Slotbaer / Carrera Digital 143 / D143 Hardware

Ist das nun eine Digital 132 für Arme oder etwas neues, besseres, anderes ?

Nun ja es zeigt sich, dass es sich tatsächlich um eine abgespeckte Version der D132 handelt.

Datenprotokoll

Das verwendete Protokoll ist auf physikalischer und semantischer Ebene mit dem der D132 identisch.

Obwohl D143 offiziell nur 3 Fahrzeuge unterstützt, so werden doch alle Informationen und alle Datenpakete für 6 Fahrzeuge plus Ghost- und Pacecar übertragen.

Die Fahrzeuge lassen sich unter Verwendung einer D132 BlackBox auf alle 6 Adressen konfigurieren. Sie unterstützen allerdings weder die Tankfunktion, noch die Programmierfunktionen für Höchstgeschwindigkeit u.ä..

Redbox

Hier ist Alles eine Nummer kleiner. Werkelte in der D132 Blackbox noch ein Mega16, so ist es in der D143 Redbox ein Mega8. Wenn man sich das Design der D132 Blackbox vor Augen hält, so gibt es keine echte Überraschungen.

Dass 2 parallel geschaltete Fets statt eines größeren verwendet werden, ist die einzige Auffälligkeit. Die Spezifikation der Endstufenfets ist schwierig zu bestimmen, da die kleinen Bauteile nur mit Codes versehen sind. Dummerweise unterscheiden sich die Codes von Hersteller zu Hersteller. Die spezifizierte Strombelastung dürfte irgendwo zwischen 0,9 und 3,4A bei 70° liegen. Da zwei Fets parallel betrieben werden, verdoppelt sich die mögliche Strombelastung. Der Test der Ausgangsstufe zeigt einen Gesamtwiderstand von ausreichenden 0,73Ω.

Im Gegensatz zu anderen Blackboxen handelt es sich bei der Endstufe nicht um eine halbe H-Brücke, es wird nur die positive Spannung geschaltet und ein 1 kOhm Widerstand sorgt in den Schaltpausen für das Nullpotential.

An der linken Seite gibt es eine Modulbuchse, die die selben Buchsen verwendet wie die Blackbox für die Regler. Und siehe da, sie ist auch fast so beschaltet. Die Original-D132 Buchse hat Anschlüsse für den Regler und welche, die für die Wireless Türme bzw. die Anschlussbox verwendet werden. Die nur für die Regler verwendet werden, sind bei der Redbox nicht beschaltet. Die anderen genau so wie bei der D132.

Carrera könnte also über die Modulbuchse die Anzahl Regler erweitern. Die Autos und das Datenprotokoll sind ja schon dafür vorbereitet.

Regler

Die Regler sind elektrisch identisch zu denen des D132 Systems. Ich war überrascht, dass sie sich nicht so "klein" anfühlen, wie sie aussehen.

Weichen

Im Gegensatz zu den D132 und ProX Weichen haben die D143 Weichen keine mechanischen Rücksteller. Fährt ein Auto über den IR Sensor, wird die Weiche immer geschaltet. Das heisst ein Auto, das die Spur wechselt, setzt die Weiche nicht zurück. erst wenn das nächst Auto, dass die Spur nicht wechseln soll, über den Sensor fährt, wird die Weiche zurückgestellt.

Die Weiche erkennt an Hand des vom Auto gesendeten IR Signals, welches Auto die Weiche überfährt, und an Hand des Datenstroms auf der Schiene in welche Richtung die Weiche geschaltet werden soll.

Bei Überfahrt eines Ghost- oder Pacecars schalten die Weichen dummerweise immer.

Autos

Der Fahrzeug Dekoder basiert wie mein ProX Controller auf einem Tiny25 Prozessor von Atmel, allerdings wurde Alles außer dem Notwendigsten weggelassen. Die IR Diode wird direkt vom Prozessor geschaltet. Der Fet wird ebenfalls direkt vom Prozessor angesteuert. Es gibt keinen Bremstransistor und es sind auch keine Anschlüsse für schaltbares Licht herausgeführt.

Die Spezifikation des Endstufenfets ist schwierig zu bestimmen, da die kleinen Bauteile nur mit Codes versehen sind. Dummerweise unterscheiden sich die Codes von Hersteller zu Hersteller. Die spezifizierte Strombelastung dürfte irgendwo zwischen 0,9 und 3,4A bei 70° liegen.

Die IR Diode sendet ständig die Fahrzeug ID bei Fahrzeug 1 sind es 64,8 µs (15,4 kHz) bei einem Tastverhältnis von 1 zu 1. Bei Fahrzeug 2 sind es 129,6 µs (7,7 kHz) bei einem Tastverhältnis von 3 zu 1 und bei Fahrzeug 3 194,4 µs (5,1 kHz) bei einem Tastverhältnis von 5 zu 1.

Die PWM für die Motoren arbeitet mit 30,8 kHz. Interessant ist, dass selbst bei Vollgas der Fet 5,8 µs von den 32,4 µs einer Periode nicht durchschaltet. D.h. die Fahrzeuge fahren nur mit 82% Prozent ihrer maximal möglichen Geschwindigkeit.

Die Autos können auf 6 verschiedene Adressen programmiert werden.

