Der Einsatz von Reflexlichtschranken

Die Reflexsensoren sind so unter der Schiene zu montieren, dass der Sender/Empfänger (im Bild mit den zwei LED’s) durch eine in die Schiene zu flexende Aussparung geführt werden kann. Die Empfindlichkeit des Empfängers kann mittels des im Bild erkennbaren Potentiometers eingestellt werden. So kann die Reaktionsempfindlichkeit auf die Gegebenheiten vor Ort eingestellt werden. Extreme Beleuchtungswechsel, insbesondere starke Sonnenlichteinstrahlungen können bei dieser Sensorart zu Fehlauslösungen oder Nichterkennungen führen.

Der Sensor ist dabei etwas höher als die Schiene selbst, sodass diese etwas erhöht zu liegen kommt. Hier können Filzgleiter zum Unterlegen genutzt werden.

Vorteile: Vergleichsweise einfache Montage. Hohe Zuverlässigkeit bei stabilen Lichtverhältnissen, Nachtrennen möglich.

Nachteile: Empfindlich bei direkter Sonneneinstrahlung.

Informationen zur L&T AT-2560 USB Zeitmessung

Nach 10 Jahren mit der IOW40 USB Box war es an der Zeit, auf Basis aktueller, gut verfügbarer Hardware eine neue Box für die Zeitmessung zu entwickeln. Entstanden ist die L&T AT-2560 USB Box, die auf Basis eines Atmega 2560 Chips funktioniert. Basis der neuen Box ist daher ein „normales“ Atmega2560-Board, das via USB an den PC angeschlossen wird.

AT-2560 Prototyp auf Atmega-Board

Programmiert mit einem speziellen L&T-Sketch (Programm das in den Atmega geschrieben wird) kann die L&T-Software mittels des L&T-Shields (L&T Aufsteckplatine) alle Funktionen, die auch die L&T IOW40 Zeitmessung ausführen konnte, bieten. Neben dem Anschluss etlicher Sensoren für Zeitmessung/Rundenzählung, Tankfunktion, Zwischenzeiten/Topspeed und Soundsensoren können bis zu 7 Chaostaster, Bahnstromabschaltung und Startampel genutzt werden.

Wer schon ein Atmega-Board besitzt, kann Shield und Sketch auch einzeln erwerben und so seine eigene Hardware weiter nutzen. Auch ohne Shield lässt sich bei eigenen Anschlüssen die L&T-Software nutzen. So kann man mit entsprechender Bastelarbeit zu einer preisgünstigen Lösung kommen, oder aber man entscheidet sich für ein Komplettset bei mir im Shop. Aber auch dabei werden immer einige Bastelarbeiten übrig bleiben, die du selbst auszuführen hast. Hinweise zum Umfang der Arbeiten liefern jeweils die Bauanleitungen und weiterführenden Informationen hier auf der Internetseite.

Steckplätze für bis zu 8 Sensoren und Ampelanschluss sind bereits auf der Platine vorgelötet, Chaosanschlüsse für bis zu 4 Taster vorbereitet. Auch die Bahnstromabschaltung kann mittels Steckverbinder angeschlossen werden, wobei hierfür dann noch weitergehende Modifikationen an der Regleranschlussbox bzw. Stromzuführung zur Bahn vorzunehmen sind.

Anschlüsse und Erweiterungen

Zeitmessung in der Box, ohne Bahnstromabschaltung

Angeschlossen wird die Box an den PC mittels des mitgelieferten USB-Kabels. Weitere Verbindungen zum PC sind nicht notwendig. Eine Installation im üblichen Sinne erfolgt nicht (siehe Hinweise zum Betriebssystem und PC). Auch kann die Software von einem USB-Stick genutzt werden.
Die Grundversion enthält die Zeitmessung, Anschlusskabel, Sensoren mit Kabeln und Stecker sowie das Gehäuse. Erweitern lässt sich die Zeitmessung jederzeit mit der Bahnstromabschaltung, einer externen Startampel, Chaostastern und weiteren Sensoren.

Die Sensoren werden an der Bahn/Schiene angebracht. Das Sensorkabel endet in einem D-Sub Stecker, der wiederum an der Zeitmess-Box angeschlossen wird. So lassen sich auch mehrere Bahnen mit fest verbauten Sensoren mit nur einer Box nutzen (natürlich nicht gleichzeitig). So lassen sich auch später noch andere Sensoren anschließen. In der Grundausstattung können bis zu 8 Sensoren angeschlossen werden, Erweiterungen sind aber problemlos möglich, hierzu muss eine Anschlussbuchse direkt am Atmega-Board angeschlossen werden.

Der Ampelanschluss ist in der Zeitmessung schon vorhanden, sodass jederzeit die Ampel ohne Lötaufwand an der Box angesteckt werden kann.

Die Bahnstromabschaltung (BSA) kann auch jederzeit nachgerüstet werden. Allerdings ist diese mit biszu 8 Kabeln mit der Zeitmessung zu verbinden, die direkt am ATmega-Board eingesteckt werden. Dazu ist ein weiterer Gehäuseausschnitt notwendig. Die BSA kann aus Platzgründen nicht in das Standardgehäuse mit eingebaut werden. Je nach Spannungsversorgung aus dem PC kann es notwendig werden das Atmega-Board mit einer separaten Stromversorgung zu versehen. Selbstverständlich muss auch dann noch die Stromversorgung der Bahn durch die BSA geführt werden. Dabei bietet es sich an, die BSA in die Leitung vom Regler zur Schiene einzuschleifen. So kann für jeden Fahrer einzeln der Strom geschaltet werden, aber auch die Bremsfunktion bleibt bei aktivieren der BSA für große Fahrzeuge aktiv, was ein Abfliegen im Kurvenanfahrtsbereich deutlich mindert.

Die BSA kann genutzt werden für individuelle Bestrafungen bei einem Frühstart, bei leerem Tank. Hier würde sie nur dem betroffenen Fahrer den Strom abschalten, der dann seine Strafe mit stehendem Auto verbüßt. Alle anderen können weiter fahren. Nach vordefinierter Zeit schaltet sich der Strom dann wieder ein.

In weiteren Situationen kann der Strom zeitgleich für alle Fahrer abgeschaltet werden. Je nach Programmeinstellung wird der Strom bei Rennende jeweils für den Fahrer eingestellt, der das Ziel erreicht hat, oder für alle gemeinsam. In Chaos-/Unfallsituationen kann die Chaostaste genutzt werden. Diese sorgt zum einen dafür, dass die Zeitzählung unterbrochen wird, aber auch, dass durch Abschalten aller Fahrer kein Fahrzeug mehr bewegt werden kann. So können größere Unfälle bereinigt werden, oder kleine Pausen im Rennen eingelegt werden. Das Beenden der Chaosfunktion schaltet dann den Strom wieder ein. Sollte bei abschaltendem Strom in der Chaossituation noch ein Fahrzeug durch die Sensoren durchrutschen, so wird dies von L&T erkannt, und die Runde nach Aufheben des Chaos gezählt.

