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Schaltungsaufbau

Derzeit unterstützt ServoTimer folgende Funktionen:

• Startampel
• Rundenzeitnehmung
• Turbo-Funktion

Im folgenden beschreibe ich einen Beispiel-Aufbau mit dem alle drei Funktionen verwendet werden. Es kann aber zum Beispiel auch nur die Startampel und die Zeitnehmung aufgebaut werden.

Startampel

Die Startampel besteht aus 5 LED's die vom ServoTimer geschalten werden. Das Schaltmuster folgt dem grossen Vorbild der Formel1 das heisst im Abstand von 1 Sekunde wird jeweils eine weitere LED aktiv. Nachdem die letzte LED aktiviert wurde leuchten alle LED's für ca. 1 Sekunde. Danach werden alle LED's gemeinsam ausgeschaltet und das Rennen ist somit gestartet.

PIN-Belegung

IOIO-Pin	Belegung
35	Output LED 1
36	Output LED 2
37	Output LED 3
38	Output LED 4
39	Output LED 5

Bauteile

Jeweils 5 LED's und 5 Vorwiderstände mit z.B. 220 Ohm

Rundenzeitnehmung

Als Kontaktgeber für die Rundenzeitnehmung gibt es unterschiedliche Varianten. Diese reichen von einfachen mechanischen Zählern bis hin zur STZ Schiene bei der die Überfahrenden Autos elektronisch erkannt werden. Details zur STZ Schiene gibts unter http://www.servospeedway.de bzw. http://www.servospeedway.de/Basteleien/STZ-Technik/stz-technik.html
Da ich bereits einen mechanischen Rundenzähler für mein Bahn hatte habe ich diesen als Kontaktgeber für die Zeitnehmung verwendet. Die Lösung funktioniert beim Fahren zuverlässig und ich habe bis jetzt noch keine Fehlmessungen beobachtet.
Eine Variante den Rundenzähler umzubauen wird hier beschrieben (inkl. Fotos):
http://www.carrera-servo-140.de/rundenzaehlerumbau.htm

Ich habe das Ganze etwas simpler mit aussen auf den Rundenzähler aufgeklebten Kabeln gelöst. Ein möglichst flexibles Kabel wird auf die bewegliche Wippe aufgeklebt, das zweite Kabel habe ich auf das Gehäuse des Rundenzählers geklebt und so zurecht gebogen, dass es oberhalb der Autos in die Fahrbahn hineinragt. Wenn ein Fahrzeug den Rundenzähler passiert wird die Wippe mit dem darauf befindlichen Kabel nach vorne auf das zweite Kabel gedrückt et voila der Kontakt ist geschlossen. Falls einem das Ganze irgendwann nicht mehr gefällt einfach die Kabel abnehmen und der Rundenzähler ist wieder wie neu :-)

PIN-Belegung

IOIO-Pin	Belegung
30	Input Rundenzähler Fahrzeug 1
31	Input Rundenzähler Fahrzeug 2

Turbo-Funktion

Die Turbo-Funktion ermöglicht das Umschalten der Bahnspannung eines Fahrzeugs. Der Spieler kann den Turbo über einen Knopf am Handregler aktivieren. Die Software erkennt dass der Knopf gedrückt wurde, prüft daraufhin ob der Turbo verfügbar ist und aktiviert dann den jeweiligen Schaltpin. Mit dem Schaltpin wird, verstärkt über einen Transistor, ein Schaltrelais geschalten an welchem die beiden Spannungen für normale Fahrt bzw. für Turbo-Fahrt anliegen.
Nach Ablauf der in der App einstellbaren verfügbaren Turbo-Zeit wird der Schaltpin wieder deaktiviert auch wenn der Knopf weiter gedrückt wird. Zusätzlich zeigt die App in der Oberfläche mit einem Balken die noch verbleibende Turbo-Zeit an

Die Transistorschaltung habe ich von folgendem Artikel auf mikrocontroller.net übernommen http://www.mikrocontroller.net/articles/Relais_mit_Logik_ansteuern#Schaltstufe_f.C3.BCr_kleine_Lasten

Ich habe die Variante mit NPN Transistor aufgebaut (linker Schaltplan) die andere Variante funktioniert aber vermutlich genau so.

PIN-Belegung

IOIO-Pin	Belegung
10	Input Turbo-Taster Fahrzeug 1
11	Output Schaltpin für Turbo-Relais Fahrzeug 1
19	Input Turbo-Taster Fahrzeug 2
20	Output Schaltpin für Turbo-Relais Fahrzeug 2

Bauteile

Pro Fahrzeug benötigt ihr:
- NPN Transistor BC 337-16
- Schaltrelais FIN 43.41.7 5V :: Steck-/Printrelais, 1x UM, 250V/10A, 5V, RM3,2
- Vorwiderstand für Transistor 270 Ohm
- Freilauf-Diode 1N4148
- optional LED zur Anzeige des Relaiszustands

Die Anzeige-LED habe ich versuchshalber zwischen Vorwiderstand und Basis des Transistor gehängt. Bis jetzt hat das problemlos funktioniert.

Schaltplan

Handregler

Damit die Turbo Funktion während der Fahrt bequem aktiviert werden kann habe ich in den original Handregler einen kleinen Druckknopf eingebaut. Der Druckknopf kann beim Fahren mit dem Zeigefinger ausgelöst werden. Die Pins des Druckknopfs habe ich einfach zwischen den Kühlrippen des Handreglers ins Gehaüseinnere gesteckt und den Knopf dann flächig auf das Handreglergehäuse geklebt. Im inneren des Handreglers gibts genügend Platz um die Kabel anzulöten und durch die unten liegende Kabelöffnung wieder ins freie zu führen. Von dort werden die beiden Kabel dann mit dem IOIO verbunden (eins mit +3,3V das andere mit dem Turbo Input Pin des jeweiligen Fahrzeugs).

Stromversorgung

Als Stromversorgung verwende ich derzeit zwei herkömmliche regelbare Carrera Trafos. Die beiden Anschlüsse des schwächer eingestellten Trafos werden mit dem stabilen Ruhepol der beiden Schaltrelais verbunden, die beiden Ausgänge des stärkeren Trafos mit dem anderen Input der Relais. Vom Output der Relais gehts dann zum Input der Stromschiene. Mit dem "Abstand" der beiden Regler kann dann die Stärke des Turbos gesteuert werden.

Konfigurationsmöglichkeiten in der App

Der Einstellungsdialog der App bietet derzeit folgende Konfigurationsoptionen.

• Spielernamen für die Sprachausgabe
• Anzahl Runden
• Turbo-Modus
  • deaktiviert: kein Turbo
  • unlimitiert: Turbo steht die ganze Zeit unbeschränkt zur Verfügung
  • immer, limitiert: Turbo steht immer zur Verfügung (egal ob erster oder zweiter Platz) ist allerdings pro Runde zeitlich begrenzt
  • bei Rückstand, limitiert: nur der hintenliegende Fahrer kann den Turbo zeitlich begrenzt aktivieren
• Zeitlimit für Turbo

Fotos

Aufgebaute Schlatung mit IOIO, Breadboard und Schaltrelais

Aufgebaute Schaltung und Rundenzähler mit Kontaktschleifen

Project Members:

• markus mayer (admin)