Slotbaer / Slotbaer Projekte (Digital) / ELWMSD / ELWMSD D1xx Rundenzähler

Die nachfolgende Beschreibung wurde mit größter Sorgfalt erstellt. Trotzdem erfolgt der Nachbau auf eigene Gefahr und wir übernehmen weder Verantwortung noch Haftung für eventuell entstehende Schäden jedweder Art.

Worum geht's ?

Hier wird die Verwendung der ELWMSD in Verbindung mit einem Rechner und einer iLap/XLap kompatiblen Software als D1xx Rundenzähler beschrieben. Als Sensoren werden Lichtschranken in der Fahrbhndecke verwendet. Ein ELWMSD unterstützt maximal 4 Sensoren, es können also 4 Spuren oder 3 Spuren plus Boxengasse usw. gemessen werden. Die genaue Verwendung der Sensoren hängt von der verwendeten Rechnersoftware ab und ist unabhängig vom ELWMSD.

Über den äusseren rechten DipSchalter (siehe Foto oder Bestückungsplan) kann man die Baudrate auf 19200 (XLap) oder 115200 Baud einstellen.

Stückliste

 

Part Wert Anzahl Artikelnummer Einzel- Gesamtpreis Bemerkungen
C1, C3, C4, C5, C7 100nF 5 X7R-5 100N 0,12 0,60  
C2 100uF 1 RAD 100/25 0,06 0,06  
C8-C9 12pF 2 KERKO 12P 0,05 0,10  
D1-D3 1N5819 3 1N5819 0,15 0,45 Für den Einsatz der PC-Unit muss D1 durch eine Drahtbrücke ersetzt werden.
IC2 LM339N 1 LM339DIL 0,10 0,10  
IC3 7805 1 μA7805 0,17 0,17  
T1, T2 BC547 2 BC547B 0,04 0,08  
  SFH309FA 4 SFH309FA 0,24 0,96  
Q1 20MHz 1 20,0000-HC49U-S 0,17 0,17  
R1, R7 1k8 2 1/4W 1,8K 0,10 0,20  
R2-R4, R6, R8, R9 10k 6 1/4W 10K 0,10 0,60  
R5 2k2 1 1/4W 2,2K 0,10 0,10  
RN1 4k7 1 SIL 5-4 4,7K 0,09 0,09  
RN3 1k 1 SIL 5-4 1,0K 0,09 0,09  
S1 DIP04S 1 Dip-Schalter, stehend, 4-polig 0,30 0,30  
 

Fassung
28 pol

1 GS28P-S 0,35 0,35  
Summe         4,42  

 

 

Bestückung

 

Bestückung

Hier ein Bestückungsfoto als Ergänzung zum Bestückungsplan auf der Projekt-Übersicht-Seite.

Die gelben Punkte geben den Pin 1 der ICs, Steckerleisten und Widerstandsnetzwerke an.

Man beginnt mit den mechanischen (Drahtbrücke, Fassungen, Schalter Sx) und passiven Bauelementen (Widerstände Rx, Widerstands Netwerke RNx, Kondensatoren C).

Ich bestücke für gewöhnlich in aufsteigender Bauhöhe, d.h. flache Bauteile zuerst. Und trotz der "Mechanische und Passive zuerst" Regel bestücke ich die Steckerleisten oft als letzte, da sie sonst manchmal einfach im Weg sind.

Der Elko C2(100µF/25V) muss richtig herum eingebaut werden. Das Bauteil hat eine Markierung für den Minuspol (Streifen mit - Zeichen, im Bild hellblauer Streifen oben).

Die Widerstandsnetzwerke müssen ebenfalls in einer vorgegebenen Richtung eingesetzt werden. Auf dem Bestückungfoto ist der Pin 1 mit einem gelben Punkt gekennzeichnet, auf dem Bauteil ebenfalls mit einem Punkt.

Die Einbau Richtung des Schalters ist funktional unerheblich, aber um Verwirrung zu vermeiden sollte er wie auf dem Foto gezeigt eingesetzt werden. Die Stellung der Schalter muss der im Foto gezeigten entsprechen.

SV3 braucht nicht bestückt zu werden, obwohl er im Bild oben bestückt ist.

Nun folgen die restlichen Bauteile. Bei den Dioden Dx ist die Kathode sowohl im Bestückungsplan als auch auf dem Bauteil durch eine Linie gekennzeichnet. T1, T2 (BC547) und IC3(7805) lassen sich eigentlich nur in einer Richtung einfach einsetzen. Die Anschlussbeine Von IC3 sollte man so biegen, dass die Metall Rückseite des Bauteils auf der Platine zu liegen kommt.

IC1(Prozessor) und 2(LM339) werden in der Richtung der Halbmondförmigen Einbuchtung auf Plan und Bauteil eingesetzt. Die Einbaurichtung des Quarzes von Q1(20MHz) ist egal.

Bahnanschluss

Pin 9 des Bahn und Sensorsteckers (SV2) muss mit dem Minusausgang der Blackbox, die Pins 7 und 10 des selben Steckers müssen mit dem Plusausgang der Blackbox und Pin 8 des selben Steckers muss mit dem Plusleiter der Bahn, verbunden werden.

Betreibt man die Bahn ausschließlich digital, so kann man eine etwas einfachere Variante wählen. Pin 9 des Bahn und Sensorsteckers (SV2) wird mit dem Minusleiter der Bahn und die Pins 7,8 und 10 des selben Steckers werden mit dem Plusleiter der Bahn verbunden.

SensorenSensoren

Als Sensoren dienen Foto-Transistoren vom Typ SFH 309 FA (FA ist wichtig).