Funktionsweise der Sensoren

Bei Überfahren eines Sensors wird dieses Ereignis vom Sensor an die Box weitergegeben, die diese dann aufbereitet und mit einem Zeitstempel versehen über die USB-Leitung an die L&T Software im PC weitergibt. Die Software veranlasst dann die, für diesen Sensor eingestellte Funktion, im Regelfall also das Zählen einer Runde und die damit verbundene Zeitberechnung.

Die gesamte Rennverwaltung erfolgt in der Software. Die USB-Box dient lediglich der Signalerfassung und Weitergabe. Der Zeitstempel des Sensorevents wird in der Box ermittelt.

Sensoranordnung

Wie die Sensoren an der Bahn zu verteilen sind können Sie hier nachlesen:

Sensoranordnung: Wo muss ich die Sensoren einbauen?

Ampelgehäuse: Startampel im Carrera-Rennbogen

Die Startampel die du bei mir bestellen kannst besteht nur aus der Elektronik. Ein Ampelgehäuse habe ich nicht im Programm. Hier kannst also entweder selbst kreativ werden, oder die Rennbögen von Carrera nutzen.

Startampel unter den Rennbogen kleben

Die Startampel ist so ausgelegt, dass man sie einfach von innen unter die Carrera-Rennbögen kleben kann. Dazu reicht ein wenig Heißkleber aus. Die Kabel können ebenfalls auf der Unterseite des Bogens mit etwas Kleber fast unsichtbar verlegt werden.

Das Bild zeigt die Startampel mit Reflektoren unter dem schwarzen Carrera-Bogen.

Einbau der alten Startampel in den Rennbogen

Hier zeige ich, wie man die alte Startampelplatine in einen Carrera-Rennbogen einbaut. Natürlich ist das Vorgehen auch auf die neue Startampel ohne Reflektoren übertragbar.

Den Rennbogen gibt es in zwei Varianten, in schwarz mit Carrera Schriftzug – oder in blau mit RedBull-Design.

Diese Rennbögen können bei mir nicht bestellt werden, sind aber grundsätzlich bei jedem Carrera-Fachhändler lieferbar (Art.Nr. 21125 und 21126).

Zunächst wird die Bohrschablone auf das Seitenteil des Bogens aufgelegt und mit etwas Klebestreifen fixiert. Dabei sollte die Schablone am unteren Rand anliegen, damit die Platine unter den Bogen passt. Hier sollte man ggf. den richtigen Sitz am komplett montierten Bogen prüfen!

Dann sollten die Bohrlöcher angekörnt oder mit einem dünnen Bohrer vorgebohrt werden.

Mit einem 5,5 mm Bohrer können die endgültigen Löcher in das Seitenteil eingebracht werden.

Für den Kabelanschluss wird auf der Gegenseite ein Abstandshalter benötigt, ich habe hier ein entsprechendes Stückchen Holz ausgewählt – im Zweifel würde es auch entsprechend dick aufeinander geklebte Pappe tun.

Dieser Abstandshalter wird dann auf der Gegenseite mit etwas (Heiß)kleber fixiert.

In den Bogen müssen dann noch Ausschnitte eingebracht werden, damit die Platine unter den Bogen passt. Diese können z.B. mit einem Dremel leicht eingefräst werden.

Anschließend kann die Platine mit Heißkleber in den fertig montierten Bogen eingeklebt werden. Der Einlegebogen für das Seitenteil sollte nicht genutzt werden, damit die LED’s gut sichtbar bleiben.

Mit ein paar Aufklebern kann dann die Fläche um die Ampel individuell gestaltet werden.

Der Einsatz von Lichtsensoren

Die Lichtsensoren sind vergleichsweise einfach unter der Schiene zu montieren. Für den Sensor ist eine ausreichend große Bohrung vorzusehen, die Platine kann mit etwas Heißkleber oder Klebeband unter der Schiene fixiert werden.
Die Empfindlichkeit kann mittels des im Bild erkennbaren Potentiometers eingestellt werden. So kann die Reaktionsempfindlichkeit auf die Gegebenheiten vor Ort eingestellt werden. Allerdings benötigt dieser Sensor eine konstante Beleuchtung, wechselnde Lichtverhältnisse können zu Fehlauslösungen oder Nichterkennungen führen.

Der Sensor ist dabei etwas höher als die Schiene selbst, sodass diese etwas erhöht zu liegen kommt. Hier können Filzgleiter zum Unterlegen genutzt werden.

Vorteile: Sehr geringer Einbauaufwand in die Schiene.

Nachteile: Empfindlich bei wechselnden Lichtverhältnissen, nicht nachtrenntauglich. Ggf. ist eine zusätzliche Beleuchtung (nicht im Lieferumfang enthalten) erforderlich.

Der Einsatz von Gabellichtschranken

Die Gabellichtschranke ist U-förmig aufgebaut und sitzt auf einer kleinen Platine, die unter der Schiene zu montieren ist. Dabei ist eine Aussparung in die Schiene zu fräsen, sodass der Sensor in den Bahnschlitz der Schiene eingebaut werden kann. Der Sensor ersetzt einen Teil des Bahnschlitzes und wird durch den durchgleitenden Leitkiel ausgelöst.

Die Lichtschranke muss dabei, je nach verwendeter Tiefe der Leitkiele, möglichst weit zur Fahrbahnoberfläche eingebaut werden, ggf. sind auch die Bahnleiter (je nach verwendeter Schiene) zu durchtrennen und mit einem Kabel erneut zu verbinden, um den Stromfluss zu gewährleisten.

Sie ist dabei etwas höher als die Schiene selbst, sodass diese etwas erhöht zu liegen kommt. Hier können Filzgleiter zum Unterlegen genutzt werden.

Vorteile: Es gibt keine störenden Bauelemente auf der Bahnoberfläche. Die Lichtschranke fügt sich fast unsichtbar in die Schiene ein.

Nachteile: Es muss ein großer, eckiger Bereich aus der Schiene ausgeschnitten werden, um die Lichtschranke einzupassen, ev. ist der Stromleiter der Schiene zu bearbeiten.

Das System eignet sich insbesondere für Bahnen mit einem Leitkiel (Carrera Evo/Excl, NSR, andere 1:32/1:24), weniger für Systeme mit einem Leitstift (z.B. Carrera GO!!!, H0, Artin/Racy 1:43).

Der Einsatz von IR-Sensoren

Bei der IR-Lichtschranke wird je Spur ein IR-Empfänger in die Fahrspur oder den Spurschlitz eingelassen, zusätzlich ist der IR-Strahler über der Bahn in einer Lichtbrücke (Startampel/ Fußgängerbrücke – siehe Bilder weiter unten) zu montieren. Der Empfänger wird von den IR-Sendedioden mit infrarotem Licht bestrahlt. Fährt ein Auto über diese Stelle, so wird der Lichtstrahl unterbrochen, der IR-Empfänger bekommt kein Signal mehr und löst über das Modul eine Rundenzählung aus.

Die IR-Empfänger sollten so ausgerichtet werden, dass sie mit dem Kopf direkt in Richtung des IR-Senders zeigen. Die Ausrichtung ist gut von Hand zu erledigen, die Einstellungsseite der Hardware kann bei aktivierten Modul mit der Signalanzeige dabei helfen.

