Der Morseschreiber
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Morseschreiber, auch Morseschreibtelegraf genannt, ist eine historische Kommunikationstechnologie,
die im 19. Jahrhundert entwickelt wurde und auf dem Morsecode basiert.
Eine Urform des Morseschreibers wurde von Samuel Morse konstruiert.
Morse baute seinen Morseschreiber aus Teilen einer Malerstaffelei auf.
Später folgten dann aufwendigere und nicht so sperrige
Konstruktionen. Heute
ist der Morseschreibtelegraf zwar nicht mehr in Gebrauch, aber er
bleibt ein wichtiges historisches Symbol für die Entwicklung der
Kommunikationstechnologie. Der Morsecode wird auch in der modernen Welt
noch häufig eingesetzt. So in der Funkkommunikation, im
Amateurfunk und bei Notrufen. Zudem bleibt der Morseschreibtelegraf ein
faszinierendes technisches Gerät, das durch seine mechanische
Konstruktion und seinen charakteristischen Klang begeistert. Mit diesem
Projekt haben Sie die Möglichkeit einen Morseschreiber zu bauen
und ggf. den Morsecode zu erlernen oder Ihre Fähigkeiten im Morsen
zu verbessern. Quelle des Bildes: Wikipedia, Die_Gartenlaube_(1898)_b_0316_2
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Die mechanischen Teile werden mit einem 3D-Drucker erstellt (nähere Angaben dazu finden Sie hier), während die Elektrik weitgehend auf elektronische Bauteile verzichtet und stattdessen eine Relaisschaltung zur automatischen Ansteuerung des Motors für den Papiertransport verwendet. Nur die Geschwindigkeitsregelung verwendet einen Spannungsregler und normale Potentiometer, wie sie auch in Audioschaltungen eingesetzt werden. Das hat folgenden Grund, Der verwendete Elektromagnet benötigt eine Spannung von 9V bis 12V, während der Transportmotor nur mit einer Spannung von 3V bis 5V betrieben werden darf.
Der Motor schaltet sich automatische ein, sobald ein Signal empfangen wird. Endet die Übertragung wird der Motor nach einer kurzen Nachlaufzeit abgeschaltet. Hier der Schaltplan des Morseschreibers:
Sobald eine Spannung an X1 anliegt und S1 eingeschaltet wird, lädt sich der Kondensator C1 über den Strompfad K1, 3, 2 und K2, 2, 3 auf. Wenn jetzt die Morsetaste X2 betätigt wird, zieht das Relais K1 im Takt der Morsezeichen an. Die Spule des Elektromagneten M1 zieht über den Strompfad K1, 8, 7 im gleichen Rhythmus an und betätigt den Schreibstift, der die Morsezeichen zu Papier bringt. Gleichzeitig schaltet der Kontakt 3, 4 von K1 über den Widerstand R3 das Relais K2 ein, das seinerseits seinen Kontakt 3, 4 schaltet. Dadurch erhält der Kondensator C1 Strom über den Pfad K1, 3, 4 und K2, 4, 3. Sobald das Signal endet, fällt das Relais K1 ab, aber K2 bleibt dank des Kondensators C1 angezogen.
Wenn ein neues Signal kommt, schaltet K1, 3, 4 erneut Strom auf die Spule von K2 und lädt gleichzeitig den Kondensator C1 wieder auf. Der Kondensator C1 ist so bemessen, dass er K2 für die Dauer der Pausen zwischen den Morsesignalen halten kann. Das heißt, K2 bleibt während der gesamten Übertragung angezogen. Der Kontakt 8, 7 von K2 schaltet über den Spannungsregler LM 317 den Motor M2 ein. Der Motor bleibt also während der Signalübertragung ebenfalls aktiv. Die Spulen L1 und L2 sowie der Kondensator C4 dienen dabei der Entstörung des Motors. Die Potentiometer P1 bis P3 stellen die erforderlichen Spannungen für den Motor ein. Mit dem Poti P3 wird die minimale Spannung von 3V eingestellt. Dabei muss P1 oder P2 in der Nullstellung stehen. Dann wird mit dem Poti P1 die Maximalspannung von 5V eingestellt. Dabei muss P2 in der Stellung für die maximale Spannung stehen.
