Die Kunst des Crimpens
Hier zeige ich dir, wie du deine Jumper-Kabel für Arduino, ESP32 und Co. selbst herstellen kannst – mit einer passenden Crimpzange und etwas Litze hast du schon die wichtigsten Materialien. Schritt-für-Schritt zeige ich dir den Weg zu einem fertig gecrimpten Jumper-Kabel. Und ich verrate dir, wann du lieber JST-Stecker statt Dupont-Stecker verwenden solltest. JST und Dupont sagt dir nichts – dann lies weiter oder schau dir das Video an.
Die wichtigsten Fakten für dich zusammengefasst
Das musst du zum Crimpen wissen
- Die ESP32 Cam ist ein ESP32 Mikrocontroller-Board mit einer eingebauten Kamera, die Fotos und Videos aufnehmen kann.
- Um den Videostream der ESP32 Cam in einem Browser darzustellen, wird ein vorhandenes WLAN benötigt
- Außerdem wird ein Webserver benötigt – diese Rolle wird auch die ESP32 Cam übernehmen
- In diesem Code-Beispiel verwenden wir nur Bibliotheken, die Espressif bereits in seine Version des Arduino-Frameworks integriert hat – keine zusätzlichen 3rd-Party Bibliotheken werden benötigt
- Die Stromversorgung kann über eine Powerbank gelöst werden, die direkt an 5V und Ground angeschlossen wird
Passende Kabel mit Steckern selber herstellen
Gerade in der Prototypenphase macht es oft noch keinen Sinn, die Kabel fest zu verlöten. Schließlich musst du die Stecker oft noch umstecken … wieder anders anordnen … dann doch noch etwas anderes ausprobieren … usw.
Also verwenden wir Kabel mit Steckern, die sich leicht wieder lösen lassen. Breadboard und Jumper-Kabel sind quasi das Standard-Rüstzeug für den Mikrocontroller-Bastler.
Mit Sicherheit habt ihr auch so eine Schublade voll mit Jumper-Kabeln in unterschiedlichen Farben und Konfigurationen.
Aber irgendwie fehlt dann doch immer noch genau dieses eine passende Kabel. Und das bauen wir uns jetzt einfach selbst. Selbst gekocht schmeckt es eh am besten.
René AyeHead of Kurzschluss @ raydiy
Versorgt seine Microcontroller-Herde stets mit Strom und liebevollem Code.
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Welche Steckertypen verwenden?
Bei meinen Projekten haben sich drei Stecker-Typen durchgesetzt.
Zum einen die allseits bekannten Dupont Stecker – das sind die Stecker, die wir von den Jumper-Kabeln kennen.
Dupont Stecker und Buchse
Ausserdem verwende ich gerne sog. JST Stecker – JST-XH um genauer zu seien – und ab und zu auch JST-SM Stecker.
JST-SM Stecker
JST steht für Japan Solderless Terminals und ist eine in Japan gegründete Firma mit einer riesigen Produktpalette an elektromechanische Bauteilen – unter anderem eben Steckverbindungen.
Jeder Produkt-Typ bzw. Steckertyp hat eine eigene Buchstaben-Kennung. Einer der JST-Stecker, der bei Arduino, ESP & Co (aber auch allgemein in der Elektronik und PC-Technik) weite Verbreitung findet, ist der JST-XH Stecker.
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Wann sollte ich JST-XH Stecker verwenden?
Wann nehme ich nun einen JST- und wann einen Dupont-Stecker? Gute Frage!
Prinzipiell könnte man alles mit Dupont-Steckern machen. Der Vorteil von JST-XH Steckern: sie lassen sich nur in eine bestimmte Richtung in die passende JST-XH Buchse stecken. Außerdem halten die Stecker durch ein Clip-System viel besser in der Buchse.
D.h. immer, wenn es besonders kritisch ist, den Stecker richtig anzuschließen und dieser sich auch nicht zu leicht lösen sollte, bietet sich ein JST-XH Stecker an – z.B. bei der Stromversorgung. Da sollte man vermeiden Plus- und Minuspol zu vertauschen.