Vorteile: Sehr hohe Zuverlässigkeit, auch bei kleinen Fahrzeugen (H0, 1:43). Zudem ist diese Sensorart gegen wechselnde Lichteinflüsse absolut unempfindlich. Nachtrenngeeignet!

Nachteile: Bastelaufwand für eine Lichtbrücke, Justierung der Sensoren.

Bei einer Lichtbrücke können unvorsichtige Personen und insbesondere Kinder durch Gegenstoßen Beschädigungen hervorrufen, bzw. zu Fehlmessungen führen, wenn diese nicht ausreichend stabil aufgebaut ist.

Die Anordnung der IR-Sendedioden an der Seite eignet sich nur bei 2 spurigen Bahnen.

Der Einsatz von Reedsensoren

Reedsensoren sind die einfachste Art des Sensors. Sie brauchen nur noch unter die Bahn geklebt zu werden. Sie eignen sich daher besonders für Nutzer, die jeden Bastelaufwand scheuen oder hierin nicht sonderlich geübt sind.

Aufgrund Ihrer Funktionsart eignen sich Reedsensoren nur für Fahrzeuge mit Magnet. Der Reedsensor ist ein kleiner Taster, der durch das Magnetfeld des Fahrzeugmagneten ausgelöst wird. Ohne diesen Magneten kann ein Fahrzeug also kein Signal für die Zeitmessung erzeugen.

Diese Sensoren sollten nicht unmittelbar nach Kurven montiert werden, da driftende Fahrzeuge mit dem Magneten den Sensor ggf. nicht treffen und so kein Signal auslösen.

Vorteile: Wenig Aufwand notwendig. Bei ausreichend großem/starken Magneten liefern diese Sensoren eine ordentliche Erkennungsleistung.

Nachteile: Nur für Fahrzeugen mit Magnet – je größer und stärker umso besser. Nicht für H0 geeignet!

Bei kleinen Fahrzeugmagneten teilweise mehrere Versuche zur optimalen Platzierung unter der Schiene notwendig.
Es kann nicht bei allen Fahrzeugen eine 100% Erkennung garantiert werden. Diese kann je nach Magnetstärke, Größe des Magneten, Platzierung und Abstand zur Schiene variieren.

Sensoranordnung: Wo muss ich die Sensoren einbauen? (LPT)

Mit dem LPT-Port stehen nur 5 Sensoreingänge zur Verfügung. Aber auch mit diesen lassen sich umfangreiche Boxenanlagen bauen.

Im Folgenden zeige ich einige Sensoranordnungen, vom einfachen Rundenzähler bis hin zum komplexen Aufbau einer Boxengasse.

Dabei ist folgender Farbcode zu beachten:

  • schwarze Schrift = Einstellungen im Programm (L&T)
  • rote Schrift = Tankfunktionen
  • blaue Schrift = Rundenzählfunktion
  • grüne Schrift = Tankbereich

Der gezeigte Aufbau ist speziell für die Steuerung mit L&T unter Verwendung LPT-Ports/Druckeranschlusses ausgelegt. L&T kann nur einen LPT-Port ansprechen.

Sensorenanordnung ohne Boxengasse

Die Sensoranordnung ohne Boxengasse ist recht einfach gehalten. Dazu werden alle notwendigen Sensoren auf der Hauptstrecke, möglichst im Bereich Start/Ziel montiert. Durchfährt man diesen Bereich in normalem Renntempo, dann wird die letzte Rundenzeit ermittelt und der verbrauchte Sprit anhand der Zeit berechnet und vom Tankinhalt abgezogen (wenn die Tankfunktion aktiviert ist). Wird der Tank leer, so kann durch eine Bahnstromabschaltung eine Strafzeit verhängt werden.

Erst wenn das Fahrzeug im vorgesehenen Bereich anhält beginnt der Tankvorgang (Wartezeit bis Tankbeginn 1 Sekunde – der Mechaniker muss ja erst den Tankrüssel aufsetzen).

 

sensor_1Einfacher Zählsensor, ohne Tankfunktion

Diese einfachste Version, ohne Tankfunktion, dient lediglich der Rundenzählung. Dazu wird je Spur ein Sensor in die Bahn eingebaut und an der USB-Box angeschlossen. Als Rundenzählsensor definiert, werden hier nur die Runden gezählt und Rennzeiten ermittelt.

Der Anschluss kann am LPT-Port z.B. an Pin 10 und 11 erfolgen.

Zählsensor mit Tankfunktion, tanken zwischen zwei Sensoren

Tanken auf einem Sensor

Die einfachste Möglichkeit eine Tankfunktion zu realisieren besteht darin, auf der Start- und Zielgeraden auf dem Sensor zu tanken, der auch die Runde zählt. Nun kann unter L&T der Rundenzählsensor aber keine Betankung auslösen, aber dafür der Tanksensor eine Runde zählen.

Dies bedeutet, dass man nicht den Rundenzählsensor anschliessen muss, sondern einen Tanksensor. Technisch gibt es da aber keinen Unterschied, auch beim Einkauf nicht. Lediglich im Programm muss im Einstellungsmenü zum LPT-Port nicht „Rundenzählung Spur 1“, sondern „Tanksensor 1 Spur 1“ ausgewählt werden.

Zudem aktiviert man in den Tankoptionen die Funktion „Tanken auf Sensor 1“.

 

Tanken zwischen zwei Sensoren

Tanken zwischen zwei Sensoren

Die Variante Tanken zwischen den Sensoren vergrößert den Bereich, in dem das Fahrzeug zum Stehen kommen kann und ist somit einfach zu handhaben. Auch hierbei werden lediglich die Tanksensoren verkabelt und über diese zusätzlich die Rundenzählung durchgeführt.

Die Einstellungen im Programm muss also wieder für den entsprechenden Sensor „Tanken Spur 1 EIN“ und nicht „Rundenzählung“ sein. Die Rundenzählung erfolgt durch die Einstellung „Rundenzählen auf Tanksensor 1“ in den Tankoptionen.

Der Tankbereich kann so breit gewählt werden, wie die eigenen Fähigkeiten reichen.

 

Sensoranordnung mit Boxengasse

Eine Boxengasse macht das Rennen realistischer. Wichtige Voraussetzung ist aber, dass man die Boxengasse bei Bedarf befahren kann, eine schaltbare Weiche ist also Voraussetzung.

Durchfährt man diesen Bereich auf der Hauptstrecke, so soll die letzte Rundenzeit ermittelt und der verbrauchte Sprit anhand der Zeit berechnet und vom Tankinhalt abgezogen werden. Wird der Tank leer, so kann durch eine Bahnstromabschaltung eine Strafzeit verhängt werden. Erst wenn das Fahrzeug in die Boxe einbiegt und im vorgesehenen Bereich anhält soll der Tankvorgang beginnen.

 

Tanken auf einem Sensor

Boxengasse mit nur einem Tanksensor

Will man in der Boxengasse auf einem Sensor Tanken, so lässt sich das wie folgt realisieren. Bei einer zweispurigen Bahn werden so 2 Sensoren auf der Hauptstrecke und zwei Sensoren in der Boxengasse benötigt.

