Computersteuerung und Programmierung

 

Die Zeitmessanlage besteht aus 16 Infrarot-Reflexlichtschranken Typ Leutze PRK 46B sowie aus einem Mikrocontroller, der zur Abfrage der Lichtschranken und Steuerung der Ampelanlage benutzt wird. Zum Einsatz gelangte eine Automatensteuerung der Fa. MCS Micronic TYP 7102 mit 16Bit-CPU Renesas R5F3650.

Diese ist mit einer eigens für diesen speziellen Einsatzzweck angefertigten Assemblerprogrammierung versehen, wird über ein individuelles serielles Protokoll angesprochen und erledigt nach entsprechenden Kommandos des Steuerungscomputers die Ampelansteuerung sowie den Beginn und das Ende der Zeitmessung.

Der Mikrocontroller gibt neben diversen Statusinformationen als Messergebnis eine 36 Byte lange Datenantwort der folgenden Form: 
Byte 0..2: Reaktionszeit Spur1 in steps of 49,981us (big endian)
Byte 3..5: Zeit 60ft Spur1 in steps of 49,981us (big endian)
Byte 6..8: Zeit 330ft Spur1 in steps of 49,981us (big endian)
Byte 9..11: Zeit 660ft Spur1 in steps of 49,981us (big endian)
Byte 12..14: Zeit Vmax Spur1 in steps of 49,981us (big endian)
Byte 15..17: Zeit 1320ft Spur1 in steps of 49,981us (big endian)
Byte 18..20: Reaktionszeit Spur2 in steps of 49,981us (big endian)
Byte 21..23: Zeit 60ft Spur2 in steps of 49,981us (big endian)
Byte 24..26: Zeit 330ft Spur2 in steps of 49,981us (big endian)
Byte 27..29: Zeit 660ft Spur2 in steps of 49,981us (big endian)
Byte 30..32: Zeit Vmax Spur2 in steps of 49,981us (big endian)
Byte 33..35: Zeit 1320ft Spur2 in steps of 49,981us (big endian)

Dieses Ergebnis wird durch den Steuerungscomputer nach jedem beendeten Lauf abgefragt.

Die weitere Verarbeitung der empfangenen Daten erfolgt in einer Delphi Programmierung, wobei die ermittelten Ergebnisse des Mikrocontrollers mit den ID, Zeit, Wetter und Starterinformationen der vorerfassten Paradox-Starterdatenbank ergänzt werden und in einer Paradox-Ergebnis-Datenbank abgelegt werden. Die Ergebnisdatenbank kann programmintern in eine Exceldatei umgewandelt, ausgedruckt und gespeichert oder anderweitig weiterverarbeitet werden.

Timemachine Screenshot 1

Aus dem Delphi Hauptprogramm heraus erfolgt der Ausdruck der zwei Timeslips pro Lauf durch den Steuerungscomputer per Druckerpool auf zwei  STAR TSP 2000 Thermo (Bon) Druckern. Zuvor wurde die Ergebnisdatenbank mit den Wetterdaten einer WS 444 PC ergänzt, die von dieser im 5 Minuten Takt ermittelt und im Hintergrund in eine separate Wetterdatei geschrieben werden.

Die Ausgabe der Messergebnisse erfolgt standardmäßig über je einen tageslichtfähigen 42" Sekundärmonitor im Vorstartbereich und an der Zeitnahme.

Timemachine Screenshot 5

Das Hauptprogramm übergibt die Messwerte als vorformatierten Datensatz an ein ebenfalls auf dem Steuerungscomputer im Hintergrund laufendes SMS- Serverprogramm. Dieses als Dienst laufende Programm überträgt per UMTS Stick die Messdaten autonom an die Mobiltelefonnummer der jeweiligen Fahrer.

Per separatem ebenfalls im Hintergrund laufenden und in Delphi geschriebenen Anzeigeprogramm, werden die Spurdisplays mit den Messergebnissen und Anlagenstatusinformationen angesteuert. Die Spurdisplays und der Steuerungsrechner haben eingebaute WLAN Repeater in Form je einer Fritzbox 3170 und werden per IP über ein separates Protokoll angesprochen. Das Publikumsdisplay nutzt als WLAN Modul ein USR-VCOM Modul und wird über ein umgesetztes RS232 Signal per gerätespezifischem Protokoll angesprochen.

