Einleitung
An den Empfänger gibt es recht unterschiedliche Anforderungen. Er hat die Aufgabe das Signal in die Ansteuersignale für den Motor und die Funktionen umzusetzen. Jedoch sind einerseits die Fahrzeuge mit unterschiedlichen Spannungen ausgerüstet. Dies ist bei der Beschaltung zu berücksichtigen. Andererseits gibt es unterschiedliche Anforderungen an die Funktionsausgänge. Hier können ja verschiedene Blinksignale direkt zur Verfügung gestellt werden. Jedoch benötigen nicht alle Fahrzeuge das 'volle Blinkprogramm' sondern vielleicht auch einen Arbeitsscheinwerfer oder Ähnliches. Diesen Anforderungen kann man durch entsprechend angepasste Programme gerecht werden.

Schaltung

Die Empfangsschaltung ist in den Grundzügen für alle Fahrzeuge gleich aufgebaut. Herzstück ist der Mikrocontroller der das IR-Signal vom Empfangsbaustein erhält. Dieser Empfangsbaustein enthält die komplette Eingangsbeschaltung zur Aufbereitung des Infrarotsignals - letztlich steht ein TTL Signal zur Weiterverarbeitung zur Verfügung. Controller und Empfänger werden mit 3,6 bis 5V versorgt. Die Schaltung funktioniert somit mit einem 4,8V Akku oder einer 3,6V Lipoly Zelle. Der nebenstehende Schaltplan zeigt die Grundbeschaltung mit der Motoransteuerung. Gewöhnlich kommen 2,4V Motoren zur Anwendung. Die Anpassung wurde hier mit 3 Dioden (D1..D3) vorgenommen. Je nach Bedarf sind mehr oder weniger Dioden (z.B. 1N4007) einzusetzen um die Spannung am Motor zu reduzieren.

Die Fahrzeuge des Car Systems sind normalerweise 'von Haus aus' mit 2,4V Versorgung und einem entsprechenden Motor ausgerüstet. Mit der folgenden Schaltung kann man auf den Einbau eines anderen oder zusätzlichen Akkus verzichten.

Eingesetzt wird hier der Spannungswandler MAX619. Dieser liefert am Ausgang eine Spannung von 5V. Es kann ein Strom von etwa 35-40mA entnommen werden. Somit können auch weitere Verbraucher, die eine entsprechenden Spannung benötigen, versorgt werden. Hier sind z.B. die weissen LEDs für die Scheinwerfer zu nennen. Da die Empfangsschaltung knapp 10 mA verbraucht, stehen für diese Verbraucher also gut 25mA zur Verfügung. Der Antriebsmotor wird in diesem Fall direkt an den Akku (2.4V) angeschlossen.

Licht

In den Schaltbildern wurde auf die Beschaltung der Funktionsausgänge noch nicht eingegangen. Diese Ausgänge schalten nach Masse (Minus). So ist es möglich, die Verbraucher mit unterschiedlichen Spannungen zu betreiben. Wer sein Modell nach Schaltungsvorschlag 2 betreibt, hat 2,4V und 5V zur Verfügung. So kann z.B. für das Fahrlicht eine weisse LED (U>3,5V) über einen entsprechenden Vorwiderstand betrieben werden. Für rote Leuchtdioden (U ca. 1,7V) wird man die Versorgung von 2,5V wählen und den Vorwiderstand dimensionieren. Leuchtdioden gleichen Typs (gleicher Farbe) haben ziemlich genau die gleiche Kennlinie. Damit ist es möglich, diese direkt parallel zu schalten und über einen gemeinsamen Vorwiderstand zu betreiben. Der Strom teilt sich gleichmäßig auf beide LEDs auf. Das Bremslicht B (Pin 11) leuchtet wenn das Fahrzeug verzögert oder die Stopp Taste gedrückt wurde.Ebenso leuchtet das Bremslicht nach dem Einschalten kurz auf.
Abschließend noch ein Blick auf den Schaltplan für die Standardlichter eines Fahrzeugs. Hinzu kommen nach Bedarf noch Einsatzleuchten, Begrenzungsleuchten, Arbeitsscheinwerfer und was sonst noch Spaß macht.