Nachteilig an dieser Variante ist, dass es schwer fällt, das Auto genau auf dem Sensor zum Stehen zu bringen, bei Reedkontakten und Gabellichtschranken ist es beinahe unmöglich. Hier bietet es sich an den weiter unten beschrieben Tankbereich aufzubauen.

 

Tanken zwischen zwei Sensoren

sensor_b3Dieser Aufbau bringt den LPT-Port schon an sein Limit, es stehen 5 Eingänge zur Verfügung, für eine zweispurige Bahn bräuchte man jedoch 6 Eingänge (2x Rundenzählung Hauptstrecke, 2x Tanksensor 1 und 2x Tanksensor 2). An die Realisierung an einer vierspurigen Strecke ist indes nicht zu denken.

L&T bietet daher die Möglichkeit erst auf dem Tanksensor 2 die Rundenzählung durchzuführen.

Somit kann man auf der Hauptstrecke den Tanksensor 2 parallel zum Tanksensor 2 der Boxengasse einbauen. Der Tanksensor 1 wird selbstverständlich am Beginn der Boxengasse montiert. Das Programm beginnt nach dem Durchfahren des Tanksensors 1 mit dem Tankvorgang, solange, bis Sensor 2 durchfahren wird.

Problem dieser Lösung ist, das zunächst der Tankvorgang beginnt, und dann beim Anfahren und durchfahren des Tanksensors 2 die Runde gezählt und somit auch dann erst der Sprit für die vergangene Runde abgezogen wird. Nicht nur optisch ein sehr unschöner Effekt, auch kann man so stehts mit leerem Tank in die Boxe einfahren, ohne eine Strafe riskieren zu müssen, da die Auswertung des Tankfüllstandes erst bei der Rundenzählung, also dann wieer mit vollem Tank erfolgt.

Würde man diesen Aufbau mit dem Tanksensor 1 parallel auf der Hauptstrecke aufbauen, dann würde das Fahrzeug bei jedem Durchfahren der Sensoren auf der Hauptstrecke eine Betankung auslösen, da kein Tanksensor 2 das Tanken beendet.

Denkbar wäre hier also alle Sensoren auf der Hauptstrecke parallel zu denen in der Boxengasse zu installieren, was aber erhöhten Bastelaufwand bedeutet.

Tanken zwischen zwei Sensoren – Version 2

sensor_b5Der vorherige Aufbau leidet an der Rundenzählung auf dem Tanksensor 2, was zu einigen Nebenwirkungen führt. Besser ist bei Rundenzählung auf dem Tanksensor 1. Daher muss dieser parallel von der Boxengasse auf die Hauptstrecke gebracht werden.

Um den Tankvorgang aber auf dieser Strecke erst gar nicht beginnen zu lassen, muss auch hier der Tanksensor 2 angebracht werden. Selbstverständlich kann man daher auch den Tanksensor 2 parallel auf die Hauptstrecke bringen, möglichst direkt hinter dem Tanksensor 1 (Bild 1). Somit erhält man das optimale Ergebnis.

Doch es geht mit einem kleinen Kniff auch etwas einfacher (Bild 2)., dazu ist lediglich der Tanksensor 1 parallel geschaltet auf die Hauptstrecke zu bringen, der Tanksensor 2 wird einfach nach der Boxengasse/Weiche erstmalig auf die Hauptstrecke montiert. Somit entfällt das lästige Parallelschalten dieses Sensors.

sensor_b4Der  augenscheinliche Nachteil das man dann auch in der Boxenausfahrt noch tankt dürfte in Anbetracht der kurzen Dauer ehr unwichtig sein. Auch die theoretische Möglichkeit so zwischen den Sensoren auf der Hauptstrecke Tanken zu können dürfte kaum ins Gewicht fallen, da dieser Bereich zügig durchfahren werden muss und lässt sich abmildern, wenn man den ersten Sensor auf der Hauptstrecke dicht vor die Boxenausfahrt baut.

Nicht alle Sensoren eignen sich für den parallelen Einbau, bzw. benötigen dazu noch zusätzliche Elektronik.

Sensoranordnung: Wo muss ich die Sensoren einbauen? (AT-2560/IOW40)

Mit der USB-Box stehen genügend Anschlüsse zur Verfügung, um eine Bahn mit Boxengasse und allen Funktionen aufzubauen. Im Folgenden zeige ich einige Sensoranordnungen, vom einfachen Rundenzähler bis hin zum komplexen Aufbau einer Boxengasse.

Dabei ist folgender Farbcode zu beachten:

  • schwarze Schrift = Einstellungen im Programm (L&T)
  • rote Schrift = Tankfunktionen
  • blaue Schrift = Rundenzählfunktion
  • grüne Schrift = Tankbereich

Der gezeigte Aufbau ist speziell für die Steuerung mit L&T unter Verwendung der L&T AT-2560 USB Box und der L&T IOW40 USB Box ausgelegt.

In der Boxengasse kann man neben dem Tanken in einem einfachen Tankbereich auch mit Spurwechseln arbeiten, um die Fahrzeuge jeweils zum Fahrbahnrand zu bekommen, sodass die Tankbereiche dann hintereinander liegen. Allerdings ist es dann schwerer, das Fahrzeug genau im Tankbereich anhalten zu lassen, da die Stromunterbrechungen der Spurwechsel viel Geschick bei niedriger Geschwindigkeit erfordern.

Ich empfehle daher ein eher einfaches Boxengassenlayout ohne Spurwechsel mit der Funktion zwischen zwei Sensoren zu Tanken.

Sensorenanordnung ohne Boxengasse

Die Sensoranordnung ohne Boxengasse ist recht einfach gehalten. Dazu werden alle notwendigen Sensoren auf der Hauptstrecke, möglichst im Bereich Start/Ziel montiert. Durchfährt man diesen Bereich in normalem Renntempo, dann wird die letzte Rundenzeit ermittelt und der verbrauchte Sprit anhand der Zeit berechnet und vom Tankinhalt abgezogen (wenn die Tankfunktion aktiviert ist). Wird der Tank leer, so kann durch eine Bahnstromabschaltung eine Strafzeit verhängt werden.

Erst wenn das Fahrzeug im vorgesehenen Bereich anhält beginnt der Tankvorgang (Wartezeit bis Tankbeginn 1 Sekunde – der Mechaniker muss ja erst den Tankrüssel aufsetzen).

sensor_1Einfacher Zählsensor, ohne Tankfunktion

Diese einfachste Version, ohne Tankfunktion, dient lediglich der Rundenzählung. Dazu wird je Spur ein Sensor in die Bahn eingebaut und an der USB-Box angeschlossen. Als Rundenzählsensor definiert werden hier nur die Runden gezählt und Rennzeiten ermittelt. Der Anschluss für die USB-Box erfolgt mittels der mitgelieferten Steckverbinder üblicherweise am Port 2.

Zählsensor mit Tankfunktion, tanken zwischen zwei Sensoren

Tanken auf einem Sensor

Die einfachste Möglichkeit eine Tankfunktion zu realisieren besteht darin, auf der Start- und Zielgeraden auf dem Sensor zu tanken, der auch die Runde zählt. Nun kann unter L&T der Rundenzählsensor aber keine Betankung auslösen, aber dafür der Tanksensor eine Runde zählen.

