RFM12 - Carrera Bahn Projekt

Einleitung

Dies ist ein gemeinschaftliches Projekt von

• Frank: Carera Bahn Besitzer1 : Hardwareentwicklung, Layouts , Herstellung der Leiterplatten und Aufbau der Elektroniken
• Jörg : Carrera Bahn Besitzer2 ( 90 m ) zuständig für die Hardwareentwicklung Layouts und Ideengeber
• Geier99: kein Carera Bahn Besitzer: zuständig für Anbindung der RFM12-Funmodule (Hardware) und Programmierung der Steuerungsoftware.

Bei so einer großen Bahn wie sie der Jörg besitzt, kam der Wunsch auf, dass es nicht schlecht wäre, wenn man die Autos mit einem Handrücker per Funk steuern könnte um keine Zeit zu verlieren wenn mal ein Auto aus der Spur geflogen ist.
So wurde die Idee für dieses Projekt geboren.

Anforderungen

• Übliche Handdrücker sollen durch eine Elektronik modifiziert werden so das die Autos Kabellos gesteuert werden können (Sendemodul)
• Empfängermodul: solll jeweils 2 Autos auf einer Spur steueren können, d.h. mittels eines PWM-Signals von 10 kHz sollen jeweils eine Hallbwelle von der Wechselspannung für die Steuerung verwendet werden. Somit erhält jedes Empfängermodul 2 RFM12-Funkmodule.
• Für die Steuerung von 4 Fahrzeugen ( 2 Spuren mit jeweils einen Kanal A und Kanal B) sind zwei Empfänger Module und 4 Handsender erforderlich. Jedes Fahrzeug soll eine eigenen Sendfrequezn zugewiesen kommen.

Realisierung

Für die Sender und Empfangsmodule werden folgende Sendefrequenzen festglegt:

• Spur 1 Kanal A : 864,047 Mhz
• Spur 1 Kanal B : 871,781 MHz
• Spur 2 Kanal A: 867,914 Mhz
• Spur 2 Kanal B: 875,648 MHz

Sendemodul für den Handdrücker

Die Spannungsversorgung der Handdrücker erfolgt über 2 Mignon Akkus die ebenfalls in den Handdrücker verbaut werden und einen externe Buchse zum Aufladen der Akkus erhalten. Ebenso wird ein Schalter verbaut um die Spannungsversorgung der Elektronik abzuschalten.
Bei voll aufgeladenen Akkus liegt die Betriebszeit bei ca. 4 h.
Das verbaute Schiebepotentiometer wird durch eine kleine Leiiterplatte mit einem Widerstandsnetzwerk ersetzt, dass für die Ermittlung des Schiebereglers verwendet wird.

Der Handsender besteht aus den folgenden Elektroniken:

• Spannungsmodul :bestehend aus den 2 Mignonakkus und einem Stepup-Wandler für die Erzeugung der Versorgungsspanung für die restlichen Module.
• Schleifermodul: Widerstandsnetzwerk für die Ermittlung der Schieberstellung
• RFM12-Sendemodul bestehend aus einem ATiny13 - Prozessor der das RFM12-Funktmodul ansteuert.

HIer erstmal die EAGLE-3D Leiterplatten vom Handdrücker:

Abb. 1 Sendemodul Bestückungsseite


Abb. 2 Sendemodul Leiterbahnseite

Und hier mal die Bilder vom 1. Prototypen des Sendemoduls:

Abb. 3 Sendemodul - Bestückungsseite

Abb. 4 Sendemodul - Leiterbahnseite

Abb. 5  Spannungsmodul für Handdrücker - 3D-Ansichten

Abb 6. Schleiferadapter Leiterplatte zum ermitteln der Schieberreglerstellung

Umbau des Handrückers

Hier sind erstmal die Bilderr vom Umbau des Handdrückers. Eine genaue Umbauanleitung folgt später noch.

Abb.7  Modifizierter Handsender - Anschicht von vorne

Abb. 8 Modifizierter Handsender - Anschicht von hinten

Abb. 9 Modifizierter Handsender - Anschicht von innen

Empfänger-Karte

Auf der Empfängerkarte befinden sich 2 RFM12 - Funkmodule die am gleichen SPI-Bus (zur Zeit wird nicht  die hardware SPI-Schnittstelle genutzt) hängen.  Die Ausgangsstufe für die Rennbahn ist galvanisch mittels Optokoppler von der Steuerungselektronik getrennt. Die Gleichstrommotoren werden mittels eines 10 kHz PWM -Signals angesteuert. In der Analge kommen zwei Empfangskarten zum Einsatz, da zwei Spuren mit je 2 Fahrzeugen bedient werden.

Eagle 3D Modul von der Empfangskarte:

Abb. 1ß Empfangsmodul

Und hier mal die Bilder von der ersten Protoypenleiterplatte. (Weicht geringfügig vom obigen 3D-Modell ab, da ob die aktueller Version dargetstellt ist):


Abb. 11   1.Prototypenleiterplatte vom Empfangsmodul - Bestücksseite

Abb. 12   1.Prototypenleiterplatte vom Empfangsmodul - Leiterbahnseite

Sonstige Angaben

Beschreibung vom verwendeten Handdrücker:



Abb. 13  Benutzter Handrücker in dem die 3 Sende-Leiterplatten eingebaut werdern.

Abb. 13  Aufbau der Carrerabahn mit ca. 90m Schienenlänge

Privat: Videos vom Neujahrs-Event 2013 (nicht öffentlich zugänglich)