Beim Bau des Simulators habe ich eine große Menge von elektrischen Komponenten verwendet. Bevor ich jedoch komplett mit den kommenden Beiträgen ins Detail gehen möchte, wollte ich nun kurz die Komponenten und deren Sinn aufzählen.
Hauptteil des Simulators
Das 12 Volt Netzteil
Da der Mazda Tacho und einige andere Bauteile mit 12 Volt versorgt werden müssen, muss natürlich zuerst an die passende Versorgung gedacht werden. Hier habe ich ein Schaltnetzteil mit 10 Ampere Leistung verwendet.
Audio-Verstärker
Am Sitz wird ein Bodyshaker von Reckhorn befestigt um Stöße und Vibrationen zu generieren. Dieser muss von einem Audioverstärker gespeist werden. Da bereits 12 Volt für den Tacho benötigt werden, bietet sich es daher an einen Verstärker aus dem KFZ-Bereich zu verwenden. Diese gibt es baulich in bereits sehr kleinen Ausführungen und er liefert die nötige Leistung die ich für den Bodyshaker benötige.
Arduino-Mega
Der Arduino Mega wurde mit einem CAN-Bus Shield ausgerüstet und steuert damit einige Nadeln des Tachos. Lediglich für die Tanknadel habe ich einen eigenen Arduino verbaut, hierzu weiter unten mehr. Der Arduino Mega empfängt alle Signale der Simulation bzw. der Auslesesoftware und leitet diese entsprechend weiter. Signale für den Tacho werden teilweise in CAN-Bus übertragen, teilweise auch als Relais geschaltet. Hierzu habe ich eine Relaiskarte an den Arduino gehängt, diese sorgt dafür das Blinker und diverse andere Meldeleuchten funktionieren. Weitere Informationen dazu kommen jedoch in einem separaten Beitrag.
Arduino Uno mit Motorschild
Außerdem wurde ein Arduino Uno mit Motorschild verbaut. Dieser ist für zwei Vibrationsmotoren zuständig, welche ich am Brems- und Gaspedal angebracht habe. Drehen beispielsweise beim Beschleunigen die Reifen durch, so bekommt man auf dem Gaspedal ein Feedback dazu. Genauso verhält es sich beim Bremsen, steigt man hier zu stark in das Pedal und die Reifen blockieren, bekommt man das durch die Vibration am Pedal direkt zu spüren.
Arduino Nano
Einen Arduino Nano habe ich direkt hinter dem Tacho verbaut. Auf diesen sollen später Schaltersignale auflaufen. Die Schalter sollen neben dem Tacho platziert werden und auch teilweise über ein eingebautes Licht die Rückmeldung über den Status geben. Außerdem läuft über diesen Arduino die Tanknadel des Tachos. Hier habe ich den originalen Stellmotor ausgelötet und einen Aufbau für einen Servo befestigt. Dieser wird direkt vom Arduino angesteuert und kann sofort die richtigen Tankfüllungen annehmen. Weiteres hierzu dann in einem seperaten Beitrag zum Thema Tacho.
Tacho
Als Tacho habe ich ein Originalbauteil eines Mazda RX-8 verwendet. Diese geht bis 10.000 Umdrehungen und deckt somit einen Großteil der Rennfahrzeuge ab. Den Tacho habe ich an einigen Stellen modifizieren müssen, damit entweder die entsprechenden Anzeigen überhaupt funktionieren oder störende Geräusche oder Lichter nicht mehr leuchten. Eine Anleitung hierzu wird in einem eigenen Beitrag veröffentlich.
Monitore
Da ein ordentliches Sichtfeld in einer Simulation ein muss ist, habe ich mich dazu entschieden ein Setup mit drei Monitoren zu verwenden. Diese werden über einen Träger im hinteren Bereich des Simulators montiert. Verwendet habe ich hier Curved Monitore von Samsung. In der ersten Ausbaustufe jedoch nur einen zum Testen. Im fertigen Zustand sollen drei Curved eingebaut sein.
Lenkrad und Pedale
Das Lenkrad und die Pedale waren zu Beginn von Fanatec. Diese hatte ich noch zuhause, boten mir aber nicht die Präzesion und das Feedback was ich mir vorstellte, es handelte sich hierbei um ein Porsche 911 Turbo S. Mittlerweile ist auf dem Gestell eine Thrustmaster TX Racing Wheel Servo Base montiert, diese habe ich im Set gekauft mit den einfachen Pedalen und einem Aufsatz.. Diese Basis erlaubt mir die Aufsätze zu wechseln, somit wäre es auch möglich zum späteren Zeitpunkt mal selbst einen Aufsatz zu bauen. Die Pedale aus dem original Set habe ich direkt getauscht gegen die Besseren T3PA-Pro. Was bei fast allen Pedalen von der Stange jedoch eine Katastrophe ist, sind die Bremspedale. Diese sind meilenwert von der Realität entfernt, denn welches Bremspedal im echten Fahrzeug dosiert sich über den Weg des Pedals selbst? Hier ist der Druck des Bremspedals eigentlich entscheidend. Dafür habe ich für die T3PA-Pro Pedale auch eine Lösung gefunden. Diese werde ich jedoch in einem eigenen Beitrag erläutern.
