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In Zusammenarbeit mit Jürgen Kowald, einem echten Carrera-Universal-Fan haben wir Anfang 2012 einen mechanischen Carrera Universal Rundenzähler mit Uhr (50582) an den Ghairacer angepasst. Jürgen fragte mich nach der Machbarkeit seines Vorhabens. Meine anfänglich ablehnende Haltung (Keine Lust, zu teuer und zuviel Zeitaufwand) hielten Jürgen nicht von seinen Projekt ab. Mit etwas Bedenkzeit entschloss ich mich dann doch dazu es zu versuchen.

Jetzt musste erst mal fest gelegt werden wie der Rundenzähler in Zukunft aussehen sollte. Jürgen wollte jeweils zwei Ziffern pro Spur, eine Startampel mit 5 roten LED’S und die aktuelle Uhrzeit. OK, dass sollte machbar sein. Die Uhrzeit sollte durch ein passendes Uhrwerk realisiert werden. Eine Digitaluhr schied wegen der Optik aus, wäre aber auch möglich.

Jürgen mailte mir paar Bilder vom originalen Innenleben des Rundenzählers. Dazu dann Maße der einzelnen Teile des Geäuses.

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Da die Schaltung nach Möglichkeit nicht teurer als die ganze Bahn sein sollte, aber nichts passendes zu kaufen war mussten wir uns selber was einfallen lassen. Nach einigem Hin und Her in meiner Birne und der Suche in verschiedenen Internet-Shops wurde mir klar, es geht nur in “Handarbeit”.

Die Schaltung sollte auf dem Prinzip der Positionsanzeige basieren. Das hieß, es muss ein Atmel MC, ein Pegelwandler auf RS232, ein SAA1064 als Anzeigentreiber und natürlich die 7-Segment-Anzeigen selber her. Nur wohin mit den Teilen? Klar war von Anfang an, es geht nicht wirklich mit einer Platine, die Anzeigen brauchen aufgrund der Gehäuseform jeweils eine eigene Platine. Da bietet sich Lochraster an, billig, flexibel und der Lötaufwand bei nur zwei Ziffern pro Platine ist noch vertretbar. (Dachte ich zumindest am Anfang).

Da sich für so ein Einzelstück keine Fremd-Fertigung eigener Platinen lohnt sollte auch der SAA1064 mit seinen wenigen zusätzlichen Bauteilen und der Spannungsversorgung auf Lochraster unterkommen. Problem dabei war die geringe maximal mögliche Breite der Platine von ca. 45mm. Aber auch das hielt uns jetzt nicht auf. Die Verschaltung der Anzeigen wurde wie bei der Positionsanzeige nach der Schaltplan der RN-Digi Platine aus dem Roboternetz ausgeführt. Den Plan könnt ihr dort ansehen. 

Bild2

Probieren ob es passt. Zu sehen oben links die Platine von unser Tankanzeige, in der Mitte der Anzeigentreiber SAA, rechts und links die kleineren Platinen für die 7-Segment-Anzeige

Jetzt braucht unsere Anzeige nur noch Futter um ins Leben gerufen zu werden. Wie gesagt, es sollte ein AVR wie bei der Pos-Anzeige verwendet werden. Nur dort ist das Teile auf einer käuflichen “Riesenplatine” von Pollin. Diesen Platzt haben wir im Rundenzähler nicht. Es wäre möglich gewesen die Platine unter Bahn verschwinden zu lassen nur dann hätten den I2C Bus, die Spannungsversorgung und die ganze Drähte für die Startampel-LED’S irgendwie schön verstecken müssen.

Da die Startampel-LED’s ja auch noch Vorwiderstände brauchen kam mir der Gedanke unsere Platine der Tankanzeige zu verwenden. Also ab in den Keller, Tankanzeige suchen und Maße aufnehmen. Nach Rückfrage bei Jürgen sollten so alle Platinen in den Rundenzähler passen. Die Tankanzeige-Platine hat alles was noch fehlte. Den Prozessor, den Pegelwandler für serielle Schnittstelle und Platz für die Vorwiderstände der Startampel.

