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LED Anzeige

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Jumbo LED-Anzeige für Digital-Messschieber

Bewertung:  / 17
SchwachSuper 

Vorgeschichte

Nachdem meine Fräse und auch meine neue Drehe (hier nur der Reitstock und die Längst-Achse) inzwischen mit Anbaumessschiebern versehen sind, wollte ich unbedingt eine externe, größere Anzeige dafür.

Die Anzeige von ELV kam für mich nicht in Frage, weil sie mir erstens zu klein und zweitens nicht selbstleuchtend ist. Ich mag diese LCD Anzeigen nicht. Irgendwie steht man immer ungünstig, und dann sind die schlecht ablesbar. Fertige LED-Anzeigen befinden sich aber jenseits von 200€, wie ich schnell herausfand. Also machte ich mich auf die Suche nach Alternativen.

Fündig wurde ich auf Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein! Steam Boat Page:

http://messschieber.radow.org/index.php

Hier beschreibt er den Bau einer solchen Anzeige. Dort gibt es eine ausgezeichnete Infomations-Seite über die Datenausgänge und Protokolle von Messschiebern. Es lohnt sich auf jeden Fall, dort einmal einen Blick drauf zu werfen!

Das Herz einer solchen Anzeige ist ein Mikrocontroller, in dem die Software zum Auslesen des Schiebers abgespeichert ist. Nach einer Mail an ihn, erhielt ich nach kurzer Zeit drei programmierte Chips.

Sein Schaltplan und Layout war aber nur für eine Anzeige ausgelegt und auch nur für die kleinen 14mm Displays. Ich wollte aber unbedingt die etwas größeren mit 23 mm Ziffernhöhe. Die geben einfach mehr her und sind leichter auch aus größerer Entfernung abzulesen.

Von der Idee zur fertigen Anzeige

image001Da ich früher viel mit Elektronikteilen gebastelt habe, beschloss ich, selbst einen Entwurf für drei Anzeigen zu machen. Als Ergebnis hatte ich dann nach einiger Zeit zwei Platinen fertig. Die eine enthält das Netzteil und die Steuerungs- und Signalaufbereitungsteile für die drei Achsen und die andere ist die Anzeigenplatine für die Displays, 6 Stück für je eine Achse. Beide Platinen werden mit Flachbandkabeln miteinander verbunden.

Nach dem Bestücken der Platinen folgten dann Tests mit verschiedenen Schiebern. Da die Protokolle, mit denen die Datensignale ausgegeben werden, nicht richtig standarisiert sind und der Käufer grundsätzlich im Unklaren gelassen wird, welches Protokoll nun dieser Messschieber hat, war klar, dass es zu Problemen kommen würde.

image002So war es denn auch: Zwei von den sechs 150mm Schiebern, die mir zur Verfügung standen, funktionierten nicht! Die Anzeige meldete No Signal. Bei zwei älteren Schiebern - so ungefähr aus dem Jahre 2004 - woher die sind, weiß ich beim besten Willen nicht mehr – klappte es aber problemlos. Die anderen zwei konnte ich nicht testen, da sie schlichtweg keinen Datenausgang hatten. Das war aber kein Beinbruch, da ich die Anzeige sowieso an diesen Schiebern nicht benötige. Die sind zum alltäglichen Messen an Werkstücken gedacht und liegen bei mir überall in Reichweite rum. Aber die richtigen Anbau-Messschieber - also die ohne Messspitzen - funktionierten alle auf Anhieb! Und nur diese waren an meiner Fräse und Drehe verbaut.

Bau eines Gehäuses

image004Sehr schön, dann konnte es ja weitergehen mit dem Einbau in ein Gehäuse. Hier tauchte die nächste Schwierigkeit auf. Ich fand einfach kein passendes Gehäuse in der gewünschten Größe von ca. 250*170*60. Vor allen Dingen, die geringe Tiefe machte Probleme. Da habe ich kurz entschlossen eben selbst ein Gehäuse angefertigt. Ich wählte dafür Plexiglas, Acryl, Lexan oder wie auch immer diese durchsichtigen Platten heißen.

Eine örtliche Acryl-Design-Werkstatt, schnitt mir aus der Restekiste aus 5mm Platten die Seiteteile zurecht und gab mir noch netterweise einen Superkleber in einer Einwegspritze! mit. Bezahlt habe ich dann 5€ in die Kaffeekasse.

Dieser Kleber ist übrigens erste Sahne! Man zieht mit der Kanüle, an der nur ein winziger Tropfen hängt, an der zu klebenden Kante entlang. Den Rest besorgen die Adhäsionskräfte. Blitzschnell verteilt sich die wasserähnliche Flüssigkeit unter der Klebefläche. Keine Blasen, keine Wülste…, wie es sonst mit dem üblichen Kleber Acrifix unter Garantie passiert. Gleichzeitig werden die rauhen Schnittflächen geglättet. Nach 5 Minuten steht das Seitenteil bombenfest auf der Grundfläche. Super. Eine ruhige Hand sollte man schon haben… In die Seitenteile habe ich noch 3mm Gewinde geschnitten, um die rote, transparente Frontplatte befestigen zu können.

