Arexx SW-007A, SW-007K User guide [de]

Edukatives Robotersystem SW-007

SKY WALKER

Bauanleitung: Modell SW-007

© AREXX Engineering 2007

© Deutsche Übersetzung: AREXX - Die Niederlande

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Inhaltsverzeichnis

1. Produktbeschreibung Sky Walker 3

2. Löttechnik 4

2.1 Benötigte Werkzeuge und Betriebsmittel 4

2.2 Löttechnik 5

2.3 Lötfehler orten und reparieren 6

3. Die Elektronik 7

3.1 Teileliste Elektronik-Komponenten Sky Walker 9

3.2 Löten der Komponenten 10

3.3 Test der Elektronikschaltung 11

3.4 Fehlerortungstabelle 12

4. Information Elektronikbauteile 13

5. Die Elektronikschaltung 17

5.1 Das Blockschaltbild 17

5.2 Funktionsbeschreibung der Elektronikschaltung 18

6. Die Mechanik 20

6.1 Teileliste Sky Walker Mechanik 22

6.2 Bauanleitung für die Mechanikteile 23

7. Test und Endmontage Sky Walker 29

7.1 Funktionstest 29

7.2 Endmontage 30

8. Funktionsweise der Mechanik 32
A. Appendix A 33

Sky Walker und AREXX sind registrierte Warenzeichen von AREXX Engineering.

© Deutsche Übersetzung/German translation (August 2007): AREXX Engineering (NL).
Diese Beschreibung ist urheberrechtlich geschützt. Der Inhalt darf auch nicht teilweise
kopiert oder übernommen werden ohne schriftlicher Zustimmung des
europäischen Importeurs: AREXX Engineering - Zwolle (NL).

Hersteller und Vertreiber sind nicht haftbar oder verantwortlich für die Folgen unsachgemäßer Behandlung,
Einbaufehler und oder Bedienung dieses Produkts durch Mißachtung der Bauanleitung.

Der Inhalt dieser Gebrauchsanleitung kann ohne vorheriger Ankündigung unsererseits geändert werden.

Fabrikant:
JAMA
Taichung, Taiwan

Importeur:
AREXX Engineering
ZWOLLE The Netherlands

© AREXX Engineering 2007
© Deutsche Übersetzung: AREXX - Die Niederlande

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Wenn Sie einen vorgelöteten
Roboter haben (Modell
SW-007A), dann fangen Sie mit
Kapitel 6 an.

Technische Unterstützung
beim Bauen des Roboters:

www.arexx.com

1. PRODUKTBESCHREIBUNG SKY WALKER

Der Sky Walker ist ein elektronischer Roboter mit zwei integrierten Sensoren, die
auf Geräuschen und Lichtstärke reagieren. Wenn die Sensoren des Sky Walkers
ein Geräusch (z.B. ein Klatschen mit den Händen) hören oder eine Änderung der
Lichtstärke registrieren, läuft der Roboter einige Sekunden vorwärts.

Nicht nur das Verhalten des Roboters ist ein Riesenspaß. Auch der Aufbau ist
interessant und lustig. Außerdem lernen wir beim Bau in entspannter Weise einiges
aus der Welt der Technik.

Spezifikation:

Betriebsspannung : 1,5 Volt mittels 1 penlite Batterie
(nicht im Bausatz enthalten)
Stromabnahme (Bewegung) : etwa 400 mA
Stromabnahme (Ruhe) : etwa 130 mA
Höhe : 135 mm
Durchmesser : 105 mm

Warnung

u Mit dem Öffnen der Plastikbeutel mit Komponenten und Teilen erlischt das Rückgaberecht.
u Lese vor dem Bauen zuerst die Gebrauchsanleitung aufmerksam durch.
u Sei vorsichtig beim Hantieren der Werkzeuge.
u Baue nicht im Beisein kleiner Kinder. Die Kinder können sich verletzen an den Werkzeugen oder

kleine Komponenten und Teile in den Mund stecken.

u Achte auf die Polung der Batterien.
u Sorge dafür, daß die Batterie und die Batteriehalter trocken bleiben. Falls der Sky Walker naß

wird, entferne dann die Batterie und trockne alle Teile, so gut es geht.
u Entferne die Batterie, wenn der Roboter mehr als eine Woche ruht.

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2. LÖTTECHNIK

Vor dem Einbauen und Löten der Elektronikteile noch einige Ratschläge:

Lesen Sie vor dem Löten zuerst die Lötanweisungen bis zum Ende durch. Arbeite genau in der
Reihenfolge der Bauanleitung. Für Defekte, die entstehen durch Abweichung von der Bauanleitung,
trifft die Gewährleistung nicht zu.

Das richtige Werkzeug
ist die halbe Miete !