Prinzipiell ginge auch der JST-XA Stecker-Typ. Dieser hat noch eine zusätzliche Klemme, d.h. der Stecker sitzt noch fester. Ist aber auch wieder schwieriger zu entfernen.
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JST-XH in Lochrasterplatinen
Die Buchsen dieser beiden Stecker-Typen haben Pins mit einem Abstand von 2,5 mm. Unseren geliebten Lochraster-Platinen haben einen Abstand von 2,54 mm (1 Inch).
Wenn du diese Buchsen auf eine Lochraster-Platine löten möchtest, ist das ohne weiteres möglich, denn die Pins passen genau ins Lochraster – aber nur bis zu einer bestimmten Länge, da es ja einen Unterschied von 0,04 mm gibt.
Bei einer längeren JST-XH Leiste addieren sich diese 0,04 mm mit jedem Pin. Meine längste JST-XH Leiste, die ich bisher verwendet habe, hat 4 Pins – die passt ohne Probleme in eine Lochrasterplatine.
Es gibt weitere JST-Stecker-Typen deren-Pins einen anderen Abstand haben, wie z.B. JST-PH (2 mm), JST-GH (1,25 mm), JST-SH (1 mm) etc.
Lochrasterplatinen & Anschluß-Terminals*
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Was sind JST-SM Stecker?
In meinem sehr umfangreichen LED-Streifen Ultra Guide erfährst du alles zum Thema Neopixel, WS2812 & Co. Diese LED-Streifen kommen oft mit einem angelöteten Stecker daher. Das ist in der Regel auch ein JST-Stecker und zwar der bereits oben erwähnte JST-SM-Stecker. Und auch diesen kann man sich natürlich selbst crimpen.
LED-Streifen haben häufig einen JST-SM-Stecker
Die Stecker-Typen haben wir nun besprochen. Je nachdem, welchen Stecker-Typ du crimpen möchtest, brauchst du ein entsprechendes Crimp-Sortiment. Du benötigst aber auch noch Kabel bzw. Litze, an die die Stecker gecrimpt werden sollen.
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Diese Litze verwende ich bei meinen Arduino und ESP32 Projekten
Litze darf nicht zu dick und auf keinen Fall zu dünn sein. Das Crimpen funktioniert nicht, wenn die Litze zu dünn ist. Außerdem fließt hier Strom – da sind größere Kabeldurchmesser immer besser, da sonst die Gefahr besteht, dass die Kabel zu heiß werden und durchbrennen.
Ich verwende solche Litzen mit Silikonummantelung mit der Stärke AWG 22 bzw. 0,32 mm² Querschnitt. Die sind zwar etwas dicker als die Standard-Jumper Kabel, aber es lässt sich noch gut mit arbeiten. Silikon ist zudem nicht so Hitze-empfindlich wie andere Kunststoffarten – falls man mal mit dem Lötkolben dran kommt, passiert nicht gleich ein Unglück.
Für meine Projekte, wie man sie hier im Blog findet, reicht die unten abgebildete Packung bereits seit Jahren!
Meine verwendeten Litzen mit Silikonmantel
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Abisolierwerkzeug
Die Isolierung der Litze muss zum Crimpen ein paar Millimeter entfernt werden. Ich kann euch dafür nur ein gutes Abisolierwerkzeug ans Herz legen.
Ich nutze seit Jahren eine automatische Abisolierzange Super 4 Plus von der Firma JOKARI. Ein deutsches Familien-Unternehmen, dessen Wurzeln auf ein Elektro- und Hifi Geschäft zurückgeht, welches 1949 vom Ehepaar Krampe gegründet wurde.
Fand ich irgendwie sympathisch, diese Info 🙂
JOKARIs Sinn für Nachhaltigkeit und deren Wirken in Sachen Inklusion und Schulprojekten haben mich beeindruckt. Dazu kommt, dass die Produkte ein gutes Preis-Leistungsverhältnis haben. Bitte mehr von solchen Unternehmen!
Was mich an dieser Zange allerdings immer gestört hat – sie hat einen Längenschlag, der sich nur auf 6 mm herunterstellen lässt. Für den Elektriker, der die Hauselektrik verlegt, ist das sicher optimal.
