Startampel

Erst mit einer eigenen Startampel, die über den PC gesteuert wird kommt richtiges Rennfeeling auf. Leider unterscheidet sich die Ansteuerung der Startampel je Software, sodass zunächst die Frage nach der Anschlussvariante und dann nach der Software gelöst werden muss.

Hier stelle ich die zwei bekanntesten Lösung vor, die Startampel für den Druckeranschluss und für die L&T USB-Box. Bei der Ampel für den Druckeranschluss wird über die Pins die Versorgungsleitung geschaltet, die USB-Box schaltet hingegen die Masseleitung für die LED’s.

Erst nach der Transistorschaltung der LPT-Startampel sind beide wieder kompatibel zu einander (vgl. Schaltbilder).

Wer also die Transistorschaltung von der Startampel getrennt aufgebaut hat, kann die Startampel für beide Zwecke einsetzen.

 

Startampel für den USB-Port mit L&T

Die Ansteuerung über die L&T USB-Box unterscheidet sich grundlegend von der Ansteuerung über den LPT-Port am PC. Hier wird die Masse geschaltet.

Die USB-Box ist für den Anschluss von LED’s geeignet, weshalb die Zwischenschaltung über Transistoren wegfallen kann, die LED’s werden direkt über 1/4 Watt Kohleschichtwiderstände 270 Ohm mit der Vcc-Leitung (5 Volt) des USB-Moduls und den einzelnen Pins (P3,0-P3,5) verbunden.

Bei einer Startampel sollte man alle LED’s zu beiden Seiten des Ampelgehäuses ausführen, wenn diese auf der Bahn steht. Dazu schaltet man einfach mehrere LED’s parallel, wie im Schaltbild mit den beiden grünen LED’s gezeigt. Bis zu 10 LED’s funktionieren problemlos parallel.

Zusätzlich kann man weitere LED’s in die Ampel einlassen, z.B. die Bahnstromanzeige, die Betankungsanzeige und Chaosstatus-LED.

 

Startampel für den Druckeranschluss

Der Druckeranschluss (LPT-Port) schaltet die Plusleitungen (5V). Grundsätzlich gibt es zwei Möglichkeiten eine Ampel aufzubauen:

1. Aufbau mit externer Stromquelle

Bei Verwendung eines zusätzlichen Trafos für die Elektrischen Schaltungen (wird insbesondere zum Schalten bestimmter Relais für die Bahnstromabschaltung und für die Impulsverlängerung benötigt) kann man mit dem Trafo auch die Ampel mit Strom versorgen. Dann werden die LEDs über die Transistoren BC 337-25, in der Grafik mit T bezeichnet, geschaltet.

Die dieser Startampel wird zusätzlich eine 5 Volt Versorgungsspannung benötigt, die nicht vom Druckeranschluss genommen werden. Jedoch bietet sich ein USB-Port oder ein externes Netzteil an.

 

2. Aufbau ohne externe Stromquelle

Ohne zusätzliche Stromversorgung müssen die weiteren Komponenten sorgfältiger ausgewählt werden, der Einsatz von Relais für die Bahnstromabschaltung zum Beispiel ist begrenzt. Natürlich lässt sich auch der Rest der Schaltungen mit einem Zusatztrafo betreiben und die Startampel wird nach dieser Methode angeschlossen.

Da aber insbesondere ältere Druckeranschlüsse ggf. etwas andere Pegel bereitstellen ist hier die Funktion nicht immer gewährleistet.

Dafür ist diese Methode aber bestechend einfach, es werden zusätzliche Bauteile eingespart. Die LED’s wreden dabei über einen 270 Ohm Widerstand direkt an die Leitung (Pin 2-7) angeschlossen und auf Masse (Pin 25) geführt.

Welche dieser beiden Varianten man nun baut muss jeder selbst entscheiden, da aber die Variante 2 einfacher ist und sich natürlich auch später umbauen lässt würde ich damit beginnen.

 

Wie viele man dieser Schaltungen aufbaut, hängt von der verwendeten Software ab. So kann Slotman je Spur nur eine Rotphase schalten, bei einer 2-Spurbahn also nur zwei rote und eine grüne LED, bei einer 4-Spurbahn vier rote und eine grüne.

L&T schaltet die Ampelphasen von der Spuranzahl her unabhängig und kann bis zu 5 Rotphasen und eine Grünphase schalten.

Selbstverständlich können bei jeder Software beliebig viele LED’s parallel aufgebaut werden, aber eben nicht unabhängig von einander geschaltet werden.

Pin 25 des Ports wird an Masse der Schaltung gelegt, Die Pins 2 – 9 werden für die Ampelphasen und ggf. weitere Funktionen wie die Bahnstromabschaltung benötigt. Leider stehen, anders als bei der USB-Box, hier nur 8 Ausgangssignale zur Verfügung, mit denen die wichtigsten Funktionen abgedeckt werden müssen.

Eine mögliche Pinbelegung (als Vorschlag) kann der Tabelle unten entnommen werden. Bei Slotman und L&T kann die Pinbelegung frei festgelegt werden, bei anderen Programmen sollte man vorher prüfen, ob bestimmte Aktionen an einen Pin fest gebunden sind.

 

mögliche Pinbelegung des LPT-Ports:

Diese Pinbelegung dient nur als Beispiel. Es sollte beim gewünschten Programm geprüft werden, ob die Ampelphasen den Pins frei zugeordnet werden können. Erst dann sollten die Kabel der Startampel mit dem Sub-D Stecker verlötet werden.

