Hallo Community,
seit L&T 1.80 (veröffentlicht am 07.10.2015) kann man im Einstellungsmenü ein neues Feature finden, bei dem sich aktuell möglicherweise manche von euch fragen, wozu es gut sein soll:
Zitat von Joe GO!!!UART Unterstützung für eigenprogrammierte µController zur Zeitmessung (für John)
Daher möchte ich euch mein Projekt vorstellen, welches mit der neuen Schnittstelle funktioniert. Meine Zeitmessungs-Hardware basiert auf den Sensoren und dem Gehäuse des Carrera Virtureal Racing System (kurz V.R.S.) und innerlich auf einem Arduino Nano. Die Funktionen sind sehr simpel gehalten: Es gibt jeweils eine Zieldurchfahrtserfassung für 2 Spuren und eine vereinfachte Ampel, die nur ein rotes und ein grünes Licht ausweist. Die Kommunikation mit dem PC und die Energieversorgung wurden über die USB-Schnittstelle realisiert, sodass nur ein einzelnes Kabel nötig ist. Um die Konstruktion simpel und einfach zu halten und das Gehäuse so wenig wie möglich (letztendlich überhaupt nicht) verändern zu müssen, habe ich auf weitere Funktionen verzichtet. Prinzipiell wäre es aber mit der neuen Schnittstelle möglich, alle Funktionen zu nutzen, die L&T bietet. Dabei ist es egal, welche Hardware man verwendet.
So sieht meine fertige Hardware aus:
(zum Vergrößern klicken)
Ich bin grob wie folgt vorgegangen: (Wer sich nicht dafür interessiert kann diesen Absatz überspringen.)
Zuerst habe ich die V.R.S.-Schiene auseinandergenommen und alle Kabel, die zu den Slots gingen, von der Platine abgelötet. Dadurch erhält man 4 Leiter für den Bahnstrom, welche in diesem Projekt keine Verwendung finden, sowie 3 Leiter von den Durchfahrts-Sensoren. Das Ergebnis kann man auf Bild 2 sehen.
Dann habe ich eine Lochraster-Platine entsprechend den Maßen des verbliebenen V.R.S.-Gehäuses zugeschnitten und Löcher für die Schrauben gebohrt. Jeder hat mit Sicherheit schon Platinen mit besserem Aussehen gesehen, aber das war mir aufgrund von fehlendem Werkzeug nicht möglich und auch nicht mein primäres Ziel. Die neue Platine muss etwas keiner sein als die originale, weil die originale Einbuchtungen für den Anschluss eines Netzteils und von Reglern vorsieht. Daran hatte ich jedoch nicht genug Interesse, um diesen Aufwand in Kauf zu nehmen. Auf den verlinkten Bildern 3 und 4 kann man die Löt- und die Bestückungsseite der Platine sehen.
Die Schaltung ist denkbar simpel: Masse, D2 und D3 (die beiden Interrupt-fähigen Pins) sind mit den Schraubterminals verbunden und die LEDs wurden mit Masse und jeweils einem PWM-fähigen Pin verbunden. Es ist nicht einmal ein Vorwiederstand nötig, weil die verwendeten LEDs bereits passende Vorwiderstände für 5V im Gehäuse besitzen.
Die LEDs habe ich mit Abstandhaltern ausgestattet, damit diese bis an die schon original vorhandenen Löcher heranreichen und man nicht so offensichtlich ins Innere sehen kann. Auf die Buchsenleisten ist später der Mikrocontroller aufgesteckt. An die Schraubterminals sind später die Kabel der Sensoren angeschlossen. Auf Bild 5 ist das bereits geschehen. Die Lüsterklemmen waren zur Isolation des Bahnstroms vorgesehen, wurden aber später durch PVC-Klebeband ersetzt, weil sie geklappert hatten.
Dann war es an der Zeit, die Hardware zu testen. Dazu bin ich zuerst wenige Runden gefahren und habe mehr oder wenige kleine Anpassungen an der Software vorgenommen. Als ich der Meinung war, dass alles in Ordnung sei, habe ich einen Testlauf über 5000 Runden durchgeführt. Dabei hat ein mechanischer Rundenzähler als Referenz hergehalten, den ich alle paar hundert Runden kontrolliert habe. Das Ergebnis lag bei keiner einzigen Fehlmessung, also weder False Negatives noch False Positives.
Zuletzt habe ich die Hardware zusammengebaut. Wie das Ergebnis aussieht kann man weiter oben auf dem ersten Bild sehen.
Die vom Mikrocontroller verwendete Software kann unter diesem Beitrag heruntergeladen werden. Bei einer Weiterverwendung ist die Lizenz (GPLv3) zu beachten.
An dieser Stelle möchte ich noch einmal Joe danken, der aufgrund meiner Bitte die Unterstützung für UART in L&T implementiert hat. Ohne diese Hilfsbereitschaft wäre es vermutlich nie zur Realisierung dieses Projektes gekommen.