Mindestens 6 mm Ablängung – ich brauche weniger
Der JOKARI-Hack
Für meine Elektronik-Basteleien benötige ich allerdings in der Regel weniger Länge. Ich weiss, es gibt da andere Tools, aber unter den automatischen Abisolierzangen habe ich nichts gefunden. Ausserdem hab ich ja schon eine solche Zange, und die funktioniert ja auch super.
Also hab ich mir die Zange und insbesondere den Längenanschlag genauer angeschaut. Der Längenanschlag lässt sich sehr leicht entfernen. Also habe ich einen neuen Längenschlag konstruiert und im 3D-Drucker ausgedruckt – funktioniert! Jetzt kann ich mit der Zange bis auf 2 mm runter meine Litzen abisolieren.
Mindestens 6 mm Ablängung – ich brauche weniger
Die STL-Datei für diesen Hack kannst du hier direkt herunterladen.
JOKARI Abisolierzange Super 4 Plus*
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Feedback von JOKARI
Die Geschichte von JOKARI geht noch weiter. Nachdem ich den JOKARI-Hack in meinem YouTube-Video gezeigt habe, hat sich jemand von JOKARI gemeldet.
JOKARI hat mich freundlich darauf aufmerksam, dass diese Zange eigentlich nicht für so einen niedrigen Kabelquerschnitt vorgesehen ist. Dafür hat JOKARI andere Abisolierwerkzeuge in der Produktpalette.
Für Kabeldurchmesser, die wir in unseren üblichen ESP32 und Arduino-Basteleien verwenden, wäre das PWS-PLUS 003 das richtige Werkzeug.
Als Dankeschön für die positive Erwähnung haben Sie mir das passende Werkzeug geschenkt – toller Laden. @JOKARI, falls ihr noch einen Hack-Entwickler sucht ...
Das Werkzeug funktioniert auch prima. Eine Kleinigkeit stört mich allerdings: Die abgetrennte Isolierung bleibt oft im Gerät stecken. Um es zu lösen, muss ich den Anschlag verschieben. Wenn man mehrere Kabel mit der gleichen Längeneinstellung abisolieren möchte, ist das leider nervig. Vielleicht muss ich hier auch noch einen Hack bauen 🤔
JOKARI Abisolierwerkzeug PWS-Plus 003 Super 4 Plus*
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Diese Crimpzange empfehle ich
Zum Thema Crimpzange: natürlich habe ich zunächst die günstigen aus dem Baumarkt-Kassenbereich ausprobiert. Mein Tipp: lasst es sein. Kauft gleich einmal was Ordentliches und dann habt ihr Ruhe.
Japanisches Präzisionsgerät
Diese Crimpzange ist zwar teurer, aber die Öffnungen und Auflagen haben genau die richtige Form – und ich schätze hier geht es um Zehntel-Millimeter, damit eine Crimpzange gut arbeitet.
Und die Crimpzange aus dem Männer-Quengel-Kassen-Bereich im Baumarkt wird diese Präzision vermutlich nicht haben. Das gute Stück verlinke ich euch natürlich auch.
Crimpen Schritt-für-Schritt Anleitung – ein Crimp-Tutorial
Eins noch an die ungeduldigen vorweg: ihr müsst es ein paar mal üben! Nach vier, fünf, sechsmal crimpen habt ihr den Bogen dann aber raus.
Los gehts:
Wir längen uns nach Bedarf unsere Litze ab.
Dann lösen wir uns so einen Stift aus dem Kit vom Metallstreifen ab – je nachdem, ob du eine Buchse oder einen Stecker crimpen willst. Und dann natürlich noch das passende Steckergehäuse.
Am Stift kannst du etwa erkennen, wie viel du von der Litze abisolieren musst.
Hier bei diesem Dupont Stift sind es etwa 4 Millimeter.
Die Isolierung soll nach dem Crimpen genau in dieser ersten Öffnung enden.
Die blanken Adern sollen genau in der zweiten Öffnung enden.
Das erste Flügelpaar umschließt die Isolierung, und das zweite Flügelpaar umschließt die blanken Adern.
