Počítač PC a Autodráha

Vágner Vlastimil

Přípravek umožňuje využít počítač PC k počítání projetých kol u domácí autodráhy, projetá kola se zobrazují na monitoru PC. K zobrazení zadaného počtu kol v každé dráze je použito současně i led diod, tyto jsou umístěny v krabičce společně s elektronikou, tlačítkem start, aby je závodníci nepřehlédli. Celkem jsou vyrobeny tři varianty které se liší pouze použitými IO zde je popsána pouze původní verze. Tento přípravek může současně sloužit k vlastní inspiraci, je používán ve spojení s autodráhou pro dvě autíčka.

Popis přípravku

Výrobek je umístěn v krabičce a skládá se z několika částí. Propojení s počítačem PC je šesti žilovým kabelem, délka kabelu bude čistě individuální. Po zadání údajů na počítači viz dále, stiskneme tlačítko start, toto tlačítko je umístěno na krabičce program sepne výstupem RTS kontakty relé RE1,které začnou napájet autodráhu, relé je zařazeno z důvodu aby se nedalo švindlovat při startu současně začne program počítat projetá kola. Čidla jsou dvě infračervené led diody a dva infračervené tranzistory, tyto jsou zalepeny v části obalů od propisovacích tužek, vždy jedna IR led dioda v obalu a jeden IR tranzistor v obalu je přilepen na autodráze vně vodící drážky pro autíčko v této je vyvrtán otvor podle použité IR diody a IR tranzistoru, tímto otvorem je nasvícen IR diodou IR tranzistor. Projíždějící autíčko svým vodícím čepem přeruší paprsek od IR diody na IR tranzistor a tento impuls je vyhodnocen elektronikou jako průjezd. Oba páry čidel jsou s vyhodnocovací elektronikou propojeny čtyř žílovým kabelem o délce 2m,kabel je ukončen v zástrčce která se připojí se zásuvky na krabičce, čidla na tělese autodráhy jsou vzájemně propojena dle nákresu. Další část výrobku rozsvěcí signalizační led diody, které jsou umístěny na krabičce, tyto jsou rozsvěceny signály DTR,TXD z PC, tato signalizační část může být vyrobena úplně jinak nebo vypuštěna. Napájení přípravku je ze zdroje, který má již usměrněné napětí 7-18V=,toto napětí je na přípravku stabilizováno na 5V=.

Popis zapojení snímací části

Ir diody D1, D2 umístěné na autodráze mají spojené katody které jsou propojovacím kabelem s řídící elektronikou připojeny do bodu označeného „ B „ na záporný pól(-) zdroje, anoda IR diody D1 je spojena s rezistorem R3 který je propojovacím kabelem připojen do bodu označeného „ A „ na +5V, anoda IR diody D2 je spojena s rezistorem R9 který je spojen s rezistorem R3 a propojovacím kabelem připojen do bodu označeného „ A „rezistory R3,R9 omezují protékající proud do IR diod D1, D2 na 0.0014A.Emitory IR tranzistorů T1,T4 umístěných na autodráze jsou spojeny a připojeny ke katodám IR diod D1, D2. Kolektor IR tranzistoru T1 je propojovacím kabelem připojen do řídící elektroniky do bodu označeného „ D „kolektor IR tranzistoru T4 je propojovacím kabelem připojen do řídící elektroniky do bodu označeného „ C „rezistory R4,R10 omezují proud protékající IR tranzistory T1,T4 na hodnotu 0.001A Při zaclonění paprsku IR diody vodícím kolíčkem autíčka dojde k uzavření IR tranzistoru tím se na vývodech č. 1 a 2 integrovaného obvodu IO2 dostane kladné napětí. Tento stav na vývodu č. 6 změní hodnotu napětí z logické nuly na hodnotu logické jedničky (+ 4V), toto napětí otevře tranzistor T3 tím se na vstup CTS počítače PC dostane kladné napětí které je programem vyhodnoceno jako průjezd autíčka okruhem. Umístění snímací části na autodráze je na každém jedinci může být provedeno jak na rámu zde je nutné aby IR tranzistory byli na tomto rámu a směřovali směrem k autodráze a IR diody v tělese autodráhy, jinak hrozí, že při osvětlení místnosti budou IR tranzistory snímat signál z osvětlení.

