Impulsverlängerung zum Nachrüsten, LPT-Schnittstelle

Dieses Beispiel zeigt, wie man eine Impulsverlängerung aufbauen kann. Sie dient dazu, eine Sensorschiene, die bislang unter Slotman gelaufen ist nun für Light & Time fit zu machen.

Wer eine Zeitmessung komplett neu aufbaut sollte diese Bauelemente in die neue Hardware mit einbauen – diese Anleitung ist nur als Nachrüstung für bestehende Systeme gedacht.

Die Grundsätze der „Impulsverlängerung für Sensoren – Grundlagen“ gelten auch hier, weshalb dort gegebene Hinweise beachtet werden sollten.

Der Timerchip NE555 benötigt dazu eine zusätzliche Versorgungsspannung (mindestens 5V), die über einen separaten Trafo oder über den USB-Port herangeführt werden können. In diesem Beispiel verwende ich die Stromzuführung über den USB-Port des PC.

 

Bauteile

Bauteile im Überblick

Bauteile werden gem. der oben beschriebenen Liste benötigt.
Zusätzlich müssen noch ein Gehäuse, die D-Sub-Stecker/Buchsen und Steckergehäuse verfügbar sein. Das Bild zeigt oben links das von mir verwendete Kleingehäuse, rechts unten ist ein noch kleineres Gehäuse abgebildet, dass sich direkt als Stecker nutzen lässt. Dabei ist der Platz allerdings sehr eng – also nur für Lötprofis zu empfehlen.

 

 

Teileliste (komplett für 2-spurige Bahn)
Bauteile (www.reichelt.de, Stand 2010)   Bestellnr.  Menge  Preis 
Timer NE 555    NE 555 DIP/SGS  0,12€ 
Widerstand 1/4 Watt 20 kOhm (R1)    1/4W 20k  0,10€ 
Widerstand 1/4 Watt 100 kOhm (R2)    1/4W 100k  0,10€ 
Elektrolytkondensator 47 µF (C1)    RAD 47/16  0,041€ 
Vielschichtkondensator 0,01µF (C2)    X7R-2,5 10N  0,092€ 
Gehäuse schwarz    GEH KS 21  0,72€ 
D-Sub Kappe    KAPPE CG25G  0,13€ 
oder 
Gehäuse grau    COM 938  0,31€ 
D-Sub Stecker 25 polig    D-SUB ST 25  0,10€ 
D-Sub Buchse 24 polig    D-SUB BU 25  0,15€ 
Flachbandkabel    AWG 28-08G 3M  3m  2,20€ 
oder anderes Kabel 
Streifenrasterplatine    H25SR050  0,47€ 
USB-Kabel (Stromversorgung)    AK 670/2-2,0  0,71€ 

Das Prinzip

Normalerweise wird die Zeitmesshardware (Rundenzähler / Zeitmessschiene) direkt über ein Kabel mit 25poligem Stecker an den PC angeschlossen (Steckerposition 1 und 2 in Schemazeichnung 1).

Der Impulsverlängerer wird nun einfach dazwischen gesteckt, Schemazeichnung 2 verdeutlicht dies. Der Rundenzähler wird nun in die Eingangsseite des Impulsverlängerers eingestöpselt (1a). Dieser wird mit seinem Stecker wiederum in den PC eingesteckt (1b). Zusätzlich muss die Stromversorgung (grüne Leitung) sichergestellt werden, wahlweise über den USB-Port oder einen separaten Trafo.

So wirds gemacht

Zuerst wird die Schaltung wie schon bei „Impulsverlängerung für Sensoren“ geschildert aufgebaut. Das Schaltbild verdeutlicht noch einmal den Aufbau der Schaltung für 2 Spuren. Die X kennzeichnen Stellen, an denen die Leiterbahn (gelb) durchbrochen werden muss, sodass kein Strom darüber hinaus fließen kann.

An die Lötpunkte A und B wird die Spannungsversorgung 5-15 Volt angeschlossen. Dies kann ein separater Trafo sein, oder die 5 Volt Leitung des USB-Ports am PC – auch die 5 Volt Leitung einer Festplatten oder Diskettenlaufwerksstromversorgung sind denkbar.

An Lötpunkt C wird die Masseleitung zum LPT-Port an Pin 25 angelötet und an Punkt D die Masseleitung zur Messschiene.
An Lötpunkt E wird der Sensor für Spur 1 mit dem Eingangssignal (zum Rundenzähler hin) angelötet.
Lötpunkt F wird für Spur 1 mit Pin 10 des LPT-Ports verbunden.
An Lötpunkt G wird der Sensor für Spur 2 mit dem Eingangssignal (zum Rundenzähler hin) angelötet.
Lötpunkt H wird für Spur 2 mit Pin 11 des LPT-Ports verbunden.

Die fertige Platine kann dann, nachdem die Kabel angelötet wurden, mit etwas Heißkleber in das Gehäuse eingeklebt werden. Nun ist die Kabelführung zu sortieren. Dazu habe ich jedes Kabel an einer anderen Gehäuseseite rausgeführt – rechts und links die Kabel zu den 25 poligen D-Sub-Steckern/Buchsen und nach unten die Stromversorgung zum USB-Port.

Für die Stromversorgung habe ich ein normales USB-Kabel verwendet, dass ich mittig durchgeschnitten habe. Entfernt man die äußere Ummantelung, so kommen neben der Abschirmung 4 Kabel zum Vorschein. USB-Kabel bestehen aus zwei Kabeln zur Stromversorgung (5 Volt, Masse) und zwei Datenleitungen. Bei dem von mir verwendeten Kabel ist die Masseleitung weiß, die 5 Volt-Leitung rot gefärbt. Wer sich nicht sicher ist, der sollte das Kabel mit einem Multimeter durchmessen, die Stromversorgung sind die beiden äußeren Kontakte.

Um die Kabel aus dem Gehäuse zu führen fräst man mit dem Dremel kleine Aussparungen ein. Zudem sollte man an eine Zugentlastung mittels Knoten und / oder Heißkleber denken, damit bei einem versehentlichen Zug am Kabel nicht die Lötstellen belastet werden.

Die Kabel werden zu den 25 poligen Steckern / Buchsen geführt und dort an die Pins 10, 11, 25 angelötet. Auch hier ist eine Zugentlastung mittels Knoten und Heißkleber angebracht.

ACHTUNG:

Wer zusätzlich eine externe Startampel oder andere Funktionen nutzt, der muss selbstverständlich die dafür benötigten Leitungen durchschleifen, also beim Impulsverlängerer die entsprechenden Pins von Stecker und Buchse miteinander verbinden, (z.B. Pin 15 für Chaostaste oder Pin 2-9 für eine Startampel).

Für diese Funktionen muss KEINE Impulsverlängerung aufgebaut werden, die Kabel werden einfach vom Stecker durch die Box direkt zur Buchse geführt.