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.

Die Tankfunktion

Zur Tankfunktion erhalte ich oft viele Fragen. Daher habe ich die Informationen zur Tankfunktion nochmals extra zusammengefasst. Sie sind über den folgenden Link erhältlich:

Die Tankfunktion: Tanken wie funktioniert das?

Sensoranordnung

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

Sensoranordnung: Wo muss ich die Sensoren einbauen?

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 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.