Zur Fahrererfassung wird auf dem Steuerungscomputer als Eingabegerät ein tageslichtfähiger Barcodescanner Typ As 8520 verwendet.

Alle startenden Fahrzeuge sind bereits bei der Nennung in der Rennanmeldung mit den gemäß Starterdatenbank zugeordneten wasserfesten Barcodeaufklebern bestückt worden. Die Barcodeerfassung funktioniert sicher und verzögerungsfrei bei einem Leseabstand bis 50 cm in einer Entfernung bis 100 Meter.

Es erfolgt ausschließlich die Erfassung der jeweilig als nächstes startenden Fahrzeuge ohne "Pipeline", da leider oftmals hoch modifizierte Fahrzeuge bereits in der Burnoutarea (ohne eigentliche Rennteilnahme) nach technischem Defekt ausscheiden müssen.

Die Anlage ist zur weiteren Fahrererfassung ca. 5 Sekunden nach dem Zieleinlauf des langsamsten Fahrers wieder betriebsbereit. Die maximale theoretische Startfrequenz bei einer 1/4 Meilen Veranstaltung mit durchschnittlichen 13 Sekunden Fahrzeit und 10 Sekunden Stagezeit beträgt somit 30 Sekunden.

Die Zeitmessung beginnt ab dem Ende der Ampelsequenz (einstellbar als Sportsman-Tree oder Pro-Tree) mit Aufleuchten des grünen Ampellichtes. Es sind eine automatische Startfunktion, eine Handstartfunktion und eine Flaggenstartfunktion in der Software des Steuerungscomputers wählbar.

Der Flaggenstart wird über einen per WLAN und eine Thinkerforge Bridge angekoppelten Beschleunigungssensor TYP LIS3DSH und eine Delphi Callback Programmierung realisiert, wobei das grüne Licht der Startampel dann durch Überschreiten eines von 1 G bis 8 G wählbaren Schwellwertes des Beschleunigungssensors ausgelöst wird. Beim Flaggenstart erfolgt entsprechend den Vintage Racing Gepflogenheiten keine Anzeige einer Startsequenz oder Startfreigabe per grünem Ampellicht. Ausschließlich das Niederziehen der Starflagge startet die Zeitnahme, wahlweise ist auch die Ausgabe einer Reaktionszeit oder Fehlstartanzeige möglich. 

Startflagge 1a

Die Spannungsversorgung der Startflaggenelektronik erfolgt über zwei wiederaufladbare 5000 mAh LI- Ionen Akkus so dass ein 24 Stunden Dauerbetrieb ohne Nachladen problemlos möglich ist. Intern wird die Spannung per separatem Modul auf die notwendigen 5V bzw. 3,3 V geregelt und stabilisiert. 

Startflagge 2a

Bei Handstart wird die Startsequenz der Ampel über Tastendruck oder Mausklick durch den Zeitnehmer direkt am Steuerungscomputer ausgelöst.

Bei Automatikstart beginnt die Startsequenz nach einer vorwählbaren Sekundenanzahl, nachdem auf beiden Fahrspuren sowohl Prestage- als auch Stagelichtschranke ausgelöst haben, ohne dass die Startlichtschranke passiert (=Fehlstart) wurde. Hierbei bestimmen die Fahrer durch Ihr Stageverhalten den Beginn der Startsequenz quasi selbst.

Zu Programmier- und Debuggingzwecken existiert ein Evaluationsboard, dass die kompletten Anlagenfunktionen der Zeitmessanlage incl. Lichtschranken und Ampelsteuerung nachbildet. Somit können programmtechnische  Optimierungen oder Modifikationen immer sofort getestet und betriebssicher umgesetzt werden.

Testboard1

Kontakt

Timecrew - Die Zeitnehmer
1/4 Meile - 1/8 Meile - Slalom
Inselstr. 37
16515 Oranienburg 

Tel.: +49 170 3431738
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