Die Ausgänge des 2313 sind laut Datenblatt mit bis zu 40mA belastbar. Allerdings fällt hier eine Spannung von gut 0,7V ab. Durch diesen Spannungsabfall ist das praktisch nicht nutzbar. Es wird daher empfohlen die Ausgänge mit nicht mehr als 20mA zu belasten (0,3V Spannungsabfall).
Wer nun mehr Strom entnehmen möchte kann dies mit einem zusätzlichen Transistor und einem Widerstand realisieren. Das nebenstehende Beispiel zeigt ein Fahrzeug, dass die konventionelle Beleuchtung direkt über den Port ansteuert. Hier werden die Frontscheinwerfer über 5V betrieben, während die Rücklichter an 2,4V angeschlossen sind. Die Front-LEDs werden so je LED mit 4mA betrieben - die Rücklichter mit 3mA. Nun sollen in dem Fahrzeug noch 8 Seitenlichter verbaut werden. Da gelbe LEDs etwas mehr Strom benötigen, sind 5 mA je LED kalkuliert. Geschaltet werden diese LEDs nach +2,4V über einen PNP Transisitor. So können auch Lasten bis 300mA geschaltet werden. Ebenso ist der Anschluss an eine höhere Versorgungsspannung möglich. Diese muss natürlich entsprechend belastbar sein (der MAX 619 liefert ja nur ca. 40 mA). In einem 4,8V-Auto ist aber z.B. schon mal ein Kameramodul geschaltet worden.

Stoppkontakt (Pin 9)

Normalerweise wird bei den Car systemen ein Magnetschalter in den Motorstromkreis eingebaut. Bei Faller ist dieser Kontakt 'normal geschlossen'. Wirkt nun ein Magnetfeld auf diesen Schalter, so wird der Motorstromkreis unterbrochen - das Fahrzeug hält an. Beim Mader-Magnet-Truck ist der Schalter normalerweise geöffnet. Erst wenn das Fahrzeug auf der Magnetspur steht, wird dieser Kontakt geschlossen - das Fahrzeug fährt. In beiden Fällen fährt das Fahrzeug bei geschlossenem Kontakt.
Diese neue Programmversion (ab 17. Februar 2004) erlaubt nun auch, dass dieser Kontakt direkt auf den Controller wirkt. Öffnet der Kontakt während der Fahrt, wird die Stoppfunktion ausgelöst. D.h. Der Motor wird sofort angehalten, das Bremslicht leuchtet für 1 Sekunde auf. Das Fahrzeug kann erst wieder anfahren, wenn der Kontakt geschlossen ist. Dazu muss (nach Schließen des Kontaktes) ein neuer Fahrbefehl gesendet werden. Die Befehle der Schaltfunktionen werden kontaktunabhängig weiterhin befolgt. Das Bremslicht reagiert einmalig. Wie bei der Ausführung des Stopp über die Steuerung leuchtet das Bremslicht nach Abschalten des Motors für 1 Sekunde nach. Wenn der Kontakt geöffnet bleibt, bleibt das Bremslicht aus - das gilt auch, wenn ein neuer Stopp Befehl gesendet wird.
Anwendung
Für das Fahren auf Magnetspur (Mader) kann ein Kontakt eingebaut werden, der unter Einfluss des Magnetfeldes geschlossen ist. Somit fährt das Fahrzeug nur bei vorhandenem Magnetfeld. Wichtig ist dabei, dass das Magnetfeld kontinuierlich vorhanden ist. Selbst eine sehr kurze Unterbrechung des Kontaktes führt zum Anhalten des Farzeugs.
Für das Fahren auf Draht (Faller) wird in der Regel ein Kontakt eingebaut, der ohne Magnetfeld geschlossen ist. Das Fahrzeug fährt grundsätzlich. Wirkt ein Magnetfeld auf den Kontakt, öffnet dieser und die Stoppfunktion wird ausgeführt.
Soll die Funktion nicht genutzt werden, ist Pin 9 direkt auf Masse (Pin10) zu legen.

