Lauflicht (getaktet)
Für mein Präsentationsgleis wollte ich einen Lichteffekt realisieren, der jeweils anzeigt welches der Fahrzeuge gerade besprochen wird. Erst hatte ich quasi an eine Spotbeleuchtung für das jeweilige Fahrzeug gedacht. Dies erschien mir dann aber als zu überzogen. Heraus gekommen sind letztlich kleine beleuchtete Abschnittsanzeiger auf dem Bahnsteig des Präsentationsgleises, an denen die Fahrzeuge abgestellt sind. Die Beleuchtung dieser Abschnittsanzeiger sind normaler Weise ausgeschaltet. Wenn der Museumsführer die Besucher während der Präsentation zum nächsten Abschnitt bittet, wird die Beleuchtung am entsprechenden Abschnitt eingeschaltet. Ist die Führung beendet sind alle Abschnittsanzeiger eingeschaltet. Sie werden dann nach einer kleinen Verzögerung wieder ausgeschaltet.
Da die Texte für die einzelnen Fahrzeuge unterschiedlich lang sind, musste ich die im Abschnitt Präsentationsgleis erläuterte Steuerung über den Raspberry realisieren. Eine Möglichkeit zum Ein-/ und Ausschalten der Abschnittsbeleuchtungen hätte darin bestanden, für jeden dieser Beleuchtungskörper einen Ausgang des PiFace-Erweiterungsboards zu verwenden. Da diese aber zahlenmäßig begrenzt sind habe ich mich dazu entschlossen, eine kleine zusätzliche elektronische Schaltung zu realisieren, die es mir erlaubt die Abschnittsanzeiger über nur einen Piface-Ausgang getaktet zu steuern.
Basis für diese Elektronik ist ein in meiner Elektronik-Bastelkiste vorhandenes 8-Bit-Schieberegister (siehe PDF: TTL-Baustein 74LS164). Natürlich können auch andere, modernere Chips mit gleicher Funktion zum Einsatz kommen.
Die Grundfunktion dieses Chips besteht darin, dass ein Logik-Signal (High=5V oder Low=0V), das am Eingang DSA anliegt, mit jedem Takt (positive Flanke am Takteingang CP) beginnend bei Ausgang Q0 schrittweise durch das Schieberegister bis zum Ausgang Q7 durchzuleiten. Voraussetzung für die Übernahme eines Logik-Signal vom Eingang DSA ist, dass auch am Eingang DSB logisches High-Signal anliegt.
Ich lege also beide Eingänge DSA und DSB fest an 5V. Dies bewirkt, dass mit den ersten 4 positiven Takt-Flanken, die LEDs an Ausgänge Q0 bis Q3 schrittweise eingeschaltet werden. Die erforderlichen positiven Takt-Flanken erzeugt der Raspberry in meiner Anwendung am PiFace-Output 6. Mit dem nächsten (dem fünften) Takt wird dann auch der Ausgang Q4 auf High-Level gesetzt.
Da ich nur vier Abschnittsanzeigen verbaut habe, benutze ich das Signal an Q4, um den Master-Reset-Eingang MR des Chips auf Logisch Low zu ziehen. Dies führt dann dazu, dass alle Ausgänge Q0 … Q7 auf Low gesetzt werden und alle angeschlossenen LED erlöschen.
Nebenbei bemerkt:
Man kann eine solche Schaltung natürlich auch dazu nutzen, schrittweise (getaktet) bis zu acht Beleuchtungsgruppen (z.B. in Gebäuden) einzuschalten.
Außerdem sind weitere Funktionsweisen durch leichte Modifikationen der Schaltung möglich (z.B. Takt 1 bis 4 zum schrittweisen Einschalten von Beleuchtungsgruppen, Takt 5 bis 8 zum schrittweisen Ausschalten der Beleuchtungsgruppen).