Pin 2  Bit 0  Ampel rot 1 
Pin 3  Bit 1  Ampel rot 2 
Pin 4  Bit 2  Ampel rot 3 
Pin 5  Bit 3  Ampel rot 4 
Pin 6  Bit 4  Ampel rot 5 
Pin 7  Bit 5  Ampel grün 
Pin 8  Bit 6  Bahnstromabschaltung 1 
Pin 9  Bit 7  Bahnstromabschaltung 2 

Teileliste für beide Anschlussarten

(www.reichelt.de, Stand 2010)

Artikel    Bestellnr.  Preis 
LED 5mm ROT    LED 5mm ST rt  0,082€ 
LED 5mm GRÜN    LED 5mm ST-gn  0,082€ 
Widerstand (Kohleschicht 1/4 Watt, 270 Ohm)    1/4W 270  10 St. 0,033€ 
für Transistorschaltung 
Widerstand (Kohleschicht 1/4 Watt, 10kOhm)    1/4W 10k  10 St. 0,033€ 
Transistor BC337-25    BC 337-25  0,04€ 
Streifenrasterplatinen    H25SR160  1,30€ 
Anschlußstecker und Kabel 
D-Subminiatur Stecker 25 pol    D-SUB ST 25  0,10€ 
Kappe für Sub-D, metallisiert    KAPPE 25M  0.24€ 
Flachbandkabel 10 pol. zum Anschluß    AWG 28-10F 3M  2,80€ 
Litze 5m (Kabel zum Löten)    ZL 214RTW-5  1,15€ 
ggf. Anschlußmöglichkeit für Stromversorgung mitbestellen

Die LED’s können auch wahlweise in 3mm Größe gewählt werden, die Bestellnummern sind LED 3mm ST rt und LED 3mm ST gr.

Die Bauteile für die LED und Transistorschaltung müssen in der Anzahl schaltbarer LED’s bestellt werden. Sollen mehrere LED’s parallel (gleichzeitig) geschaltet werden, so müssen die Bauteile der Transistorschaltung nur einmal für diese LED’s bestellt werden, bei Aufbau der Startampel für die USB-Box kann die Transistorschaltung entfallen.

Anschlusskabel und Sub-D Stecker sind gleich denen zum Sensoranschluss, es reicht diese einmal zu bestellen.

Beispiel
Es soll eine Startampel mit 5 Rot- und einer Grünphase aufgebaut werden, dabei sollen je Rotphase auf jeder Ampelseite zwei LED’s gleichzeitig angehen und bei der grünen Phase unter jeder roten LED-Spalte eine grüne LED leuchten (Ampel gem. Bild 5, siehe unten).

Bauteil    Menge 
LED rot    20  10 je Seite 
LED grün    10  5 je Seite 
Widerstand 270Ohm    30  je LED 1x 
Bei Transistorschaltung zusätzlich 
BC 337-25    5x rot, 1x grün 
Widerstand 10kOhm    1x je BC337-25 

Beispiele für Startampeln

Die folgenden Bilder zeigen verschiedene Aufbaumöglichkeiten für eine Startampel:

 

Bild 1:
Eine minimalistische Startampel in einer Schiene eingebaut, Zusätzlich befinden sich unter der Schiene Reedkontakte zur Zeiterfassung. Die LED’s sind lediglich über die 270 Ohm Widerstände, die Reedkontakte direkt mit dem Flachbandkabel und Sub-D Stecker mit dem LPT-Port des PC verbunden.

 

Bild 2:
Auch hierbei handelt es sich um eine Startampel für den LPT-Port, allerdings sind die LED’s nicht in der Schiene, sondern in einer Zusatzbox untergebracht. Eine Solche Schiene lässt sich natürlich auch mit L&T nutzen. Dazu stellt man in den L&T-Optionen die Ampelphasen 4 und 5 auf diese LED’s ein. Zusätzlich befinden sich in der Box je Spur ein Taster zum Tanken – wird dieser gedrückt, so wird das Fahrzeug betankt.

 

Bild 3:
Hier ist die Startampel für L&T optimiert, im Kästchen sind 5 rote LED’s und eine grüne LED eingearbeitet. Weiterhin sind je Spur eine gelbe LED für die Bahnstromanzeige, ein Chaostaster und Tanktaster untergebracht. Die Zeitmessung erfolgt über seitlich angebrachte IR-Lichtschranken. Dazu ist dann auch eine 5V Spannungsversorgung notwendig.

 

Bild 4:
Eine Startampel in einer Lichtbrücke, zunächst für Slotman ausgelegt. Mit einem kleinen Trick lassen sich dort auch für 2-Spurige Bahnen 4 Ampelphasen schalten. Die übereinander liegenden roten LED’s werden jeweils parallel geschaltet. Wird das Rennen freigegeben erlöschen die roten Lichter und es wird Grünlicht geschaltet.

 

Bild 5:
Dies ist die gleiche Startampel wie in Bild 4, jetzt aber umgebaut auf L&T mit 5 roten Ampelphasen. Zusätzlich sind in der Lichtbrücke zwei gelbe LED’S integriert, die bei aktivierter Bahnstromabschaltung leuchten.

 

Bild 6 und 7:
Diese zwei Bilder zeigen exemplarisch, wie man so eine Ampel aufbauen kann. Der Anschluss erfolgt hier über einen 15 poligen Sub-D Stecker.