Popis zapojení zobrazovací části

Anoda diody D4 je připojena na vývod od počítače PC „ TXD „ tento vývod je v počítači veden, jako výstup zde je použit jako ovládací signál pro projetí dráhy č.2.Katoda diody D4 je spojena s rezistorem R16,druhý vývod R16 je spojen s bází tranzistoru T6,zde je současně připojen rezistor R17 jehož druhý konec je zapojen na záporný pól(-) zdroje, rezistory R16 a R17 tvoří napěťový dělič. Kolektor T6 je spojen s rezistorem R15 tento rezistor omezuje protékající proud led diodou D6 na hodnotu 0.009A.Led dioda D6 signalizuje projetí zadaného počtu kol v dráze č.2,tuto diodu spouští výstup TXD z počítače PC. Anoda diody D3 je připojena na vývod od počítače PC „ DTR “ tento vývod je v počítači veden, jako výstup zde je použit jako ovládací signál pro projetí dráhy č.1.Katoda diody D3 je spojena s rezistorem R13,druhý vývod R13 je spojen s bází tranzistoru T5,zde je současně připojen rezistor R14 jehož druhý konec je zapojen na záporný pól(-) zdroje, rezistory R13 a R14 tvoří napěťový dělič, kolektor T5 je spojen rezistorem R12 tento rezistor omezuje protékající proud led diodou D5 na hodnotu 0.009A. Led dioda D5 signalizuje projetí zadaného počtu kol v dráze č.1.Tuto diodu spouští výstup DTR z počítače PC.

Popis zapojení spínací části

Tato část se skládá pouze z relé RE1 a elektroniky pro jeho ovládání toto relé spíná svými kontakty napájecí napětí pro autíčka, cívka relé je ovládána výstupem RTS z počítače PC tento je ovládán programově. Výstup RTS je přiveden na anodu diody D7 katoda D7 je připojena na rezistor R18 který je spojen na bázi tranzistoru s rezistorem R19 tyto rezistory tvoří napěťový dělič.

Popis oživení.

Po osazení součástek na desku a kontrole zda není někde propoj co nemá být, osadíme IO2 do patice pokud ji použijeme. Zatím nepájíme do desky vývody z kabelu pro napojení vstupů a výstupů do počítače. Nepropojujeme snímací část s deskou čidel, místo IR tranzistoru T1 a T4 připojíme dvě rozpínací tlačítka. Nyní připojíme napájecí napětí (7 až 9V=) na vstup stabilizátoru IO1 a na výstupu stabilizátoru musíme naměřit měřicím přístrojem +5V=.Pokud je všechno v pořádku anodu diody D7 (v provozu je to výstup „RTS“ z počítače PC) připojíme ke kladnému napájecímu napětí (+5V=) musí sepnout relé RE1 pokud je vše v pořádku odpojíme anodu D7 od kladného napětí (+5V), poté připojíme měřící přístroj vývodem GND na záporný pól zdroje přípravku a druhý vývod měřícího přístroje připojíme do bodu kde je vyveden vstup PC „ DSR “,pokud nyní stiskneme rozpínací tlačítko které je zapojeno místo IR tranzistoru T1 musíme naměřit kladné napětí které je dáno přechodem (C, E) tranzistoru T2 a velikostí hodnot R2 a R1,stejně postupujeme i při odzkoušení na vývodu kde je vstup PC „ CTS „. Nyní odpojíme napájecí napětí a vývod se vstupem PC „ DSR “ na snímací části propojíme s vývodem kde je vstup PC „ TXD “ na zobrazovací části. Vývod vstupu PC „ CTS “ na snímací části propojíme s vývodem výstup PC „ DTR “ na zobrazovací části, opět připojíme napájecí napětí na vstup IO1 a stiskneme rozpínací tlačítko zapojené místo IR tranzistoru T1 a na zobrazovací části se musí rozsvítit led dioda D2. Stejně postupujeme i při odzkoušení vývodu vstupu PC „ CTS „ a vývodu vstupu PC „ DTR „. Pokud je všechno v pořádku odpojíme napájecí napětí od IO1,odletujeme rozpínací tlačítka a provedeme propojení snímací části a čidel umístěných na autodráze propojovacím kabelem. Připojíme napájecí napětí k IO1 a začerněným papírkem zacloníme postupně paprsek z jedné a pak druhé IR led diody, současně se musí rozsvěcet i signalizační led diody D1 a D2. Pokud je vše v pořádku odpojíme napájecí napětí od IO1,propojovací kabel s čidly, provedeme zaletování vodičů kabelu do řídící deky elektroniky a do konektoru PC,omyjeme desku lihem a osadíme do krabičky.