Dies bedeutet, dass man nicht den Rundenzählsensor anschliessen muss, sondern einen Tanksensor. Technisch gibt es da aber keinen Unterschied, auch beim Einkauf nicht. Lediglich im Programm muss im Einstellungsmenü zum IOW40 nicht „Rundenzählung Spur 1“, sondern „Tanksensor 1 Spur 1“ ausgewählt werden. Zudem aktiviert man in den Tankoptionen die Funktion „Tanken auf Sensor 1“.

Tanken zwischen zwei Sensoren

Tanken zwischen zwei Sensoren

Die Variante Tanken zwischen den Sensoren vergrößert den Bereich, in dem das Fahrzeug zum Stehen kommen kann und ist somit einfach zu handhaben. Auch hierbei werden lediglich die Tanksensoren verkabelt und über diese zusätzlich die Rundenzählung durchgeführt.

Die Einstellungen im Programm muss also wieder für den entsprechenden Sensor „Tanken Spur 1 EIN“ und nicht „Rundenzählung“ sein. Die Rundenzählung erfolgt durch die Einstellung „Rundenzählen auf Tanksensor 1“ in den Tankoptionen.

Der Tankbereich kann so breit gewählt werden, wie die eigenen Fähigkeiten reichen.

Sensoranordnung mit Boxengasse

Eine Boxengasse macht das Rennen realistischer. Wichtige Voraussetzung ist aber, dass man die Boxengasse bei Bedarf befahren kann, eine schaltbare Weiche ist also Voraussetzung.

Durchfährt man diesen Bereich auf der Hauptstrecke, so soll die letzte Rundenzeit ermittelt und der verbrauchte Sprit anhand der Zeit berechnet und vom Tankinhalt abgezogen werden. Wird der Tank leer, so kann durch eine Bahnstromabschaltung eine Strafzeit verhängt werden. Erst wenn das Fahrzeug in die Boxe einbiegt und im vorgesehenen Bereich anhält soll der Tankvorgang beginnen.

Tanken auf einem Sensor

Boxengasse mit nur einem Tanksensor

Will man in der Boxengasse auf einem Sensor Tanken, so lässt sich das wie folgt realisieren.

Bei einer zweispurigen Bahn werden so 2 Sensoren auf der Hauptstrecke und zwei Sensoren in der Boxengasse benötigt.

Nachteilig an dieser Variante ist, dass es schwer fällt, das Auto genau auf dem Sensor zum Stehen zu bringen, bei Reedkontakten und Gabellichtschranken ist es beinahe unmöglich. Hier bietet es sich an den weiter unten beschrieben Tankbereich aufzubauen.

Tanken zwischen zwei Sensoren

Boxengasse mit zwei Tanksensoren

Dieser Aufbau ist mit dem USB-Modul sehr bequem zu lösen, da es für jeden Sensor einen eigenen Eingang gibt.

Die Sensoren werden gem. ihrer Bestimmung mit dem USB-Modul verdrahtet. Auf die jeweilig richtig zugewiesene Funktion den den Programmeinstellungen für die einzelnen Ports ist zu achten. Wie oben beschrieben ist der Tanksensor 1 auch als Rundenzählsensor zu aktivieren. So wird auch die Runde der Boxendurchfahrt gezählt. Übrigens ist so auch ein Start aus der Boxengasse möglich.

Was ist eine Bahnstromabschaltung?

Eine Bahnstromabschaltung (kurz BSA) wird genutzt, um den Bahnstrom für jede Spur einzeln oder für alle Spuren gemeinsam ein- und auszuschalten.

Dadurch werden die Rennen spannender und gerechter.

So kann die Bahnstromabschaltung genutzt werden, um bei einem Frühstart dem Frühstarter den Fahrstrom für eine Strafzeit auszuschalten. Bei der Tankfunktion kann der Strom bei einem leeren Tank ebenfalls für eine Strafzeit ausgeschaltet werden.

Bei Rennende oder beim Betätigen des Chaostasters kann der Bahnstrom für alle Fahrzeuge gemeinsam ausgeschaltet werden. So bleiben alle Fahrzeuge gleichzeitig stehen. Bei einem Unfall kann man so bspw. den Strom für alle anderen ausschalten, die abgeflogenen Fahrzeuge wieder einsetzen und dann das Rennen fortsetzen.

Der Fahrstrom kann nur ein- und ausgeschaltet werden. Eine Drosselung ist nicht möglich.

Die BSA wird zur Ansteuerung mit entsprechenden Steuerleitungen mit der Zeitmessung verbunden, sodass softwaregesteuert der Bahnstrom geschaltet werden kann. Die BSA verfügt dazu je Spur über ein Schaltrelais (im Bild auf der Platine der größere eckige Kasten). Der Bahnstrom muss dazu vom Regler kommend zur BSA gelegt und dann zur Schiene weitergeführt werden.

Es ist daher ein Eingriff in die Stromversorgung der Bahn erforderlich! Wer sich das nicht zutraut sollte daher auf eine BSA verzichten, wer aber die Regleranschlüsse selbst verlegt hat, kommt damit sicher gut zurecht.

Im Bild die BSA, links rot markiert die Anschlüsse für die Steuerleitungen, rechts grün markiert die Schraubanschlüsse für den Bahnstrom.

Die BSA kann jederzeit nachgerüstet werden. Sie kommt als separate Relaisplatine, die nicht in das bestehende Gehäuse eingebaut werden kann. Sie kann aber ohne Gehäuse genutzt werden, für mobile Anlagen und solche, die ständig auf und abgebaut werden empfiehlt sich jedoch der Einsatz eines Gehäuses mit entsprechenden Steckverbindern.

Beim Einsatz vielen Sensoren und einer schwachen USB-Stromversorgung (vom einzelnen Computer abhängig) kann ein zusätzlicher 5V Trafo erforderlich werden.

Im Menü unter Anleitungen findest du die Anleitung zur Bahnstromabschaltung für die BSA als PDF zum Download.

  • linkes Bild: Detailansicht BSA mit angeschlossenen Steuerleitungen
  • mittleres Bild: Detailansicht Zeitmessung mit angeschlossenen Steuerleitungen
  • rechtes Bild: Zeitmessung mit Steuerleitungen zur BSA (das kurze rote Kabel ist ohne Belang)

Anschlussschema

Das folgende Bild zeigt das Anschlussschema der BSA zwischen Regleranschluß und Schiene für zwei Spuren.

Pin-Belegung Timekeeper

Der Timekeeper verfügt über 25 Eingänge, von denen sich 24 wahlweise analog oder digital nutzen lassen. Der 25. Eingang ist für einen Chaostaster reserviert. Die Funktion kann dem jeweiligen EIngang im Programm frei zugeordnet werden. Die 14 Ausgänge sind den jeweiligen Funktionen fest zugeordnet.

