Slotcar Controller V1

Rückblick:

Da ich den Ohmschen Normalverbraucher-Drückern ala Carrera-Daumentrainer oder Parma-Fingerschinken nichts abgewinnen konnte, habe ich mir, als wir mit den Slot-Rennen angefangen haben (2007?), meinen eigenen Drücker gebaut.

Analog sollte er sein, diverse Einstellmöglichketen sollte er haben!
Min-Speed
Max-Speed
ASR
Bremse bei negativer Spannungsänderung
Bremse An/Aus intensität
Turbo-Taste
Einstellbarer Abzug, Kraft/Weg
Strom/Spannungsanzeige etcpp
Und schnell sollte es auch gehen, also auf vorhandenes Material zurückgreifen.

Einen alten Joystick rausgekramt und umgebaut.

Ein Gehäuse zusammengeschraubt. Einen Ringkerntravo, und eine alte Platine eines Labornetzteils eingebaut.

Eine kleine Platine für diverse Funktionen, die Bremsschaltung, und eine fertige Anzeige dazu. Einstellen…

…und zusammenbauen.

Demoboard V2

Nachdem ich nicht dauernd meinem Kumpel bzgl. Mikrocontroller programmieren auf die Nerven gehen will, habe ich mich dazu durchgerungen, doch tiefer in die Materie einzusteigen. In einem fertigen Projekt am Code rumzufummeln, bekommt man ja noch spielend hin. Ein eigenes Projekt, von der Festlegung des Device, über das studieren der Spec, bis hin zum fertigen Projekt, ist ne ganz andere Nummer. Der Devicehersteller ist klar. Einmal Atmel, und die Richtung ist festgelegt.
Ich also mein altes Demoboard rausgesucht. Meinen MyAVR-USB Programmer mit dem ich alle AVRs das kompletten Fräsenprojektes geflasht habe und das Atmel Studio 4 startklar gemacht, angeschlossen und GO.

Der Device war ein AT90S2313. ISP eingestellt, Signatur lesen. Error. Nach gefühlten 2 Stunden, fand ich dann im Forum des Herstellers einen Eintrag, welcher in etwar lautete: Der Device steht in der Liste der unterstützten Mikrocontroller, kann aber nicht verwendet werden. Von meinem Kumpel bekam ich dann einen ATiny2313, den er zufällig rumfliegen hatte, und der Pinkompatibel ist.

Studio 4, welche Qual. Nicht mal Syntax-Highlighting, geschweige denn andere Feachers die das Programmieren für meine Wenigkeit angenehmer machen.

Zum Glück kam dann auch schon der neue Programmer, den Basti im Doppelpack bestellt hatte. Vernünftige Hardware muß man immer mitbestellen.

„Ohne gescheites Werkzeug kann man nicht schaffe“

Der Atmel ICE3 war also da.

Somit konnte ich auch AVR Studio 6 runterladen, welches auf das Microsoft Visual Studio 2012 aufbaut.

Das ist dann ganz mein Ding. Da der Tiny2313 keinen ADC hat, habe ich mir schnell ein neues Demoboard zusammengelötet.

Nach anfänglichen Startschwierigkeiten (Kopf-Datenblatt) habe ich dann zuerst die IOs Initialisiert, danach bin ich die Interrupt-Routinen durchgegangen, habe Timer aufgesetzt, die 7-Segmentanzeige kann große Zahlen durchscrollen, der ADC
wandelt die Spannung des Potis in Digitalwerte um und gibt sie an der Anzeige aus, und am OC1A Ausgang pulst auch schon die PWM.

Das InDevice Debugging über die DebuggWire des ISP oder per JTAG ist auch ganz großes Kino, wenn man den „Ausschalter“ findet.

Keine Ahnung was sich Atmel bei den Adaptern gedacht hat, aber die mußte ich auch erst mal umbauen da sie keinen verpolschutz hatten und nicht in einen Norm-Wannenstecker passten.

Motorteststand

Für die Entwicklung des neuen voll digitalen Drückers für die Rennbahn, benötigen wir (Basti und ich) zuerst einmal Messwerte der Fahrzeuge und deren Motoren.

Hierzu ist ein Prüfstand wie im Original nötig.

Zuerst muß die Grundplatte zur Einstellung der Kiellänge und des Radstandes hergestellt werden.

Danach die Rolle für die Hinterachse.

Die Litze für die Schleifer muß angebracht werden.

Es fehlt noch die Platine für die Geberauswertung, Messmöglichkeiten, USB und PWM Endstufe.

Nun die Deckplate und einen Haltebügel andringen um das seitliche verlaufen bei minimaler Reifenunwucht zu verhindern.

Dann können die Messungen beginnen.

Bsp: Motorkennlinie ansteigend und abfallend 0-14V Carrera R8.

Noch ein Video

Es sind nun natürlich auch andere Messungen wie Beschleunigung, Bremswirkung etc. möglich.

Nun können wir mit den Drückern beginnen.

