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Die Powerbase

Endlich mal ein anderes Design. Die Ninco Zentraleinheit hat drei Prozessoren. Ein H8 Derivat, eine Mega16 und ein Mega48. Vereinfacht gesagt kümmert sich der H8 um LCD, Taster, Piepser und die Force-Feedback-Motoren. Der Mega16 kümmert sich um die analogen Werte von den Reglern und die Reglertasten, und der Mega48 ist für Deadstrip-Abfrage zuständig.

Die Endstufe ist ausnahmsweise nicht aus diskreten Fets gebaut, sondern ein spezielles Motortreiber IC vom Typ L6203, wie ich es beim Slot-Mini verwende, verstärkt die Signale um die bis zu 8 Autos mit Leistung und Signalen zu versorgen. Eigentlich ist der L6203 als H-Brücke gedacht, allerdings wird er hier als zwei parallel geschaltete Halbbrücken betrieben. Jede Halbbrücke ist mit 4A spezifiziert. Der Test der Ausgangsstufe zeigt einen Gesamtwiderstand von ausreichenden 0,71Ω.

Die Zentraleinheit hat noch zwei Kommunikationskanäle.

Der mit "In" bezeichnete verwendet eine 3,5 mm Klinkenbuchse und dient der Anbindung von Pitstoplane und Mehrspurerweiterung. Der eine Pol (der innere) der Buchse dient als Deadstrip kompatibler Eingang und der andere dient als Eingang für ein serielles Signal. Die Signale sind mit dem Mega48 verbunden.

Der Deadstrip kompatible Eingang wir nur von der Pitstoplane verwendet.

Der serielle Eingang hingegen wird von der Mehrspurerweiterung verwendet. Sie sendet bei Zieldurchfahrt für jedes Fahrueg ein Datenpaket, das aus drei Byte besteht. Die Daten werden als serielles Datenwort mit 1200 Baud, 7 Bit, keine Parität und 1 Stopbit übertragen. Die übertragenen Daten bilden PX<CR> Das X ist die fahrzeugnummer geodert mit $20.

Der mit "Out" bezeichnete Anschluss verwendet eine 6 polige Mini-Din Buchse und dient der Kommunikation mit einer Konsole oder einem Rechner. Von den 6 Pins werden nur 5 verwendet. Zwei für die Versorgungsspannung (von den angeschlossenen Netzteilen), zwei die an die Pins einer Seriellen Schnittstelle des H8 gehen, und der Ausgang des "In"-Anschlusses ist ebenfalls auf den "Out"-Anschluss geführt. Die Datenleitungen sind RS232 kompatibel. Mehr zum Anschluss eines Rechner finden Sie hier.

Und die Kabel zur Bahn, habe ich die Kabel erwähnt ? Das sind richtige Kabel - dick und stabil.

Alles in allem die aufwändigste Zentraleinheit.

Das Netzteil

Die Powerbase kann mit bis zu zwei Netzteilen betrieben werden. Jedes Ninco Netzteil ist mit 14 V 3A spezifiziert. Das Netzteil ist wie üblich getaktet und stabilisiert.

der analoge Ninco Trafo hat im Leerlauf 20V, ist also für den Betrieb an der N - Digital nicht zu empfehlen, da die Autos zu schnell und nur sehr schwer kontrollierbar werden.

Die Regler

N - Digtal bietet zwei Regler an, den normalen und einen mit dem Beinamen "Progressive".

Die Regler verwenden vier Leitungen. Zum einen gibt es die Masse, dann eine Leitung für den Taster, der natürlich gegen Masse schliesst, die Leitung für die Reglerstellung, die wieder einmal als Widerstandskette gegen Masse ausgebildet ist und eine Leitung zum Einschalten des Motors im Regler. Die Regler haben einen Motor mit einem unsymetrischen Gewicht auf der Achse, so dass der Motor mit Unwucht läuft. Force-feedback meets slot car racing.

Die Wahl einer Widerstandskette (0-12 kΩ) ist enttäuschend, denn egal was Fahrzeugdekoder, Powerbase und Protkoll möglich machen, die Widerstandskette beschränkt das ganze System auf 11 Fahrstufen inklusive Stillstand.

Der "Progressive" Regler ersetzt sinngemäß den ersten Widerstand in der Kette durch ein Potentiometer. Damit werden alle Reglerwerte (außer der 0) um einen festen Betrag verändert. Der Wert des ersten Widerstands kann von -9% bis +270% verschoben werden. Die Verschiebung in der ersten Fahrstufe nach dem Stillstand entspricht diesem Wert. In der höchsten Fahrstufe reicht die Veränderung nur noch von -0.4% bis +6%. Man spreizt also vor allem die unteren Fahrstufen.

Die Werte meines Standardreglers im Amateurmodus werden als die Fahrstufen 0, 1, 2, 3, 4, 5, und 12 an die Autos gesandt. Das sind keine 11 Fahrstufen. Für den "Progressive"-Regler werden bei maximalem Widerstand die Fahrstufen 0, 3, 4, 5, 6 und 12 erzeugt, bei einer mittleren Einstellung 0, 2, 3, 4, 5, 6 und 12.

Die Werte des Standardreglers im Professionalmodus werden als die Fahrsufen 0, 1, 3, 4, 6, 7, 9, 10, 12, 13 und 14 an die Autos gesandt. Für den "Progressive"-Regler werden bei maximalem Widerstand die Fahrstufen 0, 5, 6, 7, 8, 9, 11, 12, 13 und 14.

