3 (sind auf der Platine ohnehin verbunden)

Für den Stecker im Sender habe ich, wie schon geschrieben, eine Wirewrap-Steckverbindung verwendet. Diese Stecker bestehen aus vierkantigen Messingstäbchen , ca. 0,8 mm dick, die nebeneinander in ein Plastikband eingeschweißt sind und im Rastermaß 2,54 mm aneinandergereiht sind. Von so einem Band 5 Stäbchen abgezwickt, auf ca. 12 mm gekürzt (die Stäbchen sind ursprünglich ca. 20 mm lang, beides unter dem Plastikband gemessen) und oberhalb des Plastikbandes die Leitung angelötet. Zum Betrieb des Senders mit FMS lässt sich das Kabel z.B. durch das Loch führen, wo beim normalen Betrieb der Quarz sitzt. Der HF-Teil ist ja sowieso ausgesteckt, da brauchen wir uns also keine Gedanken zu machen.

Jetzt noch schnell, die Einstellungen für Portadresse und Interrupt festlegen und los geht´s.

Wie zu erwarten, keinerlei Probleme :-))

Und noch eine Info:
Ich besaß kurzzeitig eine Hitec Flash 5 Fernsteuerung. Die wiederum hat eine LS-Buchse und kann mit der Robbe/Futaba Skysport 4 zusammen als LS-Kombination verwendet werden (Belegung der Pins in den Steckern siehe oben).

Die Informationen zum Betrieb als Eingabegerät für FMS zur Skysport 4 gelten 1:1 für die Steckerbelegung der Hitec Flash 5.

Harald Sattler, Juli 1999

Nachtrag

Auf der Seite von Rasmus Geidnert (Stand 05/2019, Seite leider offline) sind einige zusätzliche Sender-Steckerbelegungen zu finden, man sollte aber Schwedisch verstehen oder zumindest lesen können ;-)
Allerdings kann man auch schon mit den Bildern Einiges anfangen. Man suche unter “Manual” und dann weiter bei “Sändar-specifika uppgifter (var signal finns pa elevutagen m.m)”. Ich hätte den direkten Link angegeben, aber Rasmus bittet darum, Links immer auf sein Homepage-Home zu setzen.

Für folgende Firmen hat Rasmus die Stellen gelistet, wo in einzelnen Sendern das PPM-Signal abgenommen werden kann:

Hitec, Futaba, Sanwa, JR, Graupner, Microprop, Multiplex, Robbe und FM-SS PROFI (Conrad)

Hier gibt es die aktuellste (mir bekannte) Version des FMS-Handbuchs im Original von Michael Möller. Da die FMS-Seiten von Michael und Roman Möller inzwischen offline sind, habe ich diese Version des FMS-Handbuchs als PDF generiert und auf meinem Server zum Download zur Verfügung gestellt.
Man findet das deutsche FMS-Handbuch nicht mehr über die FMS-Homepage, weil Michael das Handbuch komplett überarbeiten will. Die hier verlinkte Version des Handbuchs gehört zum FMS V2.0 beta 7, ist also nicht mehr ganz aktuell. Auf der Schwedischen und der Italienischen FMS-Seite sind die Manuals übrigens noch zu finden.

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