Ich kann nicht sagen, ob es den einen korrekten Weg gibt. Die etwas dickere Silikon-Isolierung macht es auch nicht einfacher. Aber für mich funktioniert es folgendermaßen ganz gut:
Ich entferne den Silikonmantel – mit der gehackten Abisolierzange ist das natürlich auch gar kein Problem 😉
Ich positioniere die Litze jetzt so im Stift, dass die Isolierung in der zweiten Öffnung endet – nicht zu dicht am zweiten Flügelpaar. Sonst schiebt sich die Isolierung auf das zweite Flügelpaar und wulstet dann zu sehr nach oben aus.
Jetzt drücke ich mit der Spitze der Crimpzange die ersten beiden Flügel zusammen, aber nur so, dass sie ungefähr parallel sind und die Litze etwas eingeklemmt wird. So lässt sich das Ganze im nächsten Schritt einfacher platzieren.
Für den nächsten Schritt wähle ich bei diesem Stift und dieser Silikon-Litze die 1,9 mm Öffnung der Crimpzange. Welche Öffnung die passende ist, hängt vom Stift und vom Kabeldurchschnitt ab.
Bei der 1,6 mm Öffnung war mir die Isolierung zu sehr gequetscht. Und wenn der Stift nach dem Crimpen einfach abfällt, dann eben doch mal die kleinere Öffnung ausprobieren.
Wenn der Stift nun richtig positioniert ist, kannst du das erste Flügelpaar zu quetschen.
Nun den Stift lösen und erneut positionieren, sodass das zweite Flügelpaar gecrimpt werden kann.
So sieht ein schönes Crimping aus!
Achte darauf, dass der ganze Stift schön gerade ist, und sich nicht zu viel der Isolierung nach oben quetscht, denn sonst lässt sich die Hülse nicht drüber schieben.
Ggf. kannst du mit der Spitze der Crimpzange den ganzen Stift wieder gerade biegen, falls er verbogen ist.
Nun noch die Hülse über den Stift schieben. Beim Dupont-Stecker hört man auch noch ein leises Einrasten. Wenn du das hörst, weißt du, du hast es geschafft.
Falls die Hülse sich nicht darüber schieben lässt, die Spitze des Steckers aber schon aus der Hülse herausschaut, kannst du versuchen, mit der Crimpzange dran zu ziehen.
Manchmal hakt es auch einfach. Da schummle ich dann und crimpe einfach mit der nächst kleineren Öffnung der Crimpzange noch einmal nach. Danach hakt in der Regel nichts mehr.
Übrigens: ich habe Anleitungen gesehen, da wird die Isolation nicht mit eingecrimpt. Gerade bei der etwas schwierigen dickeren Silikon-Ummantelung könnte das interessant sein. Die Litze wird also nur so weit eingeführt, bis die Isolation an die Zange stößt.
In dem Fall musst du natürlich etwas mehr Isolation entfernen. Bei diesem Dupon-Stift wären das dann 5 bis 6 mm.
Ich weiß nicht, ob das korrekt ist. Ich bin auch kein Berufs-Crimper. Bei meinen Tests hat es so auch gut funktioniert. Allerdings beim Dupont-Stift habe ich dann die 1,6 mm Öffnung der Crimpzange verwendet.
Im Netz liegt die Mehrheit aber deutlich bei der Fraktion, die die Isolation mit eincrimpt.
Fertig ist der Crimp-Vorgang. Bei anderen Stecker-Typen funktioniert es im Prinzip genauso. Ihr müsst nur schauen, wieviel Isolierung ihr entfernen müsst, und welche Öffnung der Crimpzange am besten funktioniert. Und wie gesagt: Es wird nicht beim ersten Mal klappen – nicht gleich aufgeben!
Wie man Dupont Stecker wieder öffnen kann
Manchmal möchte man einen Stecker wieder öffnen. In der Regel ist das auch möglich. Man muss nur mit einem spitzen Gegenstand die Nase anheben, die den Stift festhält, und dann kann man das Kabel wieder aus der Hülse ziehen. Bisschen fummelig, geht aber.
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