2.1 Benötigte Werkzeuge und Betriebsmittel:

Lötkolben

Löte mit einem Lötkolben mit einer Leistung
zwischen 20 und 30 Watt. Ein Lötgerät mit
höherer Leistung oder Lötpistole könnte die
empfindlichen Elektronikteile und Kupfer­Bahnen der Leiterplatte beschädigen. Mit
einem zu schwachen Lötgerät fällt das
Löten schwer. Zum Lötkolben gehört oft ein
Metallständer mit einem Schwamm zum
Säubern der Lötspitze.

Lötkolben Ablagestander
(mit Reinigungsschwamm)

Eine sichere Ablage für den heißen Lötkolben
(mit einem feuchten Reinigungsschwamm)

Entlötsauglitze

Elektronik-Lötdraht

Nehme dünnes Elektronik-Lötdraht
mit 1mm Durchmesser oder weniger.
Dieses Lötzinn enthält ein spezielles
Flußmittel für Elektronikbauteile. Andere
Flußmittel sind ungeeignet.

Seitenschneiderzange &
Flachzange

Für Miniaturbauteile (150 mm).

Schraubendreher-Satz

Zur Reparatur von Lötfehlern.

Benutze die richtige Größe Elektronik­Schraubendreher.

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PASTE

2.2 Löttechnik:

Benutze nur den von uns empfohlenen
Lötzinn, der ein spezielles Flußmittel
für Elektronik-Bauteile enthält.
Andere Flußmittel sind ungeeignet.

Die korrekte Haltung zum professionellen Löten:

Lötkolben in der einen Hand

Lötdraht in der anderen
Hand.

1. Erhitze zuerst (einige
Sekunden) die Anschluß-Fläche
auf der Leiterplatte und den
Drahtanschluß des Bauteils.

4. Ziehe den Lötkolben nun zurück
und lasse alles ruhig abkühlen,
ohne das Bauteil oder
die Leiterplatte zu berühren, bis
das Lötzinn erstarrt ist.

Achte auf die Korrekte Montage der Bauteile, wie in dieser Zeichnung skizziert ist:

2. Führe nun etwas, aber
nicht zuviel Lötzinn auf die
Anschlußfläche und auf den
Anschlußdraht, während der
Lötkolben beide erwärmt.

5. Schneide das überflüssigen
Drahtende kurz oberhalb der
Zinnfläche weg. Das Zinn sollte
den Draht-Anschluß und den
Kupfer-Anschluß vollständig
bedecken.

3. Ziehe den Lötdraht zurück
und lasse das Lötzinn richtig
fließen.

Das Ergebnis ist ein fließend
gewölbter Lötkegel, der sowohl
an der Anschlußfläche als am
Anschlußdraht gut anheftet. Die
Zinnfläche sieht glatt poliert aus.

Falsch

Richtig

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Die Reparatur einer defekten Leiterbahn:

2.3 Lötfehler orten und reparieren:

Kalte Platine Zu wenig Zinn

Zinn am Bauteilanschluß,
aber nicht auf der
Anschlußflache.

Kaltes Bauteil

Zinn auf der Anschlußfläche
aber nicht am
Bauteilanschluß.

Zinn hat sich nicht gut geflos­sen.

Lötschluß

Zwei Anschlußflächen durch
Zinnbrücke mit einander ver­bunden.

Drahtschluß Gute Lötverbindung

Zwei Anschlußflächen am
Drahtende mit einander
verbunden.

Die Zinnfläche sieht glatt
poliert aus.

Leiterbahnen bestehen aus einer Kupferspur, die Anschlußflächen der Bauteile elek­trisch verbindet. An den Anschlußflächen wird das Kupfer mit Lötzinn bedeckt. Eine
grüne, isolierende Schutzlackschicht schützt die Kupferspur gegen Kurzschlüsse und
Oxidation (Rostbildung). Falls wir beim Löten das Kupfer zu lange erhitzen können die
Anschlußfläche und die Kupferspur sich von der Leiterplatte ablösen. Zur Reparatur
müssen wir meistens ein Stück Lackschicht entfernen, ohne die Kupferspur zu zer­kratzen. Zur Reparatur ist ein Messer mit einer gebogenen Schneidefläche (z.B. ein
Skalpell) oder ein Glasfaser Radierpinsel am besten geeignet.

Falls die Leiterbahn unterbrochen oder die
Anschlußfläche verloren gegangen ist,

dann kratze die Schutzlackschicht mit einem Messer
(z.B. Skalpell) vorsichtig von der Kupferbahn und biege
den Anschlußdraht in diese Richtung.

Überbrücke die Bahnlücke mit einem Stückchen Draht.

