Schnittstellenkarte zur Fahrpultansteuerung über Die Schaltung erlaubt das Auslesen von 8 bzw. 16 Ein-/Ausschaltern und 3 analogen Achsen in 10 bit Auflösung. Der Anschluss an den PC erfolgt über. Das Gerät verhält sich wie ein Spieleadapter und kann daher mit gängigen Schnittstellen benutzt werden. Es können mehrere Geräte parallel betrieben werden, soweit die benutzte Software das unterstützt (bei Zusi 2 und 3 ist das der Fall). Carsten Hölscher Eichtalstraße 39 38114 Braunschweig Deutschland Internet: http://www.zusi.de E-Mail: carsten.hoelscher@zusi.de 04.10.2013 Seite 1/6
B0-7 a Abmessungen Die folgende Zeichnung ist in sich maßstabsgetreu. Die nicht eingetragenen Maße können also bei Bedarf durch Interpolation entnommen werden. Ch2 Ch1 Aux Ch0 14 100 Aux 10 100 92 3 92 Teileliste Platine Joywarrior 24A10L IC1 (Polung beachten) Jumper J1 Kondensator 100 nf C1, C4, C5 AD-Wandler MAX1249 IC2 (Polung beachten) Kondensator 10 nf C7, C8, C9 04.10.2013 Seite 2/6
Sockel 24 polig IC1 Sockel 16 polig IC2 Sockel C7, C8, C9 Elko 10 µf 2x C3, C6 (Polung beachten) -Buchse _B Anreihklemme 6x Button_b, CH0_b, CH1_b, CH2_b Stiftleiste 2 polig J1 Stiftleiste 2x8 polig Button_a Stiftleiste 2x4 polig Aux outputs Widerstand 10 Ω 2x R3, R4 Widerstand 1,3 kω R1 Stiftleiste 3 polig CH0_a, CH1_a, CH2_a Farbcode Widerstand 10 Ω: braun, schwarz, schwarz + gold, braun Farbcode Widerstand 1,3 kω: braun, orange, schwarz, braun + braun Zusammenbau und Test Die Bauteile müssen lediglich an den entsprechend beschrifteten Plätzen eingelötet werden. In der Teileliste sind die Einbauorte noch einmal in blau bei jedem Bauteil vermerkt. Hinweise zum Zusammenbau: Bei den Elektrolytkondensatoren C3 und C6 ist die korrekte Polung zu beachten. Der Minuspol ist auf der Platine mit einem und am Kondensator durch den kürzeren Anschlussdraht und das Minussymbol auf dem Gehäuse gekennzeichnet. Die anderen Kondensatoren und Widerstände sind polungsunabhängig, die Einbaurichtung ist also egal. Der Zusammenbau des ersten Musters hat gezeigt, dass sich die Kondensatoren C3 und C6 etwas schwieriger verlöten ließen, und nach zu starkem Wärmeeintrag lösten sich schließlich Teile der Lötpads von der Platine. Deshalb sollte man den Lötbereich auf der Platine und Kondensatordrähte zunächst einzeln dünn verzinnen und dann zusammenlöten. Die beiden ICs haben zur Kennzeichung der Einbaurichtung eine halbrunde 04.10.2013 Seite 3/6
Testlauf Aussparung an einer Stirnseite, die gleichartig auch auf der Platine aufgedruckt ist und auch bei den Stecksockeln zu finden ist. Die ICs könnten auch direkt auf der Platine verlötet werden. Durch die mitgelieferten Stecksockel ist aber gewährleistet, dass die ICs beim Löten nicht zu viel Wärme ausgesetzt sind, und eine spätere Demontage ist erheblich einfacher. Beim Eindrücken der ICs in die Sockel ist zu beachten, dass die Beine, z.b. durch vorsichtiges Drücken auf eine Tischplatte, etwas zusammengedrückt werden müssen, damit der Beinreihenabstand zum Abstand auf dem Sockel paßt. Die Beine müssen zwischen die beiden Kontaktflächen des Sockels geraten und nicht zwischen Kontaktfläche und Sockelgehäuse. Zum Testen wird die Platine über ein handelsübliches -Kabel mit dem PC verbunden. Beim Anschließen sollte der PC das Gerät als neue Hardware erkennen und sofort betriebsfertig als einrichten. Spezielle Treiber sind nicht nötig. Zur Funktionskontrolle kann das Gerät in der Systemsteuerung unter Gamecontrollern überprüft werden, hier sind zwei Geräte gleichzeitig angeschlossen. Die Schalter können direkt auf der Platine durch Überbrücken der Stiftleistenkontakte getestet werden. Für die Überprüfung der Achsen bietet es sich an, ein Potentiometer anzuschließen. Zur Überprüfung auf geringes Rauschen kann der Kalibrierungsmodus in der Systemsteuerung benutzt werden, der die Rawdaten, also die ermittelten Meßwerte, direkt als Zahlenwert anzeigen kann. 04.10.2013 Seite 4/6