Der Anschlusstecker ist ein handelsüblicher 4 poliger Telefonstecker vom Typ RJ14.

Die Autos und der Todesstreifen

Die Autos erhalten ihre Befehle, wie üblich über die Bahn. Die Rückmeldung der Autos erfolgt allerdings nicht über IR Leds, sondern ähnlich wie bei SCX ebenfalls über die Bahn. Doch während das SCX Terminal den Autos mitteilt, dass sie jetzt senden sollen, falls sie gerade über einen Reed Kontakt gefahren sind und dann seine Treiber von der Bahn nimmt, macht es sich Ninco deutlich einfacher.

Es gibt sogenannte Deadstrips, "tote Streifen" oder nicht ganz so richtig, aber dramatischer: Todesstreifen.

Im Todesstreifen ist der Signalleiter elektrisch vom Rest der Bahn getrennt. Statt des Bahnsignals liegt hier über Widerstände nur die halbe Fahrspannung ohne Datensignale an.

Fährt ein Fahrzeug auf einen Deadstrip, so erkennt es den niedrigen Spannungspegel und beginnt nun die beiden Farbahnleiter in einem bestimmten Rhytmus kurz zuschliessen. Der Rhytmus in der die Kurzschlüsse erfolgen ist Abhängig von der Fahrzeugkennung und ob die Weichentaste gedrückt ist..

Die Lowphase (Kurzschluss) bestimmt ob die Weichentaste gedrückt ist. Sie ist sie nominal 0,5 ms lang, wenn die Weichentaste nicht gedrückt ist und 1 ms lang, wenn sie gedrückt ist.

Die Highphase (kein Kurzschluss) bestimmt die Fahrzeugnummer. Nominal 0,5 ms für Fahrzeug 1; 1 ms für Fahrzeug 2; 1,5 ms für Fahrzeug 3 usw..

Obwohl die Autodekoder einen dicken Elko unterbringen müssen, damit sie auch auf dem auf dem Deadstrip Energie haben, sind sie recht klein. Ein Grund dafür ist, dass für die Endstufe ein 8 poliges IC, das beide Fets beinhaltet, verwendet wurde.

Die Fets haben maximal zulässigen Strom von 3,4 A (im Fahrkreis, 4,1A im Bremskreis) bei 70°C. Bei den Ampereangaben ist nicht gesagt, dass der Fet bis zu dieser Belastung nicht kaputt gehen kann. Eine thermische Überlastung führt meist schon zum Ausfall, bevor der max. Strom erreicht ist. Und kleine Gehäuse leiten Wärme schlechter ab, als große. Eine Grenze für die tatsächliche Strombelastbarkeit kann ich nicht angeben.

Die PWM Frequenz beträgt 122 Hz. Die PWM Frequenz ist sehr gering.

Die mir vorliegenden Dekoder unterstützen Fahr- und Rücklicht, aber kein Bremslicht.

Das Licht kann über die Powerbase nur für alle Fahrzeuge gemeinsam ein- oder ausgeschaltet werden.

Die Weiche

Wie oben beschrieben, teilt ein Fahrzeug auf dem Deadstrip mit, welche ID es hat und ob die Weichentaste gedrückt ist.

Das Aufbereiten des Signals vom Deadstrip ist aufwändiger als die anschließende Analyse per Software. Deshalb befindet sich nur ein ganz kleiner Prozessor mit dem treffenden Namen Tiny in der Weiche, aber eine Menge Dioden und Widerstände.

Die Weichenzungen werden sobald die Weichenelektronik ein passendes Signal empfängt betätigt und kurz nachdem die Weichenelektronik kein Signal mehr vom Deadstrip bekommt, durch eine Feder zurückgestellt.

Die Boxengasse

Die Boxengasse besteht aus vier Teilen:

  • Der Einfahrt, die nichts weiter ist, als eine Weiche.
  • Der Rückführung, die nichts weiter ist als eine Weiche ohne Antrieb.
  • Den Verlängerungen, die nichts weiter sind als einspurige Fahrbahnteile.
  • Dem Piststopfahrbahnteil, das nichts weiter ist als ein Fahrbahnteil mit Deadstrip ohne Elektronik oder so, nur der nackte Deadstrip.

Nun stellt sich die Frage, "was denn so besonderes ist ?". Die Frage ist mit einem einfachen "Nichts" zu beantworten. Die ganze Funktionalität wird von der BB bereitgestellt.

Im Gegensatz zu den anderen Lösungen ist der Spritverbrauch nicht Geschwindidgkeitsabhängig, sondern richtet sich nach der Anzahl der für das Rennen eingestellten Pflichtstops. Ein stehendes Auto verbraucht genau so viel Benzin wie ein mit Vollgas fahrendes.

Der Rundenzähler mit und ohne Turm

Die BB zählt die Runden und misst die Zeit. Fertig. Zusätzlich gibt es einen Turm, der die noch zu fahrenden bzw. gefahrenen Runden anzeigt und die Reihenfolge der Fahrzeuge. Der Turm hat eine reine Anzeigefunktion. Er bekommt seine Daten über die Bahn und zeigt sie an.

Das Ende

Es kann nur einen König geben und das ist ganz klar die BB. Sie herrscht und teilt nicht. Selbst die Boxengasse ist nur Wasserträger.

Schön daran ist, dass man mit der BB ein komplettes System hat. Ebenfalls gefällt die einfache Umrüstbarkeit von Fahrzeugen, da durch die Rückmeldung per Deadstrip keine Öffnungen in die Fahrzeuge gebohrt werden müssen.