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3. DIE ELEKTRONIK

Elektrolyt-
Kondensator
(ELKO)

Bei einem Bauteil mit einer Markierung in der Nähe der Anschlüsse ist die Einbaudrehlage oder
Bestückungspolung extrem wichtig! Eine falsche Einbaudrehlage kann das Bauelement oder die gesamte
Baugruppe beschädigen!

Komponente Montage Bestücksymbol Schaltplansymbol

Reglerwiderstand

(Potentiometer)

Widerstand

Kondensator

Transistor

­+

Die Anschlüsse (B und E
sind nur Beispiele) können
je nach Typ abweichen

PNP typ

NPN typ

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Schalter

Komponente Montage Bestücksymbol Schaltplansymbol

PHTR

Transparent oder schwarz

Microfon

Glühlampe

Rot

Anschlußstift

Motor

Batterie

Ansicht
der
Unterseite

sig

gnd

GND ist mit dem Metall­gehäuse verbunden

+

sig

ECM

MOTOR (Anschlußstift)

SW (Anschlußstift)

gnd

Kein Symbol

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3.1 Teileliste Elektronik-Komponenten:

Widerstande 0,25 Watt; 5% Beschriftung: Anzahl:

… 15 Ω R13 (Braun, Grün, Schwarz, Gold) 1 St.
… 1 KΩ R1, R3, R7, R8 (Braun, Schwarz, Rot, Gold) 4 St.
… 3.9 KΩ R2, R4, R12 (Orange, Weiß, Rot, Gold) 3 St.
… 27 KΩ R11 (Rot, Violett, Orange, Gold) 1 St.
… 47 KΩ R10 (Gelb, Violett, Orange, Gold) 2 St.
… 100 KΩ R5, R6 (Braun, Schwarz, Gelb, Gold) 2 St.
… 2.2 MΩ R9 (Rot, Rot, Grün, Grün) 1 St.

Regelbare Widerstand Beschriftung: Anzahl:

… 100KΩ VR1, VR2 (104) 2 St.

Keramische Kondensatoren Beschriftung: Anzahl:

… 22 nF C3, C4 (223) 2 St.
… 1 nF C6 (* bereits am Motor angelötet) (103) 1 St.

ELKO’s Beschriftung: Anzahl:

… 3.3 µF C1, C5 (3.3 µF/50V) 2 St.
… 100 µF C2 (100 µF/16V) 1 St.

Halbleiter Beschriftung: Anzahl:

… A1015 oder A733 TR1, TR5 (2SA1015 oder 2SA733) 2 St.
… C1815 oder C945 TR2, TR3, TR4 (2SC1815 oder 2SC945) 3 St.
… D2001 oder D734 TR6 (2SD2001/2SD2120 oder 2SD734) 1 St.
… PHTR PHTR (SFH309) 1 St.

Verschiedenes Beschriftung: Anzahl:

… PCB AREXX Sky Walker (arexx) 1 St.
… Mikrofon ECM (Elektrostatisches Mikrofon für Leiterplattenmontage) 1 St.
… Schalter SW (Schiebeschalter, verdrahtet) 1 St.
... Anschlußstift SW, Motor (1 mm Typ) 4 St.
… Motor M (1,5 Volt DC Motor) 1 St.
… Motorkabel
… Batteriehalter VCC (1 St. AA Typ) 1 St.
… Glühlampe Lampe 1, Lampe 2 (Rotfarbig) 2 St.
… Kabel Schwarz Schwarzer Draht für Lampenbefestigung (Etwa 8 cm Kabel) 1 St.
… Schlauch Schwarz und Weiß (Etwa 5 cm) 1 St. / Farbe

Verdrahtung löten:

Mit Anschlüssen auf beiden Seiten (Blau, Orange) 2 St.

Entferne die Isolierung vom Draht.

Entlöten

Wenn wir beim Löten einen Fehler gemacht haben,
können wir den Lötfehler mit Entlötsauglitze reparieren.

Drehe die einzelne Kupferdrähte
ineinander.

Lege die
Entlötsauglitze über
der Lötverbindung.
Erhitze die Litze und
die Lötverbindung.

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Löte den Draht fest.
(Draht erhitzen und dem heißen
Draht ein wenig Lötzinn zuführen)

Ziehe den Lötkolben
und die Litze zurück
sobald die Litze das
Lötzinn aufgesaugt
hat.

3.2 Die Lötarbeit:

Die Beschriftung der Leiterplatte und
die Teilliste auf Seite 9 zeigen genau,
wo Sie die Bauteile bestücken müssen.
Sollten Sie sich die Position genauer
ansehen wollen, steht Ihnen der neben­stehende Bestückplan zur Verfügung.

Beim Bestücken einer Leiterplatte
beginnen wir vorzugsweise mit den
niedrigen Bauteilen. Das sind normaler­weise die Widerstände. Schneide die
Drahtenden kurz nach dem Einlöten
ab, so daß Sie immer genug Platz zum
Arbeiten haben.