B0-7 a Funktionalität Die Platine kann 3 analoge Achsen und 8 bzw. 16 Schalter verarbeiten. Die Anschlüsse sind alle doppelt vorhanden, je einmal als Schraubklemme und einmal als Stiftleiste, die in beliebiger Kombination belegt werden können. So lassen sich sowohl normale Kabel als auch Stecker im Rastermaß 2,54 mm direkt anschließen. Analoge Achsen Es können drei analoge Signale eingelesen werden, die in einer Auflösung von 10 bit (also in 1024 Stufen) in digitale Werte umgesetzt werden. Die Auflösung ist damit wesentlich feiner als bei Standard-Joysticks, die nur 8 bit bzw. 256 Werte erreichen. Es können sowohl elektrische Widerstände, typischerweise Potentiometer, als auch Gleichspannungen zwischen 0 und 5 V verarbeitet werden. Bei den Potentiometern ist ein sehr weiter Wertebereich möglich. Wenn der Wertebereich frei gewählt werden kann, so eignen sich z.b. 100 kω, aber auch mit 1 kω läuft die Schaltung einwandfrei. Das Bild zeigt je eine Beispielschaltung für ein Potentiometer, eine Gleichspannung im Wertebereich 0...5 V und eine Gleichspannung im Bereich größer 5 V, die über einen Spannungsteiler auf den Bereich 0...5 V reduziert ist. Bei der Einspeisung von Spannungen ist der blau dargestellte dritte Kontakt nicht belegt. Wichtig ist, den Minuspol an Masse (linker Anschluss, an der Platine mit GND=Ground bedruckt) anzuschließen. Die Stiftleisten sind mit jeweils gleicher Kontaktanordnung wie die Schraubanschlüsse ausgeführt. + 5V - + 5V - + 10V Wird ein Anschluss nicht benutzt, so sollte er zwischen Mitte und Masse kurzgeschlossen werden (ein Jumper auf der -Stiftleiste eignet sich gut dafür), so dass die Platine kein Rauschen abgibt, das ggf. von der Anwendungssoftware als Hebelbewegung interpretiert wird. Die Kondensatoren C7, C8, C9 werden mit einem Sockel geliefert. Bei manchen Anwendungen kann es sinnvoll sein, diese Kondensatoren zu entfernen, was so ohne Lötaufwand möglich ist. Die Kondensatoren können zu einem verzögerten Ansprechen der Meßwerte führen. Folgt der Wert also nur langsam der tatsächlichen Lage des Potentiometers bzw. der Spannung, so kann man die Schaltung ohne den Kondensator ausprobieren. 04.10.2013 Seite 5/6
B0-7 a B0-7 a Schalter 8x In der Variante mit 8 Schaltern werden die Schalter B0 bis B7 direkt mit der Platine verbunden. Jeder Schalter wird einzeln ausgewertet. Der Jumper J1 muss für diesen Modus aufgesteckt sein. In der Systemsteuerung werden trotzdem 16 mögliche Schalter angezeigt, von denen aber lediglich die ersten 8 eine Funktion haben. Der gemeinsame Masseanschluss liegt bei den Schraubanschlüssen am mit GND bedruckten Ende der Platine. Bei den Stiftleisten ist der jeweils dem -Anschluss zugewandte Pin der Masseanschluss. Schalter 16x Alternativ können über eine zusätzliche Matrixschaltung auch 16 Schalter angeschlossen werden, wofür der Jumper J1 abzuziehen ist. Um den Jumper nicht zu verlieren, kann er auch mit einem Ende frei schwebend wieder aufgesteckt werden. In dieser Konfiguration sind allerding die Kabellängen zwischen Platine und Schalter auf ca. 30 cm begrenzt. Bei längeren Kabeln kann es zu Geisterschaltungen kommen. Es werden also beispielsweise Schalter als gedrückt ausgewertet, die tatsächlich offen sind. Die nebenstehende Zeichnung zeigt die gesamte Schaltung mit 16 Schaltern und 16 Dioden. Die Rückleitungen sind zur besseren Übersicht in anderer Farbe dargestellt. Wichtig ist die Anordnung der Dioden von den Anschlüssen B0...B3 mit Durchgangsrichtung zu den Anschlüssen B4...B7. Ausgänge An den Aux-Outputs können vier Ausgänge geschaltet werden, um z.b. LEDs anzuschließen. Für diese Funktion muss aber eine entsprechend zugeschnittene Software benutzt werden. An der Standardschnittstelle für Joysticks haben die Ausgänge keine Funktion. 04.10.2013 Seite 6/6