Popis programu.

Program je uložen v adresáři Dráha zde je uložen pod názvem závod.exe,pokud je na počítači OS WINDOWS 95/98 můžeme tento spustit z příkazové řádky nebo při zapnutí počítače klávesou F8 zvolit volbu POUZE DOS. Pokud je počítači OS WINDOWS 2000 NT/XP program závod spouštíme pouze z příkazové řádky program bude fungovat, pokud jsou WINDOWS ŘÁDNĚ NAINSTALOVÁNY VE 32-BITOVÉ VERZI A JSOU UKONČENY VŠECHNY JINÉ APLIKACE. Program počítá projetá kola v každé dráze a současně je zobrazuje na monitoru, po projetí zadaného počtu kol zobrazí na monitoru, v které dráze byl projet zadaný počet kol, současně rozsvítí příslušnou led diodu a provede vypnutí napájení autodráhy. Po spuštění programu závod.exe se zobrazí vyber port ke kterému je připojeno počítadlo. Port volíme stiskem klávesy 1 až 4, stiskem Klávesy 1 volíme port com1,stiskem klávesy 2 volíme port com2 atd. Po volbě portu se zobrazí zadej počet kol zde zadáváme počet kolik chceme jet kol, po zadání hodnoty stiskneme klávesu Enter.Po zadání se zobrazí na monitoru stiskni tlačítko start, po stisku tlačítka start program sepne relé a spustí napájení autodráhy na monitoru se poté zobrazuje počet ujetých kol., po ujetí zadaného počtu kol se na monitoru zobrazí v dráze č... byl ujet zadaný počet kol a současně se rozsvítí příslušná led dioda pro dráhu a program vypne napájení autodráhy. Pokud nyní chceme zadat nové údaje stiskneme klávesu mezerník a postupujeme stejně, pokud chceme program ukončit stiskneme místo klávesy mezerník klávesu ESC a program se ukončí. V případě že chceme program ukončit před spuštěním závodu, po výběru portu a zadání hodnot (počtu kol) stiskneme jakoukoliv klávesu a program se ukončí.

Soupis součástek

snímací část:

rezistory jsou na 1/4W

R1,R6….10k , R2,R8,R4,R10….4k7, R5,R7….5k , R11.5k6, R3,R9….270R ,

kondenzátory:

C1, C2…100nf(keramika), C3… 4700 uF/16V(elektrolyt)

polovodiče:

diody D1, D2… IR diody....průměr 3mm TYP: L934F3C

tranzistory:

T1,T4… IR tranzistor....průměr 3mm TYP: L932F3C

T2,T3…BC337,(KC507,506,504,147,148),

IO1… 7805, IO2…MH7400 + patice,

Konektor (dutinky) + kryt podle použitého portu PC

zvonkové tlačítko, kabel 6 * 0.25mm2…….3m , 4*0.25mm2……2m ,nebo jiný

zobrazovací část:

diody:

D3, D4…KA261(KA207)

D5, D6...led diody 2V/10mA....průměr 10mm

tranzistory:

T5,T6.….BC337 , (KC507,508,509,147)

Rezistory: jsou na 1/4W

R12,R15…330R , R14,R17…M22 ,

R13,R16…10k ,

Spínací část:

Diody: D7, D8…KA261(KA207), Rezistory: R18….8K2 , R19….25K ,

Tranzistor: T7…BC639 , Relé RE1….LT-05G ovl.napětí 5V= , nebo jiné

Jednotlivé části můžeme podle potřeby vynechat každá část byla vyrobena na samostatné desce plošných spojů. Tyto se vzájemně propojili vodiči v krabičce.

Pozor těleso autodráhy s nákresem umístění čidel je dnem vzhůru.

Pohled na signalizační led

Pohled na startovací tlačítko

Pohled na osazené destičky řídící jednotky

Bližší informace : vagnervlastimil@seznam.cz