Gartenbahn-Lok-Fahrtregler für modifizierte RC-Funkfernsteuerung Planet T5 (2,4 GHz)

Es handelt sich hier um einen Fahrtregler, wie er für RC-Modelle nicht üblich ist. Dieser Fahrtregler führt neben der Steuerung eines Motors auch noch Steuerbefehle zum An/Abmelden des Modells aus. Damit ist Parallelbetrieb mehrerer (bis zu 100) Fahrzeuge möglich, von denen gleichzeitig 3 Fahrzeuge (bzw. Gruppen von Fahrzeugen) gesteuert werden können.

Die Hardware des Fahrtreglers

Die Platine

Die erste Prototyp-Platine ist 40 mm mal 60 mm groß und hat Anschlüsse für: Die Platine ist bestückt mit:

Die Anschlüsse

Zum Anschluss des Akkus dienen zwei Stifte (1,3 mm), auf die eine handelsübliche Steckbuchse aufgesteckt werden kann.

Zum Anschluss des Empfängers dient eine kleine Adapterplatine, die die Signale der 5 Kanäle zusammenfasst und per Dreidrahtleitung mit der Fahrtreglerplatine verbunden ist. Der Empfänger wird darüber auch mit Strom versorgt.

Zum Anschluss des Motors dient eine zweipolige Stiftleiste, die zwischen den Transistoren der H-Brücke angeordnet ist.

Zum Anschluss von Licht und Funktion dient eine 6-polige Stiftleiste. Sie hat folgende Pinbelegung:

  1. Common, Akku-Plus
  2. Licht vorn weiß
  3. Licht vorn rot
  4. Licht hinten weiß
  5. Licht hinten rot
  6. Funktion (z.B. Zuglicht oder Rauchgenerator bis max. 500 mA)
Die maximale Belastung dieser Ausgänge liegt bei 500 mA. Für höhere Lasten müssen geeignete Schaltverstärker (Relais, Leistungstransistoren) eingesetzt werden.

Zum Anschluss des PC-Interfacekabels dient eine 4-polige Buchsenleiste. Diese enthält die Anschlüsse für:

  1. Plus 5 Volt (Stromversorgung des Pegelwandlers)
  2. GND (Masse)
  3. RXD (Empfangsleitung vom PC)
  4. TXD (Sendeleitung zum PC)
Zum Anschluss des PCs muss ein spezielles Adapterkabel mit aktivem Pegelwandler (mit MAX232 bestückt) verwendet werden, bei direktem Anschluss des PCs funktioniert es nicht und es könnte der PC und auch der Fahrtregler beschädigt werden.

Hier noch ein paar Fotos der Platine:

Die Software des Fahrtreglers

Allgemeines

Die Software im Mikrocontroller wertet alle 5 Kanäle der (modifizierten) RC-Fernsteuerung Planet T5 aus. Dabei wird Kanal 1 als "Verwaltungskanal" interpretiert und dient dem An- und Abmelden einzelner Loks über die (nachgerüstete) Tastatur des Fernsteuersenders Planet T5. Die Kanäle 2, 3 und 4 dienen zum separaten Steuern dreier angemeldeter Loks. Kanal 5, der nur mit einem Kippschalter bedient werden kann, dient als eine Art Hauptschalter zum Abmelden aller angemeldeten Loks.

An- und Abmelden einer Lok

Jeder Fahrtregler hat eine individuelle Adresse, die aus zwei Ziffern (00 bis 99) besteht und per CV#1 und CV#2 eingestellt werden kann. Man gibt nun an der Tastatur der modifizierten Planet T5 zuerst die beiden Ziffern der Adresse (Loknummer) ein. Danach betätigt man eine der drei Anmeldetasten (A, B oder C), worauf die Lok über den entsprechenden Steuerkanal (Kanal 2, 3 oder 4) gesteuert werden kann. Betätigt man die Anmeldetaste zweimal kurz hintereinander, so wird die Fahrtrichtung der Lok umgekehrt. Dies dient zum zum gemeinsamen Steuern mehrerer gleichzeitig auf einen Fahrkanal angemeldeter Loks bei Mehrfachtraktion (Vorspannlok). Betätigt man nach Eingeben der Loknummer die Abmelde-Taste (X), dann wird die Lok wieder abgemeldet und ist bis zum erneuten Anmelden nicht steuerbar. Somit können bis zu 100 Loks gleichzeitig auf der Anlage stehen, von denen bis zu 3 Gruppen gleichzeitig gesteuert werden können.

Steuern einer angemeldeten Lok, Fahren:

Jeder Fahrkanal der modifizierten Planet T5 ist mit einem Potentiometer (mit Drehknopf) und einem Doppel-Kipptaster ausgestattet. Die Potentiometer wurden mit Rastung in Mittelstellung versehen. Zum Steuern des Fahrmotors wird der Drehknopf (wie beim guten alten Piko-Trafo ME002) je nach gewünschter Fahrtrichtung nach links oder rechts gedreht. Der Drehwinkel bestimmt die Geschwindigkeit. Abruptes Verändern von Geschwindigkeit und/oder Fahrtrichtung wird vom Fahrtregler abgefangen und gemäß (per CV) eingestellter Trägheit langsam nachgeführt.

Steuern der Zusatzfunktionen einer angemeldeten Lok:

Mit dem Doppel-Kipptaster (Kippschalter mit 3 Stellungen und Federrückstellung in Mittellage) können (auch während der Fahrt) Zusatzfunktionen geschaltet werden. Dabei können durch Mehrfachbedienung verschiedene Funktionen ausgelöst werden: Das Auslösen der Sounds wurde bewusst nach vorn gelegt, da dies wohl eine der Hauptbeschäftigung eines Gartenbahn-Lokführers sein wird, falls die Lok mit einem Soundmodul ausgestattet ist. Ein Soundmodul für diesen Fahrtregler ist in Planung, aber noch nicht verfügbar.

PC-Interface zum Einstellen der Parameter

Zur Kommunikation mit dem Fahrtregler braucht man auf dem PC nur ein primitives Terminalprogramm, mit dem Text über die serielle Schnittstelle (auch über USB-Seriell-Adapter) gesendet und empfangen werden kann. Am PC ist dazu einzustellen: 9600 Baud, 8 Bit, keine Parität, 2 Stoppbits.

Der Fahrtregler reagiert auf folgende Steuerbefehle:

Der Fahrtregler kennt folgende CVs: Die restlichen CV-Nummern werden von diesem Lok-Fahrtregler nicht benutzt. Erweiterungen sind nicht geplant, da aufgrund des recht aufwendigen textbasierten PC-Interfaces der Programmspeicher des ATTiny2313 relativ voll ist.