Je ein IR Transistor pro Spur. Der Kollektor (kurzes Bein) aller Sensoren wird mit 5V verbunden der Emitter jeden Transistors mit je einem Sensoreingang.

Die Montage des Sensors ist eher einfach. Man braucht für jeden Sensor ein Loch mit 3mm Durchmesser.
Bei D124 und D132 muss sich der Mittelpunkt des Loches 5 mm links neben dem äußeren Rand des in Fahrtrichtung linken Leiters befinden. Bei D143 sind es 3,5 mm.

Damit der Foto-Transistor nicht zu weit aus dem Loch ragt, verwende ich ein Konstrukt aus einem kleinen Stück Lochrasterplatine und einem 3 mm dicken Stück Plastik (ca. 1 cm x 1 cm).Die Lochratser Platine wird mit der Lötseite nach oben auf das Stück Plastik geklebt, so dass das ganze wie ein Sprungbrett aussieht.

Der Foto-Transistor wird "von unten" durch die Lochrasterplatine gesteckt (nicht gelötet). Man legt nun die Schiene mit der Oberseite nach unten auf den Arbeitstisch und klebt das Gebilde so in die Schiene , dass der Foto-Transistor durch das Loch schaut. Der Foto-Transistor rutscht bis zur Tischplatte und bekommt so die "richtige" Tiefe und wird dann in dieser Position festgelötet.

Analog Modus

Möchte man Zeiten auch im Analogmodus messen, so benötigt man eine Lichtbrücke. Das ist nichts anderes als ein Gestell, das über jedem Sensor eine IR Led trägt. Eine SFH487 oder eine SFH409 sind dafür geeignet.

Man kann einen Ausgang mit einem Transistor versehen und so konfigurieren, dass die IR Leds nur im Analog Modus eingeschaltet sind.

USB Anschluss

ddVerwendet man das TTL-232R Kabel von FTDI, so kann man es direkt auf SV1 (Serielles Interface) aufstecken. Das schwarze Kabel an der Buchse muss an Pin 1 des Steckers SV1.

Möchte man die Carrera PC-Unit, oder ein PC-Unit kompatibles Kabel, verwenden muss man ein vier adriges Adapterkabel herstellen. An der einen Seite befindet sich eine Buchse, die auf SV1 passt und an der anderen Seite eine MinDin 6 Buchse , auch PS2 Buchse genannt.

Die Anschlussbelegung ist dem nebenstehendem Bild zu entnehmen.

 

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Wichtig!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Bei Verwendung der Original PC-Unit muss die Diode D1, durch eine Drahtbrücke ersetzt werden.

Startampel

ELWMSD ist in dieser Konfiguration auf den Anschluss einer Startampel konfiguriert.

Eine Beispiel Startampel ist hier beschrieben.

Test

Verdrahtung und Bestückung nochmals überprüfen. Controller mit Rechner verbinden. Software starten. Überprüfen, ob der Controller ekannt wird.

Einschalten und Ausprobieren ob die Runden im Digital- und ggf. im Analog-Modus korrekt gezählt werden.

Konfiguration

Durch die Schalterstellung wurde ELWMSD entsprechend konfiguriert. Eine weitere Konfiguration ist nicht notwendig.

Wird die Konfiguration in diesem Modus geändert, so bleibt sie nach dem Ausschalten nicht erhalten.

Wenn sie über den USB Anschluss die Konfiguration abfragen erhalten Sie:

Eventmaske: 0000
Kompatibilitaet: X
Bahnprotokoll: D1xx
Sensor 0: D1xx-
Sensor 1: D1xx-
Sensor 2: D1xx-
Sensor 3: D1xx-
Bahnsensor: Bahnsensor
Mode: digital
Schalter: 00
GOs: 00
Startampel: 06
Ausgang 0: Startampel: 0
Ausgang 1: Startampel: 1
Ausgang 2: Startampel: 2
Ausgang 3: Startampel: 3
Ausgang 4: Startampel: 4
Ausgang 5: Startampel: 5
Ausgang 6: Startampel: 6
Ausgang 7: Startampel: 7

Optionen

Taster um die Startampel zu starten.

Entweder indem man einen der Ausgänge als Eingang konfiguriert und über einen 1kΩ Widerstand mit einem Taster, der nach Masse schließt, verbindet.

Eventmaske: 0000
Kompatibilitaet: X
Bahnprotokoll: D1xx
Sensor 0: D1xx-
Sensor 1: D1xx-
Sensor 2: D1xx-
Sensor 3: D1xx-
Bahnsensor: Bahnsensor
Mode: digital
Schalter: 00
GOs: 00
Startampel: 06
Ausgang 0: Startampel: 0
Ausgang 1: Startampel: 1
Ausgang 2: Startampel: 2
Ausgang 3: Startampel: 3
Ausgang 4: Startampel: 4
Ausgang 5: Startampel: 5
Ausgang 6: Startampel: 6
Ausgang 7: Eingang

oder indem man z.B. bei reinem Digitalbetrieb den Bahnsenoreingang mit einem Taster, der nach 5V schließt, verbindet.

Eventmaske: 0000
Kompatibilitaet: X
Bahnprotokoll: D1xx
Sensor 0: D1xx-
Sensor 1: D1xx-
Sensor 2: D1xx-
Sensor 3: D1xx-
Bahnsensor: Startampel
Mode: digital
Schalter: 00
GOs: 00
Startampel: 06
Ausgang 0: Startampel: 0
Ausgang 1: Startampel: 1
Ausgang 2: Startampel: 2
Ausgang 3: Startampel: 3
Ausgang 4: Startampel: 4
Ausgang 5: Startampel: 5
Ausgang 6: Startampel: 6
Ausgang 7: Startampel: 7