Leistungsmerkmale

  • Die Messschieber werden spannungsmäßig von der Anzeige mitversorgt. Die Batterien können raus genommen werden.
  • Messwert verdoppeln (Beim Planen und Abdrehen auf der Drehmaschine wichtig)
  • Vorzeichenumkehr
  • Abspeicherung von max. drei Messwerten

Die Verdoppelung und die Vorzeichen-Umkehr kann man mit einem Jumper auf der Platine setzen. Ich habe für die Y- und Z-Achse die Vorzeichenumkehr gesetzt, damit ich beim Runterziehen des Fräskopfes und beim Bewegen des Kreuztisches zur Säule hin positive Werte habe. Das hängt davon ab, wie man die Schieber verbaut hat.

Mit Hilfe der Abspeicherung der Messwerte kann man z.B an drei Positionen erst die Löcher bohren und anschließend die drei Positionen wieder exakt anfahren, um dann das Gewinde zu schneiden oder aber die Nullpositionen von Drehstählen in verschiedenen Schnellwechselhaltern speichern.

Mehr dazu findet man aber in der Beschreibung von Rainer, die er zu den programmierten Chips mitliefert und auf seiner Homepage.

Bestellung der Platinen

Da ich mir denke, dass Einige vielleicht Interesse an einem Nachbau dieser Anzeige haben, bin ich - in Absprache mit Rainer - bereit, die beiden Platinen für 25€ incl. Porto zu fertigen und zu zusenden. Bohren werde ich nicht! Ich verschicke die zwei Platinen mit aufklebbarem Bestückungsdruck, die Stückliste zum Bestellen der Elektronikteile und einige Hinweise zum Bestücken, Verdrahten und Löten als PDF-Datei.

Es gibt beim Löten und Bestücken keine bemerkenswerten Probleme, da nur Standard-Bauteile benutzt werden. Keine SMD-Teile! Überschlägig belaufen sich die Kosten für die benötigten Teile für die gesamte 3-Achsen-Anzeige auf ca. 60€ (ohne Gehäuse). Die fertig programmierten Mikrokontroller müsst ihr Euch beim Rainer besorgen.

Eine kleine Rechnung zeigt, dass man für einen äußerst günstigen Preis von ca. 110€ an so eine große Anzeige kommt (3-Achsen):

  • Mikrocontroller:34€, pro Chip10€ + 4€ Porto
  • Platinen-Satz, je eine Steuer- und Anzeigeplatine: 25€
  • Bauteile:  ca. 60€

Meine beiden Anzeigen habe ich nun seit Jahren in Betrieb. Es hat noch nie eine Störung gegeben. Öfters schon sind die Anzeigen die ganze Nacht durch, an gewesen, weil ich vergessen hatte, sie auszuschalten. Auch das überstanden die Anzeigen anstandslos.

Nachtrag - 20.07.2016:

Ich bekomme immer wieder Mails, ob ich die Platinen noch herstelle.... Ja, ich fertige diese Platinen immer noch, da offensichtlich nach wie vor sehr großes Interesse an dieser großen Anzeige besteht.

Es gibt inzwischen neue Chips vom Rainer mit neuer Software, die alle im Moment auf dem Markt befindlichen Datenausgangs-Protokolle unterstützt.

Meine Platinen sind passend für den neuen Chip von Rainer. Zusätzlich sind nun die Taster und die LED's auf der Anzeigenplatine fest verlötet, so dass man außer der 10-poligen Kabelverbindungen zwischen den beiden Platinen keinerlei weiteren Verbindungen mehr selbst herstellen muss. Das vereinfacht und beschleunigt die Herstellung der Anzeige enorm.

Einige Teile dieses Berichts und Bilder sind nicht mehr ganz auf dem aktuellen Stand. Ich werde diese Stellen nach und nach mit den neuen Inhalten ersetzen. 

Um die Microcontroller beim Rainer zu bestellen, schicken Sie ihm einfach eine Mail:
Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein!

Wie man die Microcontroller bei Rainer bestellt, hat er auf seiner Homepage beschrieben.

http://messschieber.radow.org/index.php

Bohren: Es hat sich gezeigt, dass viele garnicht die zum Bohren der Platinen unbedingt benötigten, kleinen Bohrer zur Verfügung haben. Es empfiehlt sich, Bohrer in den Größen 0,5mm, 0,8mm und 1,2 mm zu besorgen. Eine sehr günstige Bezugsquelle ist diese Adresse

Kleine Bohrer

Da kosten 10 Stück einer Sorte nur so um die 1,50€!