Die korrekte Position und richtige Polarität der integrierten Schaltkreisen, der Elektrolytkondensatoren, Dioden, Transis­toren, LEDs und PHTR sind sehr wichtig, sonst wird der Roboter vielleicht nicht gut funktionieren oder schlimmstenfalls
beschädigt werden!

1) Fänge mit den Widerständen an.

2) Danach befestigen und löten wir die Potentiometer auf die Leiterplatte.

3) Anschließend löten wir die 4 Anschußstifte ein.

4) und im nachfolgenden Schritt platzieren wir alle keramischen Kondensatoren.

In folgenden Schritten werden wir die empfindlicheren Bauteile einlöten. Wählen Sie zum
Bestücken den korrekten Typ und die richtige Drehlage. Überhitzen Sie bitte keine Bauteile mit
dem Lötkolben.

5) Beginnen Sie mit den Elkos und beachten Sie bitte die Polarität, bzw. die Plus/Minus-Markierung.

6) Bestücken Sie jetzt die Transistoren. Wählen Sie dazu jeweils den korrekten Typen und die korrekte
Polarität.

7) Löten Sie jetzt unter Berücksichtigung der Polarität das Mikrofon ein!

8) Zum Abschluss löten Sie bitte den PHTR ein, wobei die Polarität sehr genau beachtet werden muss!
Zum Schluss werden die Glühlampen und der Batteriehalter eingelötet.
Die Glühlampen werden mit einer Anschlussdrahtlänge von 25mm eingelötet.

** WICHTIGER HINWEIS FÜR DIE GLÜHLAMPEN:
Es ist sehr wichtig die Anschlussdrähte der Glühlampen
mit einem 20mm Schutzmantel gegen Kurzschlüsse zu schützen.

Vorbereitung der Glühlampen (nur wenn Lampdrähte zu kurz sind):

1) Bitte 25 mm Kabel zuschneiden und
5 mm abisolieren (siehe Seite 9).

2) Das Kabel an der Glühlampe anlöten.

Schlauch Weiß 20mm

3) Zwei 20 mm lange Weiße
Schläuche zuschneiden.

Das letzte Bauteil ist der Batteriehalter
und auch in diesem Fall ist die Polarität
(d.h. der rote Pluspol und der schwarze

4) Schiebe den Schlauch über die Kabel
sodass kein Kurzschluss zwischen den
Metalldrähten entstehen kann.

Minuspol) extrem wichtig. Der
Batteriehalter wird mit doppelseitigem
Klebeband an der Leiterplatte befestigt.

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Bitte die Glühlampen bei 15mm bezie­hungsweise 10mm Länge umbiegen,
sowie auf dem Bild skizziert wird.

3.3 Der Test der Elektronikschaltung

Achtung bitte!
Wir haben die Glühlampen auf dieser Leiterplatte
nicht dargestellt! Es ist aber sehr wichtig, dass
die Glühlampen mit einem Schlauch gegen
Kurzschluss geschützt werden!

*) Schalten Sie bitte den Roboter ein. Die Glühlampen werden jetzt aufleuchten.

1) Klatschen Sie in den Händen.

2) Der Motor sollte sich nun einige Sekunden drehen und
dann automatisch anhalten.

3) Schirmen Sie mit der Hand den Lichtsensor ab.

4) Der Motor sollte sich nun einige Sekunden drehen und
dann automatisch anhalten.

Ehe Sie mit dem Mechanikteil beginnen, sollten Sie zuerst den Elektronikteil getrennt testen, um zu überprüfen
ob dieser Teil einwandfrei funktioniert.

PREPARATION

Schließe alle Drähte nach der Zeichnung am schwarzen Schalterkabel auf S1 und S2 an und die orange und
blaue Motorkabel auf M+ und M-.

Nach Anschluß aller Kabel setzen wir den Batterie in den Batteriehalter. Beachte die korrekte Polung der
Batterie. Die Minusseite der Batterie muß auf der Feder des Batteriehalters anschließen.

Beim Abgleich der variablen

BEACHTEN SIE die richtige Batteriepolung!

Drehe den Reglerwiderstand in die Mitteposition

TEST

Widerstände sollten Sie bitte einen
gut passenden Schraubenzieher
benutzen. Bei diesem Abgleich
sollten Sie immer sehr vorsichtig,
langsam und mit Fingerspitzengefühl
drehen.

Achtung!
Justiere die Mikrophon-Empfindlichkeit mit VR1
Justiere die Lichtsensor-Empfindlichkeit mit VR2

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Schneide ein Teil von etwa 5 mm
des Schlauches ab. Schiebe den
Schlauch über den Lichtsensor
(sehe hierzu die Zeichnung).