 

Pinbelegung Ampelsteckplatz (Ampel Outputs)

Die Kabelfarbe bezieht sich auf das Flachbandkabel an der Ampelplatine

Pfosten D-Sub Funktion D-Sub Funktion Kabel
1 1 Rot 1 1 Rot 1 sw
2 6 Rot 2 2 Rot 3 grau
3 2 Rot 3 3 Rot 5 bl
4 7 Rot 4 4 Chaos Sig. ge
5 3 Rot 5 5 +5V rt
6 8 Grün 6 Rot 2 ws
7 4 Chaos Sig. 7 Rot 4 li
8 9 RaceEnd Sig. 8 Grün gr
9 5 +5V 9 RaceEnd Sig. or
10 GND

 

Pinbelegung Sensoranschluss (Externe Inputs)

Pfosten D-Sub Funktion D-Sub Funktion
1 1 Sensor D1 1 Sensor D1
2 14 Sensor D11 2 Sensor D2
3 2 Sensor D2 3 Sensor D3
4 15 Sensor D12 4 Sensor D4
5 3 Sensor D3 5 Sensor D5
6 16 Sensor D13 6 Sensor D6
7 4 Sensor D4 7 Sensor D7
8 17 Sensor D14 8 Sensor D8
9 5 Sensor D5 9 Sensor D9
10 18 Sensor D15 10 Sensor D10
11 6 Sensor D6 11 Chaos Button
12 19 Sensor D16 12 +5V
13 7 Sensor D7 13 +5V
14 20 Sensor D17
15 8 Sensor D8 14 Sensor D11
16 21 Sensor D18 15 Sensor D12
17 9 Sensor D9 16 Sensor D13
18 22 Sensor D19 17 Sensor D14
19 10 Sensor D10 18 Sensor D15
20 23 Sensor D20 19 Sensor D16
21 11 Chaos Button 20 Sensor D17
22 24 GND 21 Sensor D18
23 12 +5V 22 Sensor D19
24 25 GND 23 Sensor D20
25 13 +5V 24 GND
26 +5V 25 GND

 

Pin-Belegung L&T 4×4 USB Box

Die L&T 4×4 USB Box für digitalen und analogen Betrieb verfügt über weit weniger Ein- und Ausgänge, die in begrenzten Umfang zugeordnet werden können. Es empfiehlt sich hierbei, sich an der vorgegebenen Steckerbelegung zu orientieren.

 

Pin Funktion Pin Funktion
1 Bahnstromabschaltung Spur 4(an + 5 Volt) 14 Ampel LED rot 5,Bahnstromabschaltung Spur 5

(an + 5 Volt)

2 Bahnstromabschaltung Spur 3(an + 5 Volt) 15 Ampel LED rot 4,Bahnstromabschaltung Spur 6

(an + 5 Volt)

3 Bahnstromabschaltung Spur 2(an + 5 Volt) 16 Ampel LED rot 3(an + 5 Volt)
4 Bahnstromabschaltung Spur 1(an + 5 Volt) 17 Ampel LED rot 2(an + 5 Volt)
5 Vcc extern 18 Ampel LED rot 1(an + 5 Volt)
6 Masse (GND) 19 Masse (GND)
7 keine Funktion 20 Chaostaster(an GND)
8 + 5 Volt 21 + 5 Volt
9 + 5 Volt 22 Analogsensor 1, Digitalsensor 1
10 Analogsensor 8 23 Analogsensor 2, Digitalsensor 2
11 Analogsensor 7 24 Analogsensor 3. Digitalsensor 3
12 Analogsensor 6 25 Analogsensor 4, Digitalsensor 4
13 Analogsensor 5    

Pin-Belegung des Druckeranschlußes (LPT-Port)

Der LPT-Port ist mit 25 Pins bestückt, von denen sich aber nur einige zur Messung und Signalgebung eignen. So gibt es 5 nutzbare Eingangsleitungen und 8 Ausgangsleitungen. Dies erklärt sogleich den geringeren Funktionsumfang im Vergleich zur USB-Box.

Als Ausgangsleitungen, also zur Ampelansteuerung und Bahnstromabschaltung sind die Pins 2-9 nutzbar. Als Eingangsleitungen, also als Zeitsensoren, Tanksensoren, Soundsensoren und Chaostaste sind die Pins 10, 11, 12, 13 und 15 nutzbar (Pin 14 ist nicht möglich). Die Masse (GND) wird über die Pins 18-25 bereit gestellt.

Die Belegung der Pins mit Funktionen des Programms sind frei wählbar, sodass hier keine bestimmte Verdrahtung fest eingehalten werden muss.

lpt

Auf dem Kunststoff sind von beiden Seiten die Pin-Nummern eingeprägt. Leider sind diese nicht immer so gut zu lesen, wie auf diesem Bild. Dies kann jedoch als Referenz herangezogen werden.

Pin-Belegung L&T IOW40 USB Box

Der I/O-Warrior (Hauptbestandteil der USB-Box L&T IOW40) hat neben der 5V Leitung und der GND-Leitung weitere 36 Steuerleitungen, über die Eingangs- und Ausgangssignale verarbeitet werden können. Die Ein-/Ausgänge sind in 4 Ports (0-3) unterteilt, die wiederrum jeweils 8 Leitungen (0-7) besitzen. So gelangt man zu der Bezeichnung Port 0,0 für den ersten Anschluß und Port 3,7 für den letzten. Über L&T können alle diese Leitungen (Port) genutzt werden. Die Zuordnung kann im Programm frei gewählt werden, wobei nachfolgende Belegung als Standard definiert ist.

 

Standard Port-/Pinbelegung der Software

Port  Pin  Funktionen 
Tanken Bahn 1 (Rundenzählung) 
Tanken Bahn 1 (2 Sensoren) 
Tanken Bahn 2 (Rundenzählung) 
Tanken Bahn 2 (2 Sensoren) 
Tanken Bahn 3 (Rundenzählung) 
Tanken Bahn 3 (2 Sensoren) 
Tanken Bahn 4 (Rundenzählung) 
Tanken Bahn 4 (2 Sensoren) 
Bahnstromunterbrechung Bahn 1 
Bahnstromunterbrechung Bahn 2 
Bahnstromunterbrechung Bahn 3 
Bahnstromunterbrechung Bahn 4 
Soundsensor 1 
Soundsensor 2 
Soundsensor 3 
Soundsensor 4 
Zeitmessung Bahn 1 
Zeitmessung Bahn 2 
Zeitmessung Bahn 3 
Zeitmessung Bahn 4 
Soundsensor 5 
Soundsensor 6 
Soundsensor 7 
Soundsensor 8 
Ampel rot 1 
Ampel rot 2 
Ampel rot 3 
Ampel rot 4 
Ampel rot 5 
Ampel grün 
Signal bei Chaostaste 
externer Chaostaster 

 

L&T IOW40 USB Pinbelegung – Ampelanschluss

Pinbelegung Ampelsteckplatz ab Boardversion 0005
ACHTUNG: Boards bis einschließlich Version 0004 haben eine andere Pinbelegung

D-Sub Funktion PortNr Kabel
1 Rot 1 3,0 sw
2 Rot 3 3,2 grau
3 Rot 5 3,4 bl
4 Chaos Sig. 3,6 ge
5 +5V rt
6 Rot 2 3,1 ws
7 Rot 4 3,3 li
8 Grün 3,5 gr
9 nicht belegt 3,7 or

 

L&T IOW40 USB Pinbelegung – Stecker Sensoranschluss (Port 0 und Port 2)

Pinbelegung Sensoranschluss, 15pol D-Sub, ab Boardversion 0005
ACHTUNG: Boards bis einschließlich Version 0004 haben eine andere Pinbelegung

D-Sub Funktion PortNr
1 Sensor 1 2,0
2 Sensor 3 2,2
3 Sensor 5 2,4
4 Sensor 7 2,6
5 +5V
6 +5V
7 GND
8 GND
9 Sensor 2 2,1
10 Sensor 4 2,3
11 Sensor 6 2,5
12 Sensor 8 2,7
13 +5V
14 +5V
15 GND

 

Informationen zur L&T 4×4 USB / Slotrun USB4x4 Box

Wird nicht mehr vertrieben/Fremdhersteller

4x4usbDie L&T 4×4 USB Box und die Slotrun USB4x4 Box sind in großen Teilen baugleich und werden in der Software beide über das Menüfeld „LT 4×4 USB“ aktiviert.