Netzteil für den Hartgrundring

Weihnachten ist rum.
Nun ist Zeit, mal ein paar Berichte aufzuholen.

Für die große Slotstrecke eines Kollegen habe ich ein Netzteil mit ein paar Komponenten aus der Kruschkiste zusammengestückelt.

Zuerst die Holzeinzelteile aus ein paar Resten gesägt, und die nötigen Löcher gefräst.

Die Transformatoren, Klemmleisten, Relays und Kühlkörper vorbereitet.

Und zusammengeschraubt.

Die Elektronik, Anzeigen, Buchsen und Potis eingebaut und zusammengeschraubt.

Nun ist das geregelte SyCoTrack Netzteil fertig. 4x 5-14V 4A

Slot Table

Wie versprochen die nächsten Bilder

Zunächst hat Platte 2 und 3 die Slots bekommen, und folgend alle 4 Platten ihre Gravur (Curbs und Streckenbegrenzung)

Mein errechneter Winkel passt auch

Die Löcher für die Slotbeleuchtung

Die aussparungen für die Zeitmessung und die Löcher für die Zusatzgeräte Versorgung (Startampel, Lichtmasten etc.)


Hier ein Sensor in der Testplatte

Die Aussparungen zur Litzenbefestigung auf der Unterseite

Die Stirnseitigen Aussparungen für die Litzen


Der Monitor (Touch)


Zuletzt noch mein Logo

Nun gehts ans verschleifen.

Slot Table

Nachdem ich tagelang mit der CAD Sotware gekämpft habe (sch… Demoversionen) und inzwischen auch schon mehrere Tage an der Fräsmaschine stehe, ein kleiner Zwischenbericht vom Projekt.

Vor einigen Tagen habe ich meine MDF Platten bei meinem Lieferanten geholt.
Da es mich generft hatte als ich beim verleimen des Vakuumtisches keine gerade Unterlage hatte, habe ich kurzerhand noch eine „Arbeitsplatte“ mitbestellt.
Diese habe ich auch als erstes zusammengeschraubt.

Hier kann ich nun meine Platten aufspannen, um sie zu verleimen und auszurichten.
Als nächstes war das austrennen der 4 Deckplatten dran. Die NC-Programme dazu habe ich in meinem Tool gemacht.
Als es soweit war, hatte mich dann doch der Mut verlassen, und ich habe erst mal alles mit dem Stift abgefahren.

Danach das ganze mit einem 16mm Fräser ausgetrennt

und später noch die Kanten abgerundet.

Zwischenzeitlich ist auch mein 17″ LED Pannel eingetroffen.

Die Aussparungen für die Verstrebungen der Deckplatten waren als nächstes dran.

Zuerst Platte 2 und 3 , gefolgt von Platte 1 und 4.

Bei der Bearbeitung von Platte 4 ist Plötzlich die erste nut dunkelbraun geworden. Fräser stumpf?
Komisch dachte ich mir, neuer Fräser rein, und weiter gings.
Als nächstes wurden dann die CAD Files in NC-Code umgewandelt.

Angefangen habe ich mit den Slots der Platten 1 und 4.

Bei der zweiten Spur auf Platte 4 wurde dann komischerweise innerhalb von 5cm der 3mm Fräser stumpf und zog auch eine dunkle Spur hinter sich her.
Das kann kein Zufall sein. Irgendwelcher abressiven Dreck wird da in den Platten entsorgt.
Aber man hat ja immer mehr als einen Fräser.
Die gewählten 75mm Slotabstand sind wie ich finde Optimal gewählt.

Die Fahrzeuge können recht weit driften, aber haben doch die Chance den Nebenmann anzurempeln und druck zu machen.

Zuguterletzt noch ein Bild zur Stoßstelle.

Als nächstes Fräse ich die Slots in Platte 2 und 3, die Curbs und die Beleuchtungslöcher. Dann kommen die Platten zum Beschichten, bevor das Litzenbett gefräst wird.
Weitere Bilder folgen.

Slot Table

Heute war ich bei einem Kollegen, der mir Professionell meine Gedanken in ein 3D CAD Modell umgesetzt hat.

Hat garnicht mal so lange gedauert.

Die Details und die endgültige Form der Deckplatten folgen noch. Zunächst brauche ich erst mal die Stückliste und die Maße für die Zuschnitte.


Das Aluminiumgestell


Der gesamte Tisch von oben und unten

Danke Jochen!

Slot Table

Heute habe ich die Akte für den Tisch angelegt, um alle „Papier“ Unterlagen abzulegen.

Danach den Umbau der Touch Platine auf USB fertig gemacht, die Glasscheibe angeschlossen, und getestet. Sicherheitshalber mit dem alten Laptop.
Die Stromversorgung und die Ansteuerung kommt nun über USB.

Stromverbrauch 40mA

Slot Table

Nachdem die Grundvoraussetzung nun geschaffen ist, gehts an mein nächstes Projekt.