Das sind natürlich keine Hartmetall-Bohrer, sondern ganz normale HSS-Bohrer. Die können sich schön zum Bohrloch biegen, werden allerdings enorm schnell stumpf. Nach meinen Erfahrungen so nach ca. 50-100 Bohrungen sind die dann unbrauchbar. Hartmetallbohrer brechen gerne, wenn man nicht genau zielt oder zu feste drückt, halten aber wesentlich länger und werfen so gut wie keinen Grat auf. Allerdings kosten die auch pro Stück zwischen 1,50 und 2,50€. Um die aber für 1,50€ zu bekommen muss man aber lange suchen....

Anbindung an Schieber


Kabe3Es gibt einfach keine passenden Stecker für diese Geschichte. Wackelt alles zu sehr. Ginge vielleicht noch, wenn die Befestigungsart des Schiebers derart ist, dass das Gehäuse feststehend bleibt und nur eins der Ende bewegt wird. Das ist bei meiner X und Y-Achse der Fall. An der Z-Achse aber wird das Gehäuse ständig rauf und runter geschoben. Das geht mit einem Stecker wahrscheinlich nicht lange gut.

Am Besten scheint es mir zu sein, die Kabel fest anzulöten. Ist gar nicht so schwer, wenn man sich Zeit nimmt und mit einer Kopflupe arbeitet! Man könnte eventuell auch Stiftleisten mit 1,25 Raster nehmen, die auf die Kontakte am Schieber löten, die vier Litzen des Kabels an die zu diesen Stiftleisten passenden Buchsen löten und diese dann auf die Stifte schieben.

Anschließend habe ich das Kabel mit Kabelbinder an dem Messkopf fest gezurrt. Dadurch wird die Belastung derKabel1 Lötstellen bei Bewegungen des Kabels verhindert. Offensichtlich so wirkungsvoll, dass ich in den inzwischen 7 Jahren, in denen ich die Anzeige in Betrieb habe, noch keinen einzigen Aussetzer feststellen konnte. Wichtig ist natürlich noch eine wirkungsvolle Abdeckung der Kontakte, so dass auch nicht das kleinste Metallspänchen sich dorthin verirren kann. Und Späne fliegen bei uns reichlich....

Benutzt habe ich folgendes Kabel, welches ich bei Reichelt gekauft habe: Steuerleitung LIYCY 04. 5m kosten ca. 3€

Die Abschirmung habe ich übrigens beidseitig nicht benutzt. Zu eventuell auftretenden Störungen durch FU, Radius oder irgendwelche Motoren habe ich in meiner Baubeschreibung zur Platine eine Gegenmaßnahme näher erläutert. Diese Baubeschreibung und weitere Tipps bekommen Sie, wenn Sie mir eine Mail schicken.

end faq

Kommentare  

 
+1 #1 Achim Battermann 2012-11-11 14:44
Lieber Modellbaufreund,
mit großem Interesse habe ich deinen Artikel über eine Digitalanzeige für Fräsmaschinen gelesen.
Ich habe meine Fräse auch mit 'Billigmeßschie bern' ausgerüstet.Nun muß ich feststellen,daß die angezeigten Meßwerte nach kurzer Zeit verschwinden, wohl um Batteriekapazit ät zu sparen. Das ist lästig und macht die Arbeit umständlich und schwierig.
Kennst du eine Möglichkeit die Meßergebnisse bis zum Abschalten zu erhalten, die auch ein Nichtelektronik er nachvollziehen kann?
Über deine Antwort, ob hilfreich oder nicht, würde ich mich sehr
freuen.
Herzliche Grüße vom Dampffan Achim Battermann
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+3 #2 Wolfgang Tewes 2012-11-11 19:33
Hallo Achim,
dieses Problem kannte ich so gar nicht...Meine Anzeige speist die Schieber mit Strom. Daher bleiben die Werte bis ich die Anzeige aus mache. Dann sind allerdings auch alle Werte weg. Deshalb ich auch schon öfters die Anzeige bei Unterbrechung der Arbeit einfach angelassen - auch schon über Nacht.

Ich bin jetzt extra in den Keller gegangen, um das mal mit den vielen Hand-Schiebern (nicht Anbau-Schieber) , die da bei mir überall rumliegen, mal auszuprobieren. Siehe da, bei einem! von vieren blieb der Wert erhalten! Das ist genau der, der auch beim Bewegen des Schiebers von alleine angeht.

Es scheint also welche zu geben, bei denen nchts verloren geht. Nur, das steht nirgend drauf - auch in der Beschreibung nicht. Auf dem, der so funktioniert, steht übrigens Top-Craft drauf, also Aldi? oder Lidle.

Eine Tastenkombinati on scheint es nicht zu geben. Übrigens sind die Dinger merkwürdig konstruiert. Sie verbrauchen, wenn sie aus sind, fast genausoviel Strom wie im Betrieb! Ich weiß nicht, ob Dir das bekannt ist. Deshalb sind die auch so schnell platt.

Eventuell kannst Du Dir eine externe Stromlösung mit den ganz dünnen 1,5 V Batterien selbst bauen. Dann muss Du aber löten können.

tschau
Wolfgang
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