Das L&T 4×4 USB Modul erlaubt neben der Zeitmessung der bisherigen analogen Rennbahnen auch die Zeitnahme bei Carrera Digitalrennbahnen ProX, Digital 124, Digital 132 und Digital 143.

Das Modul besitzt 4 Ausgänge für Bahnstromabschaltungen und 5 Schaltphasen für rote Startampel-LED’s. Beim 6 Spur oder 6 Fahrzeugbetrieb können 2 der Ampelsignale zur Bahnstromabschaltung umdefiniert werden. Als Eingänge sind 8 analoge Eingänge vorhanden, von denen 4 als digitale Sensoreingänge umgeschaltet werden können. Im Analogbetrieb wie auch im Digitalbetrieb ist die Boxengassenfunktion mit Tanksimulation möglich.

Für Digital- und Analogbetrieb sind unterschiedliche Sensortypen notwendig, die per Stecker (D-Sub 25 pol) am Modul umgesteckt werden können (es können immer nur die digitalen oder analogen Sensoren angesteckt sein. Somit ist also mit dieser USB Box sowohl der digitale als auch der analoge Rennbetrieb auf einer Anlage möglich. Einem Dualbetrieb steht nichts im Wege.

Die Messungen funktionieren von den Einstellungen der Blackbox, Control Unit oder Redbox vollkommen unabhängig. Ein Datenaustausch findet nicht statt.

Zum Bemessen der Bahn werden die vier IR-Empfangsdioden an vordefinierten Stellen (siehe Aufbauanleitung unter Bauanleitungen) in die Schienen eingelassen und können so die Fahrzeugkennung auslesen. Anhand der im Programm zugeordneten Funktion der Empfangsdiode wird dann die zugehörige Funktion ausgelöst.

Auf diese Weise ist auch eine Boxengassenfunktion mit Tanksimulation möglich. Diese sind von ggf. in der Blackbox vorhandenen Tankverbrauchssimulationen unabhängig. An der Blackbox empfiehlt sich daher, kein eignenes Rennen zu starten, sondern einen Freifahrtmodus zu nutzen. Der Rennstart und alle Rennfunktionen werden dann ausschließlich im PC errechnet und simuliert.

Zur Nutzung der Bahnstromabschaltung im Digitalbetrieb müssen die Bahnstromabschaltungen in die Reglerleitung eingeschleift werden. Über den Sinn einer Bahnstromabschaltung einzelner Fahrzeuge muss jeder selbst entscheiden, da diese dann die Fahrspur blockieren.

Nützlich kann jedoch eine Bahnstromabschaltung bei Rennende und über die Chaosfunktion sein. Hierbei würde ein Bahnstromabschaltungsrelais genügen, dass in die Stromversorgung eingeschleift wird.

Dabei ist zu beachten, dass lediglich die Rennoption „Rennende wenn erster im Ziel“ möglich ist.

 

Hinweis:

Beide Boxen funktionieren nicht mit Windows 8. Passende Treiber sind nicht vorgesehen.

Zur Nutzung der Slotrun USB4x4 Box wird jedoch eine L&T Lizenz benötigt, die hier im Shop zu erwerben ist.

Bei der L&T 4×4 USB Box ist keine Lizenz notwendig.

Informationen zum LPT-Port/Druckeranschluss

lptL&T unterstützt zudem die althergebrachte Methode die Sensoren über den Druckeranschluss an den PC anzuschließen. dabei können oftmals alte Sensoren und Ampelanlagen sowie Bahnstromabschaltungen weitergenutzt, bzw. mit wenig Aufwand angepasst werden.

Die Anbindung über den LPT-Port ist jedoch experimentell, sodass insbesondere langsame Rechner damit Schwierigkeiten haben. Die Signalaufbereitung über eine Impulsverlängerung wird daher dringend empfohlen.

 

Die Pinbelegung entnehmen Sie bitte der Belegungstabelle.

Informationen zu RaceControl

Fremdhersteller, wird nicht mehr nachproduziert, ggf. werden noch Restbestände abverkauft.

RaceControlDie Box kann neben der mitgelieferten Software auch mit L&T betrieben werden.

RaceControl ist eine der wenigen Lösungen, die fertig montiert geliefert werden. Jeglicher Bastelaufwand entfällt. Die hoch sensiblen Induktionssensoren werden dabei einfach unter die Schiene gelegt. Damit eignet sich RaceControl für alle, die nicht basteln wollen oder können.

Der Anschluss erfolgt über den seriellen COM-Port am PC, eine Nutzung bestimmter USB-Adapter ist möglich (gem. Herstellerangaben zu RaceControl). RaceControl auch parallel mit dem USB-Modul genutzt werden. Im gleichzeitigen Betrieb wird die Rennzeit mit RaceControl gemessen, alle anderen Funktionen, wie Ampel oder Bahnstromabschaltung, werden über das USB-Modul gesteuert.

Mit L&T ist nur eine RaceControl-Box steuerbar, der gleichzeitige Betrieb von mehreren Boxen ist nicht möglich.

Informationen zum L&T CU/BB-RZ Anschlusskabel

LT_CU_1Für Carrera-Digitalbahnen (D132 und D124, und bei auf D143 umgebauter CU) empfiehlt sich der Einsatz der Carrera Control Unit, kurz CU.

Diese kombinierte Anschlussschiene für bis zu 4 Regler enthält bereits Sensoren für die Zeitmessung und erzeugt Rundenzeiten und liefert Informationen zum Tankinhalt und zum Status der Startampel.

Mit dem L&T CU Anschlusskabel kannst du die CU direkt mit dem Computer verbinden und Ihre Rennen durch L&T auf den Bildschirm bringen.
Profitierst du mit der CU durch ihre einfache Handhabung und sichere Rundenerfassung.
Mit L&T fährst du Zeit- oder Rundenrennen und Wettkämpfe mit mehreren Personen. Der Tankinhalt der Fahrzeuge wird auf dem Computerbildschirm übersichtlich dargestellt, Wettkampfunterbrechungen (Chaosfunktion), Frühstarterkennung und Rennauswertung sowie die Möglichkeit die Rennergebnisse nach Office zu übertragen runden die Funktionen weiter ab.