Um die Anzeigen mit 13,5 mm einzubauen mussten die Fenster etwa 2mm breiter und höher geschliffen werden. Die Holzklötze nehmen nachher die Schrauben auf und dienen als Abstandshalter. 

Bild1

Da es jetzt so aussah als wenn wir das Projekt so umsetzten können begann Jürgen den originalen Rundenzähler zu schlachten und die Maße nochmals zu überprüfen. Sah alles gut aus. Nach dem die Platinen alle fertig bestückt waren begann ich mit der Software für den Mikrokontroller. Das war nicht ganz so einfach wie anfangs gedacht. Es waren doch gravierende Änderungen gegenüber der Positionsanzeige nötig. Auch der Ghairacer brauchte dazu eine Riesen-Änderunge. Unser vorhandenes Protokoll ließ sich damals schon kaum an die Positionsanzeige anpassen. Es gab immer wieder Interferenzen mit den anderen Hardware. Da ein USB-Seriell-Wandler-Kabel ab ca. 5 Euro zu haben ist bekam der Laptop an der Rennbahn ein zweiten seriellen Port spendiert. Im Ghairacer wurde die Ausgabe der Daten ebenfalls auf zwei Ports aufgeteilt. Das erschien mit sinnvoller als das alte Protokoll zu TNT, TAZ und AZT zu ändern. Das hätte bedeutet, dass alle User die eine dieser Komponenten einsetzten ihre Prozessoren tauschen müssen.

Bild3

Das Uhrwerk ist eingebaut. Um authentisch zu bleiben hat Jürgen sich für eine gute alte Analog-Uhr entschieden.

Als auch diese Hürde genommen war konnte ich die Anzeige das erste mal testen. Siehe da sie zeigt was an. Freu....

Die Freude war aber nur von kurzer Dauer. Bei manchen Ziffernkombinationen flimmerte eine der Anzeigen. Die andere wahr einwandfrei. Jetzt begann eine tagelange Fehlersuche in der Schaltung. Ich habe alle Bauteile mehrfach getauscht, habe sogar eine weitere Platine mit zwei Ziffern gelötet, tausende Messungen durchgeführt aber nichts half. Jetzt war meine Positionsanzeige fällig. Zum Test habe ich einige deren Ziffern an die neue Schaltung gelötet. Aber es blieb einfach Scheiße! Ich war mir schon Ausreden und Entschuldigungen für Jürgen am ausdenken um den Mist komplett in die Tonne zu werfen. Meine Frau wollte mich schon in die Wüste schicken, “Da hört Dich keiner Fluchen....”

Irgendwann viel mir auf, dass der Fehler nur im Multiplex-Betrieb des SAA auftrat. Mit freundlicher Bitte konnte ich mir auf der Arbeit ein Oszilloskop ausleihen und messen, dass einer der beiden Multiplex-Transistor nicht das Tat was er soll. Naja, den zu tauschen war nicht schwer. Aber...Ihr ahnt es schon. Es läuft nicht. Jetzt sollte sich rächen, dass ich die Platine nicht nach Schaltplan aufgebaut habe, sondern einfach als Kopie meiner Positionsanzeige. Der Transistor war falsch verdrahtet. Ja, kann vorkommen. Aber so doof kann ich doch nicht sein, dass ich beim Nachbauen so einen Fehler mache. Schließlich hatte ich die Schaltung ja eine Millionenmal verglichen. Und es jedesmal übersehen? Kann nicht sein. War auch nicht! Die Vorlage war auch falsch. Sprich auf meiner Positonsanzeige war bei einem der drei SAA’s auch der Transistor falsch angelötet, funktioniert aber trotzdem. Dumm gelaufen, nicht zu verstehen. Zwei Drähte getauscht und.....

Freu....
Freu....
Freu...

Es läuft endlich und viel dazu gelernt. Über diese Reise hat auch der AVR einen Bootloader bekommen. So kann Jürgen falls noch ein Fehler im Programm ist Updates selber einspielen ohne ein AVR-Programmer zu benötigen. Super Sache!

Roland


 

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Sieht doch echt geil aus oder?

Abschließend bleibt noch zu sagen, dass der Rundenzähler ähnlich wie die Positionsanzeige eher ein Projekt für den ambitionierten Elektroniker als für den Hobby-Slotter geeignet ist.