Die Autos können nicht als Ghost- oder Pace-Car programmiert werden.

Wie erwähnt werden die Programmierfunktionen, wie von der D132 bekannt nicht unterstützt.

D132 Autos bzw. Dekoder auf einer D143 Bahn

Da die Red Box alle Datenpakete überträgt, kann man ein D132 Auto bzw. ein GO Auto mit D132 Dekoder auf der D143 Bahn einsetzen.

Dabei lassen sich alle "Click" Einstellungen, wie Licht an/aus, Adresszuweisung, Ghostcarmodus usw. ganz normal verwenden.

Da der Abstand der IR Led zur Slotmitte bei beiden Systemen unterschiedlich ist, werden die Weichen nicht zuverlässig geschaltet. Man kann aber mit etwas mechanischem Geschick die IR Led entsprechend versetzen.

Beim Einsatz von D132 Autos mit einer D143 Redbox ist zu beachten, dass es durch die höhere Stromaufnahme der D132 Motoren zur Zerstörung der Redbox kommen kann.

Beim Einsatz von D132 Autodekodern in D143 Fahrzeugen ist zu beachten, dass es durch die unterschiedlichen PWM Frequenzen zu einer stärkeren Erhitzung der Motoren und zu einem veränderten Fahrverhalten kommen kann.

D143 Autos bzw. Dekoder auf einer D132 Bahn

Die Fahrzeuge können als normale Fahrzeuge auf jeder beliebigen Fahrzeugadresse eingesetzt werden.

Es werden allerdings weder der Ghost- noch der Pace-Car Modus unterstützt.

Die Programmierung der Höchstgeschwindigkeit, der Bremsen usw. ist ebenfalls nicht möglich.

Ein Ein- und Ausschalten des Lichtes ist nicht möglich.

Eine Kurzschschlussbremse steht nicht zur Verfügung.

Da die CU im Real Modus den Sprit selbst verwaltet, muss der Dekoder keine entsprechende Funktionalität auweisen, um die Real Tankfunktion zu unterstützen. Das heisst das D143 Autos in Verbindung mit der CU im Realmodus "tanken können".

Da der Abstand der IR Led zur Slotmitte bei beiden Systemen unterschiedlich ist, werden die Weichen und der Rundenzähler unter Umständen nicht zuverlässig geschaltet. Man kann aber bei Bedarf mit etwas mechanischem Geschick die IR Led entsprechend versetzen.

Beim Einsatz von D143 Autodekodern in D132 Fahrzeugen ist zu beachten, dass es durch die höhere Stromaufnahme der Motoren zur Zerstörung des Dekoders kommen kann. Ebenso kann es durch die unterschiedlichen PWM Frequenzen zu einer stärkeren Erhitzung der Motoren und zu einem veränderten Fahrverhalten kommen.

Umrüsten von Go Fahrzeugen

Beim Ausprobieren einer Dualumbau Variante fiel auf, dass Go Fahrzeuge nicht mit dem D132 Dekoder harmonierten. Sie verhielten sich wie Analog-Fahrzeuge, die mit einem Regler mit zu geringem Widerstand betrieben werden.

Der Einbau eines D143 Dekoders brachte das selbe Ergebnis. Es liegt also nicht am Dekoder.

Die Zahnräder haben bei D143 und Go Fahrzeugen die gleichen Zahnzahlen.

Das Entfernen der Induktivitäten von den Go Motoren brachte auch keine Veränderung.

Die Lösung lag im Motorentausch. Daraus lässt sich schliessen, dass die Motoren der D143 Fahrzeuge und der Go Fahrzeuge unterschiedlich sind und die Go-Motoren mit der PWM Ansteuerung des D143 Dekoders nicht zurecht kommen.

Das erklärt auch, neben möglichen Marketinggründen und Verschwörungstheorien, warum keine Umrüstsätze für Go Fahrzeuge angeboten werden.

Einfache Umbaumöglichkeiten

So richtig bietet es sich eigentlich nur an die Redbox durch eine D132 Blackbox oder CU zu ersetzen.

Verwendet man diie CU, so sollte man auch die IR Sensoren mit umbauen um die Zeitmess- und Rundenzählfunktion der CU verwenden zu können.

Da die CU im Real Modus die Tankverwaltung übernimmt, können D143 Autos im Real Modus auch die Tankfunktion verwenden. Allerdings kann man den Real Modus nur verwenden, wenn eine Pitstop Adapter in der Bahn verbaut wurde. Man muss dafür also auch noch einen PSA umbauen bzw. in eine Go Schiene versetzen. Wo in der STrecke man die Tankmöglichkeit vorsieht spielt keine Rolle. Eine Pitstop Lane mit ihrere speziellen Elektronik ist nicht notwendig, da sie für das Tanken im Real Modus nicht notwendig ist. Sie sorgt im Real Modus nur dafür, dass das Ghostcar in der PSL anhält bzw. Ghostcars nicht in die PSL einfahren können. Beides wird aber von den D143 Dekodern nicht unterstützt.

Man kann auch eine Gerade mit IR Sensoren für/aus dem Carrera Rundenzähler ausrüsten, um den Carrera Rundenzähler verwenden zu können. Dies geht nur wenn man ebenfalls die D132 Blackbox verwendet.