Es handelt sich um einen neuen Esszimmertisch.

Natürlich handelt es sich nich um einen normalen Tisch. In den Tisch integriert, soll eine Slotcar Strecke sein.

In dem Projekt soll enthalten sein:

Hardware:
Tisch mit Vollauszügen
Zwei zusätzliche Tischplatten
Integrierte Slotstrecke
Mikrocontrollerboard mit USB
Netzteil
Brücke mit Startampel
Zeitmessung inklusive Teilstrecke
Integrierter 17″ Touch Monitor
Anschlußpannels für Drücker mit Buzzer

Software:
Zeitmessung mit Kommunikation über USB

Die Maße des Tisches stehen schon fest. Der Tisch wird 1200×1800 mit 2 700mm Vollauszüge. Dazu kommen zwei zusätzliche Tischplatten mit 1200×700. In der einen wird zusätzlich der Touchscreen integriert. Den Tisch soll man auch als normalen Esszimmertisch nutzen, daher muss die Oberfläche des gesamten Tisches plan sein.

Einige der Hardwarekomponenten stehen schon fest, und sind teilweise schon vorhanden oder bestellt.
Tischplatten MDF 19mm
Ständerprofil Bosch 45mm
Edelstahlfüße mit Dämpfer zum einstellen der Tischbeine
Vollauszüge Profilscope Edelstahl 700mm
Glasscheibe 3mm Elo-Touch (USB Platine muß ich noch bauen)

Folgendes ist eine Ideensammlung, worüber Machbarkeitsstudien erstellt werden müssen.

Tisch:
Tischfarbe braun, Klarlack auf poliertes MDF, abgegrenzte Fahrbahn RAL 7005 (Designversuch läuft)
Die zwei zusätzlichen Platten soll man im Tisch versteuen können.
Drei Spuren wären wünschenswert.
Die Spuren sollen über RGB-LEDs beleuchtet werden können.
Steckverbindungen zwischen den Platten zur Stromverbindung und justage.

Netzteil:
Platine vorgesehen für vier Regelungen mit je
10-18 Volt digital einstellbar,
2,5 Ampere Strombegrenzung.

Mikrocontroller:
Board mit USB für PC Kommunikation vorgesehen für 4 Spuren
Autarge Zeitmessung, mit bis zu 4 Teilbereichen.
Einstellen der Netzteile.
Beleuchten der Spur über RGB Signal.
Steuerung der Sartampel.
Bahn zu Regler Umschaltung.

Software:
Sprache C#
Kommunikation zum MC-Board.
Ausgeben der Zeiten Visuel und Akustisch
Anzeigen der Strecken und Teilstreckenzeiten in 1-4 Windows.
Einstellungen der Bahnstrecke und Beleuchtungsfarben (RGB).
Speichern der Runden und Streckenbestzeit bei Ende des Rennens über Button.
Buzzer (Taster) unterbricht Bahnstromzufuhr und/oder schließt Strecke kurz (Einstellbar)
Beleuchtet Bahn in Fahrerfarbe und zählt Fehler hoch.
Wiederholtes drücken gibt Rennen wieder frei.
Rennmodus 1: Rundenfahren „2x Fehler = -1 Runde“ (Einstellbar)
Rennmodus 2: Zeitfahren „1x Fehler addiert am Rennende 1/2 x Rundenbestzeit oder Festwert“ (Einstellbar)
Rennmodus 3: Nur Zeitmessung
Rennen Vorbereiten über Touchscreen, Beleuchtung der Spuren in Fahrerfarbe für x Sekunden.
Drücken des Buzzor beleuchtet Bahn in Fahrerfarbe.
Drücken aller drei Buzzer über x Sekunden startet Rennampel und Einzelrennen.
Nach Einzelrennende Spuren umschalten und beleuchten für x Sekunden…usw.
Speichern der Daten in Regisry.

Für weitere Vorschläge und Verbesserungen bin ich Dankbar.
Das Netzteil und das Board sollen später auch auf der großen Strecke zum Einstz kommen.

Vakuumplatte

Nachdem ich letzte Woche die Metallteile für meine Vakuumplatte gedreht und gefräst hatte,

konnte ich nun die nächsten MDF-Komponenten Fräsen, und die Inlays verschrauben.

Auf der rechten Seite ist der abnehmbare Anschlag, der mit Passstücken versehen ist.
Unten sieht man den unteren Anschlag, den ich mit den Absolutmaßen versehen und verleimt habe.

Die Beschriftung ist herausgefräst und danach mit Lack gefüllt.
Den Überstand des Anschlags habe ich im eingebauten Zustrand auf das entgültige Maß abgetrennt.

Als letztes habe ich noch den Nullpunktanschlag für die andere Achse gefräst beschriftet, lackiert, und die Vakuumplatte in die CNC-Fräse geschraubt. Die Vakuumplatte kann man auch anderweitig einsetzen, ist aber hauptsächlich für die Fräse gedacht.