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Die Blackbox

In der silbernen Schachtel befindet sich ein Microchip 16F819 Prozessor. Der Prozessor ist vergleichbar zu denen, die in den anderen Blackboxen zu finden sind.

Schaltungstechnische Besonderheiten sind die als H-Brücke, statt der sonst üblichen halben H-Brücken, realisierte Endstufe. Dies ist nötig um die Wechselspannung zu erzeugen. Die Brückenfets sind spezifiziert mit 8A bei 100°. Der Test der Ausgangsstufe zeigt einen Gesamtwiderstand von schlechten 1,8Ω.

Im Spannungsversorgungszweig sind als erstes drei Dioden in Serie geschaltet, der Grund dafür ist mir nicht einleuchtend ausser um die Spannung zu senken. Eine mögliche Erklärung wäre, dass man die Netzteile schon bestellt hatte, als man feststellte, dass die Fahrzeuge mit 15V zu schlecht zu handeln sind. Aber das ist nur Spekulation. Wenn einer was Genaues weiß, ich bin ganz Auge.

Das Netzteil

Beim Netzteil, handelt es sich um ein getaktetes, stabilisiertes Netzteil spezifiziert mit 15V und 4A.

Die Regler

Die Regler haben als Besonderheit 2 Tasten eine dient als Bremstaste, die andere wie gewohnt zum Spurwechseln.
Die Regler verfügen über einen 2,5mm Mono-Klinkenstecker. Das heisst das Reglerkabel hat nur zwei Adern über die die Reglerstellung und der Zusatnd der beiden Tasten übertragen werden müssen. Die Lösung ist ganz schön alanog, dafür dass sie Teil eines Digitalsystems ist. Das 5 kOhm Potentiometer ist mit den Tastern in Reihe geschaltet. Die Taster sind, wenn nicht gedrückt, geschlossen und schliessen eine Widerstand (8,2 kOhm für die Weichen- und 18 kOhm für die Bremstaste) kurz. Wird nun die jeweilige Taste gedrückt, so erhöht sich der Gesamtwiderstand um den jeweiligen Betrag.

Ohne gedrückte Taste bewegt sich der Widerstand je nach Reglerstellung zwisch 0 und 5 kOhm. Bei gedrückter Weichentaste zwischen 8,2 und 13,2 kOm usw..

Die Autos

Die Autos kommunizieren über eine Infrarot Led mit den Weichen und dem Rundenzähler. Jedes Auto sendet ständig mit einer festen Frequenz. Dabei wird ein 48µs Raster verwendet, somit senden die Autos in aufsteigender Reglerreihenfolge mit 5208, 4167, 3472, 2976, 2604 und 2314 Hz usw.. Die Signale haben ein Impuls-Pausenverhältnis von 3:1. Wird die Weichentaste betätigt so kehrt sich das Impuls-Pausenverhältnis zu 1:3 um.

Obwohl die Autodekoder einen Brückengleichrichter unterbringen müssen, sind sie recht klein. Das liegt daran, dass die Endstufe mit "kleinen" Fets bestückt ist und die Leds direkt vom Prozessor angesteuert werden.

Die "kleinen" Fets haben natürlich einen geringeren maximal zulässigen Strom von 1,7A (im Fahrkreis, 0,9 A im Bremskreis) statt 8 A, der aber immer noch für Heimbahnen ausreichen sollte. 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 290 Hz, manchmal auch 319 Hz. Die sich verändernde Frequenz scheint eher ein ungewollter Effekt als ein Feature zu sein. Die PWM Frequenz ist vergleichsweise gering, was auch den dicken Elko am Motor erklärt.

Die mir vorliegenden Dekoder bieten keinerlei Unterstützung für Licht.

Die Weiche

Die Weiche überprüft an Hand der Frequenz des IR Signals ob ein Auto über sie hinwegfährt und anhand des Impuls-Pausenverhältnises entscheidet sie sich in welche Richtung sie schalten muss. Die Weiche verfügt über zwei Elektromagneten und schaltet wie die Digital 143 immer.

Die Kurven-Weichen sind symetrisch aufgebaut und haben auf beiden Seiten des Spurwechseln bewegliche Zungen. Nur eine ist mit Elekromagneten versehen. Aber man kann die Elekromagnete umsetzen um aus einer "Von Aussen nach Innen Linkskurvenweiche" eine "Von Innen nach Aussen Rechtskurvenweiche" zu machen. Da die Elektronik der Kurvenweichen in gesonderten Fahrbahnteilen untergebracht ist, gibt es beim Tausch auch mit der Elektronik keine Probleme.

Der angesprochene Umbau ist nicht wirklich relevant, da Scalextric die Weichen in allen möglichen Varianten anbietet. Es zeigt aber, dass die Entwickler vorausgeplant haben und das ist doch immer erwähnenswert.

Die Boxengasse

Die mir vorliegende Boxengasse handelt es sich um eine einspurige Weiche ohne jede zusätzliche Funktion. Laut Scalextric Webseite gibt es noch ein Pitstoplane Game, das allerdings völlig unabhängig vom restlichen Bahnbetrieb abläuft.

Der Rundenzähler

Zählt nur die Runden und zeigt die Nummer des führenden Wagens an. Da es keine Verbindung zur Blackbox gibt, kann auch keine Bahnabschaltung durch den Rundenzähler ausgelöst werden. Es gibt auch keine Überwachung eines Frühstarts, aber wer zu früh über die Startlinie fährt, bekommt System bedingt die erste Runde nicht gezählt, was Strafe genug ist. Das klingt nach ganz schön wenig, aber zum Spass haben genügt es und die großen leuchtenden Ziffern, machen den Rundenzähler gut ablesbar.

Das Ende

Weniger ist mehr, scheint die Devise beim Entwurf deses Systems gewesen zu sein. Die Anzahl der von der Blackbox unterstützen Features geht gegen 0.

Allerdings hat das System mit 64 verschiedenen Fahrstufen und einer Datenpaketrate von max. 52 Hz, die mit Abstand am besten zu kontrollierenden Fahrzeuge.