Adresseinstellung

Die im Schaltplan eingezeichneten Steckbrücken (Jumper) dienen zur Einstellung der Empfangsadresse. Die Adresse ist binär codiert (J1=LSB), eine gesteckte Brücke entspricht einer logischen 1. Wer in der Digitaltechnik nicht so bewandert ist, kann die Einstellungen der nebenstehenden Tabelle entnehmen. Für jeden Punkt in der Tabelle ist der Pin des ICs mit Masse zu verbinden. Zum Beispiel sind also für Adresse 5 J1 und J3 zu stecken. In der Praxis wird man statt der Jumper die entsprechenden Pins direkt auf Masse legen.
Nun ist mit dieser Einstellmöglichkeit scheinbar bei Adresse 15 Schluss. Abhilfe schafft hier die Software. Wer also eine höhere Adresse einstellen möchte, kann dies angeben und bekommt dann ein IC mit 'Adressoffset'. Dieser Wert (z.B. 16) wird zur mittels Lötbrücke eingestellten Adresse addiert. Für unser Beispiel bedeutet das 16+5=21. Der Empfänger reagiert also auf Adresse 21.

Aufbau und Einbau
Das unterschiedliche Platzangebot in den Fahrzeugen erfordert einen daran angepassten Aufbau der Schaltung. In der nebenstehend gezeigten Ausführung ist auch der Spannungswandler auf 5V enthalten. Ideal ist diese Lösung für den Einsatz in 'Originalfahrzeugen' von Faller. Man kann den 2,4V Akku samt Ladegerät weiterverwenden. Wer sein Fahrzeug mit 4,8 V oder 3,6V ausrüsten möchte, kann die Platine auch ohne den 5V Spannungswandler und entsprechend kleiner bekommen. Platz für Vorwiderstände für LEDs ist auf der Platine nicht. Hier hat der Anwender weiterhin die Möglichkeit, die Beleuchtung nach seinen Wünschen auszulegen. Außerdem ist die dezentrale Anordnung der Widerstände vorteilhaft für die Platzaufteilung beim Einbau. Noch kleiner geht's wenn man ganz auf die Platine verzichtet und die Teile direkt an das IC anlötet.

Weitere Informationen auf der Homepage von Helmut Malinowski:
www.malinowski-team.de

Programm
Das Programm sorgt auch für eine spezielle Ansteuerung der Funktionsausgänge. So können Blinklichter ohne weitere Elektronik realisiert werden. Nebenstend eine Auflistung der möglichen Blinksignale. Nun gibt es aber für die unterschiedlichen Fahrzeugtypen auch unterschiedliche Anforderungen. Angepasst an diese Anforderunge kann man durch ein entsprechendes Programm im Controller eine passende Belegung der Funktionsausgänge erreichen.

Neuer Blinktakt ab 18.Februar 2004. Der ursprüngliche war etwas langsamer !

Blinker
0,3s ein / 0,3s aus

Einsatzlicht
0,1s ein / 0,52s aus
(0,11s/0,55s) (0,09s/0,49s)

Frontblitzer
0,07s ein / 0,08s aus / 0,07s ein / 0,4s aus

Frontblitzer

Rundumleuchten

Für die Einsatzlichter (blaue oder gelbe Rundumlichter) sind verschiedene Frequenzen vorgesehen. So wird die unterschiedliche Drehzahl der Spiegelmotoren realisiert. Dadurch ergibt sich ein realistisches Bild beim Einsatz mehrerer Blinkleuchten auf einem Fahrzeug.
Die folgenden Tabellen zeigen die zur Zeit verfügbaren unterschiedliche Programmversionen.

Mehr - wenn's nicht reicht
Sicher sind auch noch andere Blinkcodes denkbar. So gibt es ja in verschiedene Ländern bei den Einsatzkräften, Rettungsdiensten etc. teilweise festgelegte Blinkfolgen. Auch dies wird sich eventuell realisieren lassen. Bei entsprechendem Interesse kann ich so etwas umsetzen.
Auch eine Anpassung der Hardware an spezielle Erfodernisse (z.B. mehr Ausgangsstrom) kann ich bei Interesse vorschlagen.