Richi´s Lab

 

Carrerabahn-Boxengasse

Die analogen Carrera-Bahnen bieten nicht allzu viele Funktionen. Mit etwas Einfallsreichtum kann man allerdings so manches möglich machen, zum Beispiel eine Boxengasse, die mehr oder weniger automatisch funktioniert.

 

Die Schaltung ist zweimal identisch aufgebaut, was nicht besonders effizient ist aber die Entwicklung vereinfacht. Als Mikrocontroller ist dafür ein sehr einfacher Attiny2313 eingesetzt.

Nachdem die Schaltung mit den bis zu 30V der Bahnversorgung funktionieren muss, besitzt sie am Eingang zuerst einen 12V- und danach einen 5V-Spannungsregler. Die Ansteuerung einer Weiche erfolgt mit 12V, der 5V-Regler versorgt die Logik und die Siebensegmentanzeigen.

Je ein MOSFET schaltet die Weiche einer Spur. Zwei weitere Transistoren unterbrechen den Strom in der Boxengasse.

Ein BCD-Decoder gibt auf einer Siebensegmentanzeige aus wie viele Runden noch gefahren werden können. Komplettiert wird das Ganze von einer Ampelanlage und Mikroschaltern um die gefahrenen Runden zählen zu können.

 

 

 

Ein erster Versuchsaufbau um die Software zu testen.

 

 

Wie es oft so passiert: Nachdem die Siebensegmentanzeigen während der Entwicklung ein paar Mal gewechselt wurden, kam es schließlich dazu, dass die Auswahl zwischen gemeinsamer Anode und gemeinsamer Kathode am BCD-Decoder nicht richtig umgesetzt war. Die Ausgänge sind praktischerweise Push-Pull-Endstufen, wodurch es ausreicht den Pin um zu verdrahten, der die Art der Ausgabe kontrolliert. Etwas Heißkleber schützt die Konstruktion.

 

Die Entprellung der Mikroschalter sollte eigentlich die Software übernehmen. Der Interrupt löste aber immer zu oft aus, weswegen letztlich nachträglich doch noch eine Hardware-Entprellung eingefügt wurde.

 

Für analoge Carrera-Bahnen gibt es nur eine Art von Weichen. Sie schalteten automatisch bei jeder Durchfahrt um.
Die automatische Rückstellung bleibt erhalten, damit ein aus der Boxgasse fahrendes Auto die Weiche wieder in die Geradeausstellung bringen kann und nicht zwei Aktuatoren je Spur benötigt werden. Über einen Kupferlackdraht lässt sich der Umschaltvorgang in Richtung Boxengasse triggern.

 

Magnetaktuatoren betätigen die Mechanik einwandfrei. Der Kupferlackdraht ist mittels eines Tropfen Epoxidkleber fixiert.

 

Einige zusätzliche Leitungen ermöglichen es dem Mikrocontroller den Stromfluss in der Boxengasse zu kontrollieren.

 

Eine Plexiglasplatte fixiert die einzelnen Teile. Kabelkanälen führen die Leitungen.

Am rechten Ende der Weiche kann man die beiden Mikrotaster erkennen, die die gefahrenen Runden zählen.

 

Die Ampelanlage besteht ebenfalls aus Kabelkanälen.

 

Die Verbindung der Steuerplatine im Boxenhäuschen zur Rennbahn ist über ein Parallelportkabel steckbar ausgeführt.

Die einzelnen Leitungen sind etwas dünn, sollten aber ausreichen, da nur kurzzeitig relevante Ströme übertragen werden müssen.

 

 

Der fertige Aufbau in eine Rennbahn integriert.

Die Fahrzeuge fahren fünf Runden bevor sie das erste Mal in die Boxengasse geleitet werden, wo sie stromlos zum Stehen kommen. Es folgt eine zufällige Standzeit, nach der die Ampel auf grün und der Strom wieder zugeschaltet wird. Ist diese Standzeit höher, so darf das jeweilige Fahrzeug eine Runde mehr fahren. Ist die Standzeit kürzer, so werden die möglichen Runden um eine reduziert.

 

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