Mit dem Taster S2 kann der Transportmotor M2 manuell geschaltet werden um das Papier ein Stück weit zu transportieren. Zum Beispiel um die geschriebenen Morsezeichen, die sich noch zwischen den Transportrollen befinden, aus dem Gerät herauszutransportieren, damit sie gelesen werden können.
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Ich habe eine Lochstreifenrasterplatine für Sie entworfen, auf der Sie die Schaltung aufbauen können. Die Zahlen am Rand repräsentieren die Anzahl der Löcher auf der Platine und dienen als Maßstab. Das umgekehrte schwarze "U" unter IC1 ist ein Fingerkühlkörper, der zur Kühlung von IC1 dient. Bitte vergessen Sie nicht, auch die Dioden einzubauen. Sie dienen dem Schutz vor Überspannungen, die als Selbstinduktionsspannung an den Relais und der Magnetspule M1 auftreten und beträchtliche Höhen erreichen können. Die Dioden leiten diese Selbstinduktionsspannungen ab, die immer entgegen der angelegten Stromrichtung sind. Bitte achten Sie daher auf die korrekte Einbaurichtung der Dioden. Die Diode D5 schützt das IC1 vor Spannungen, die am Ausgang höher sind als am Eingang. Das ist wichtig, da das LM317 darauf empfindlich reagiert und bei einem solchen Eklat komplett ausfallen kann. Beachten Sie auch unbedingt die Einbaurichtung des Elektrolytkondensators C1. Wenn Sie hier einen Fehler machen, kann er heftig explodieren. Dies ist in der Regel äußerst unerwünscht. Es sei denn es ist gerade Silvester, dann mag das vielleicht gerade noch akzeptabel sein. :-) |
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Motor
und Getriebe sind fertig
gekaufte Teile (ein
Getriebebausatz mit Motor), da sich gezeigt hat, dass sie präziser
und stabiler sind als selbstgebaute Getriebe. Da die Anleitung im Netz nicht auf
Englisch verfügbar ist, habe ich versucht, sie zu übersetzen. Die
Datei heißt "Getriebebausatz.doc". Bitte verwenden Sie die
Getriebeübersetzung von 625:1.Der
Elektromagnet ist ebenfalls ein gekauftes Teil. Dadurch ersparen
Sie sich das mühsame Wickeln einer Magnetspule. Als Papier verwenden Sie bitte Luftschlangen mit einer Breite von 14,8mm. Hier in Deutschland bekommen Sie die bei der Firma Kodi. Die einzelnen Luftschlangen kleben Sie an einander und spulen sie auf der Papierrolle auf. Achten Sie darauf, dass die Luftschlangen beim Zusammenkleben in einer Flucht liegen. |
Materialliste Elektrik:
1 Steckernetzteil 9V, 2 A
1 Getriebebausatz mit Motor (Reely Getriebebausatz, Bezug z.B. Conrad Elektronik oder Amazon)
1 Elektromagnet (ZYE1 – 0530Z, 12V, 1A, Bezug z.B. Amazon. Siehe auch Google)
1 Umschalter, 1 oder 2polig
1 Eintaster
1 Stereoklinkenbuchse 3,5mm
1 DC- Buchse, 5.5 / 2,1 mm
2 Miniaturrelais FRT5 DC 5V
oder 2 Miniaturrelais FRT5 DC 9V, dann können die 2 Widerstände 150 Ohm entfallen und auf der Platine durch Drahtbrücken ersetzt werden.
2 Widerstände 150 Ohm, ¼ Watt
1 Widerstand 1 K Ohm, ¼ Watt
4 Dioden 1N4007
1 Leuchtdiode 5 mm Durchmesser, grün
1 Fassung für die Leuchtdiode
1 einstellbarer Spannungsregler LM317
1 Fingerkühlkörper TO220, 20x14x10mm, 24K/W
1 Potentiometer 2,5 kiloOhm, Achse 4 mm
1 Trimmpotentiometer 2,5 kiloOhm
1 Trimmotentiometer 500 Ohm
2 Kondensatoren 100n
1 Kondensator 10n
1 Elektrolytkondensator 4700µ, 25V
2 Funkentstördrosseln 1.5 mH, 0,7 A
1 Lochstreifenrasterplatine100x160mm. Passend zuschneiden.
1 Reihe Lüsterklemmen 2,5 mm²
ca. 10m Kupferlitze
Download: Getriebebausatz