Kein Löten, kein Basteln. Anschließen, Treiber installieren, dann nur noch im L&T Menü die CU auswählen und sofort spannende Rennen fahren.

Carrera XLap kompatibel. Die CU kann auch über die PC-Unit an den PC angeschlossen und mit L&T genutzt werden.

Mit diesem Kabel kann ebenfalls die der Rundenzähler 30342 mit der Blackbox an den PC angeschlossen werden.

Dabei werden Die Sensorkontakte seitens der Carrera-Hardware festgestellt und verwaltet. Die L&T Software dient hier lediglich als große Anzeige für die Ergebnisse. Durch die Wettkampffunktion von L&T lassen sich auch Wettkämpfe mit mehr Fahrern als Autos verwalten.

Informationen zur L&T IOW40 USB Box

L&T ist eine der ersten Zeitmessungen, die auch vollständig über den USB-Port am PC funktionieren, da es in erster Linie zum Anschluss eines USB-Moduls entwickelt wurde. Das USB-Modul basiert auf einem Chip, der die Messsignale USB tauglich wandelt. Dieser Chip ist der IO-Warrior 40 der Firma Code Mercenaries (www.codemercs.com). Er bietet zur Steuerung  32 Ports an. Über diese werden alle benötigten Funktionen angesprochen, Zeitmesssensoren, Bahnstromabschaltung und Startampel, sowie Sonderfunktionen.

Ab Version 0.97 werden auch die USB Chips IO-Warrior 24 und 56 unterstützt.

Das USB-Modul kann jeder selbst auf Grundlage der Versuchsplatinen aufbauen, die direkt bei Code Mercenaries angeboten wurden.

 

Anschlüsse und Erweiterungen

Angeschlossen wird die Box an den PC mittels des mitgelieferten USB-Kabels. Weitere Verbindungen zum PC sind nicht notwendig. Eine Installation im üblichen Sinne erfolgt nicht (siehe Hinweise zum Betriebssystem und PC). Auch kann die Software von einem USB-Stick genutzt werden.
Die Grundversion enthält die Zeitmessung, Anschlusskabel, Sensoren mit Kabeln und Stecker sowie das Gehäuse. Erweitern lässt sich die Zeitmessung jederzeit mit der Bahnstromabschaltung und der externen Startampel.

iow40_montiert

Die Sensoren werden an der Bahn/Schiene angebracht. Das Sensorkabel endet in einem D-Sub Stecker, der wiederum an der Zeitmess-Box angeschlossen wird. So lassen sich auch mehrere Bahnen mit fest verbauten Sensoren mit nur einer Box nutzen (natürlich nicht gleichzeitig). So lassen sich auch später noch andere Sensoren anschließen. In der Grundausstattung können bis zu 8 Sensoren angeschlossen werden, Erweiterungen sind aber problemlos mit dem ULN2803-Kit möglich, der dann zusätzlich auf der Platine der Zeitmessung verbaut werden müsste.

Der Ampelanschluss ist in der Zeitmessung schon vorhanden, sodass jederzeit die Ampel ohne Lötaufwand an der Box angesteckt werden kann.

Die Bahnstromabschaltung (BSA) kann auch jederzeit nachgerüstet werden. Allerdings ist diese mit 5 bis 7 Kabeln mit der Zeitmessung zu verbinden, die dann eingelötet werden müssen. Die BSA kann grundsätzlich in das gleiche Gehäuse eingebaut werden. Zum sicheren Schalten der Relais sollte nicht die 5V USB-Leitung, sondern ein Zusatztrafo (im Shop erhältlich) genutzt werden, der über ausreichend Leistung verfügt. Dieser wird dann noch über die mitgelieferten Steckverbinder mit der BSA verbunden. Selbstverständlich muss auch dann noch die Stromversorgung der Bahn durch die BSA geführt werden. Dabei bietet es sich an, die BSA in die Leitung vom Regler zur Schiene einzuschleifen. So kann für jeden Fahrer einzeln der Strom geschaltet werden, aber auch die Bremsfunktion bleibt bei aktivieren der BSA für große Fahrzeuge aktiv, was ein Abfliegen im Kurvenanfahrtsbereich deutlich mindert.

Die BSA kann genutzt werden für individuelle Bestrafungen bei einem Frühstart, bei leerem Tank. Hier würde sie nur dem betroffenen Fahrer den Strom abschalten, der dann seine Strafe mit stehendem Auto verbüßt. Alle anderen können weiter fahren. Nach vordefinierter Zeit schaltet sich der Strom dann wieder ein.

In weiteren Situationen kann der Strom zeitgleich für alle Fahrer abgeschaltet werden. Je nach Programmeinstellung wird der Strom bei Rennende jeweils für den Fahrer eingestellt, der das Ziel erreicht hat, oder für alle gemeinsam. In Chaos-/Unfallsituationen kann die Chaostaste genutzt werden. Diese sorgt zum einen dafür, dass die Zeitzählung unterbrochen wird, aber auch, dass durch Abschalten aller Fahrer kein Fahrzeug mehr bewegt werden kann. So können größere Unfälle bereinigt werden, oder kleine Pausen im Rennen eingelegt werden. Das Beenden der Chaosfunktion schaltet dann den Strom wieder ein. Sollte bei abschaltendem Strom in der Chaossituation noch ein Fahrzeug durch die Sensoren durchrutschen, so wird dies von L&T erkannt, und die Runde nach Aufheben des Chaos gezählt.

 

 

Funktionsweise

Bei Überfahren eines Sensors wird dieses Ereignis vom Sensor an die Box weitergegeben, die diese dann aufbereitet und über die USB-Leitung an die L&T Software im PC weitergibt. Die Software veranlasst dann die, für diesen Sensor eingestellte Funktion, im Regelfall also das Zählen einer Runde und die damit verbundene Zeitberechnung.

Die gesamte Rennverwaltung erfolgt in der Software. Die USB-Box dient lediglich der Signalerfassung und Weitergabe.

 

Sensoranordnung

Wie die Sensoren an der Bahn zu verteilen sind können Sie hier nachlesen:

Sensoranordnung: Wo muss ich die Sensoren einbauen?

 

Reedsensoren richtig einbauen

Das Anbringen der Reedsensoren ist mitunter etwas kniffelig.

Je nach verwendetem Maßstab oder Fahrzeugtyp kann die Erkennungsgenauigkeit schwanken. Der eigentliche Sensor auf der kleinen Platine (blaues, längeres Bauteil auf der Platine), sollte lang unter dem Stromleiter fixiert werden (Bild rechts).

Auch eine Montage quer unter dem eigentlichen Bahnschlitz liefert mitunter gute Ergebnisse (Bild link).

Sollte die Erkennung nicht zufriedenstellend ausfallen, so sollte etwas vom Kunststoff der Schiene abgetragen werden, damit der Sensor näher zur Fahrbahnoberfläche kommt. Er sollte dabei möglichst dicht zum Bahnschlitz montiert werden.

Dabei ist unbedingt darauf zu achten, dass kein leitendes Bauteil des Sensors an die Stromleiter der Schiene gelangt!

Erst wenn die Erkennungsrate zufriedenstellen ausfällt sollten die Sensoren mit etwas Heißkleber fixiert werden.