Bodyshaker
Der Bodyshaker ist eine Art Subwoofer. Für meinen habe ich jedoch vielleicht am falschen Ende gespart, denn aktuell verwende ich einen Reckhorn, dieser wird jedoch nicht mehr verkauft. Zu einem späteren Zeitpunkt werde ich wahrscheinlich auf ein besseres Modell wechseln.
Soundsystem
Für das Soundsystem habe ich mir selbst ein 2.1 Systme zusammengestellt. Für den Hoch- und Mittenbereich setze ich hier auf das AV42 Set von M-Audio. Da diese Lautsprecher mir jedoch zu wenig Sound im unteren Frequenzbereich liefern (und wer will schon auf ordentlichen Sound bei einem 8-Zylinder verzichten 😀 ), habe ich mir das 2.1 System M1370 von Edifier besorgt. Hier sind die Hochtöner zwar grauenhaft, doch der Subwoofer passt perfekt in meinen Simulatorrahmen. Somit habe ich die Hochtöner weggelassen und den Subwoofer über den Pedalen im Fußraum verbaut. Der Klang in Kombination ist super und die Hauptlautstärke konzentriert sich auf den Fahrer. Alle anderen Personen im Raum können sich also noch normal unterhalten, während der Fahrer die volle Dröhnung ab bekommt 😉
Die Mittelkonsole
Für die Mittelkonsole habe ich eine originale Mittelkonsole von einem Mercedes SLK R170 (Baujahr 1997) verwendet und diese mit GFK bearbeitet um die originalen Ausschnitte zu schließen. Anschließend habe ich das Ganze wieder mit Folie im Carbon-Look überzogen. Genaueres dazu werde ich in einem seperaten Beitrag erläutern.
Raspberry mit Touchscreen
Zuerst wurde ein Raspberry PI 3+ verbaut. Dieser ist mit einem 7 Zoll Touchscreen verbunden und stellt eine webbasierte Oberfläche dar. Durch den mitgelieferten Rahmen des Displays konnte ich als Halterung schön mit ins GFK einarbeiten. Am PC kann ich die Weboberfläche dann gestalten und mir sämtliche Werte oder Bedienelemente auf den Display legen. Eine genauere Beschreibung hierzu folgt.
Arduino Mega
Zur Steuerung eines weiteren 20×4 LCD Displays und der Flaggen oder Ganganzeige über ein WS2812B-LED Panel habe ich einen Arduino Mega verbaut, da dieser die Darstellung des LCD Displays flotter bewerkstellig und mehr Daten verarbeiten kann. Eine Anleitung hierzu wird ebenfalls noch folgen.
Arduino Nano – Flaggen und Gänge
Der Arduino Nano für die Flaggen und Gänge wird vom Arduino Mega angesteuert. An diesem ist eine LED-Anzeige mit WS2812B-Format angeklemmt, sie ist also digital und bietet ein Feld von 8×8 LEDs. Somit lassen sich alle Leuchten in jeder beliebigen Farbe und Helligkeit ansteuern. Grade die Helligkeit regeln zu können ist bei diesen LED-Bausteinen extrem wichtig, denn bei voller Helligkeit hat man das Gefühl zu erblinden 😉 Im normalen Modus wird auf dem LED-Baustein der aktuell eingelegte Gang angezeigt, hier kann von 1 bis 14 und auch N, D oder R dargestellt werden. Fährt man eine Rennsimulation und es ist ein Flaggenstatus vorhanden, so wechselt die Anzeige in den Flaggenmodus und stellt diese dar. Durch die freie Programmierung kann hier auch teilweise das Ein oder Andere animiert werden. Ein genaues Tutorial hierzu werde ich noch schreiben.
Arduino Nano – Tasten & Ganghebel
Ein zweiter Nano wurde für die Tasten im unteren Bereich der Mittelkonsole und die Tasten in der Gangschaltung verbaut. Mit der Gangschaltung ist leider nur ein sequenzielles Schalten möglich, denn sequenziell und H-Schaltung zu realisieren wäre hier zuviel Aufwand gewesen. Die Tasten im unteren Bereich haben jeweils noch eine LED zur visuellen Rückmeldung spendiert bekommen, diese wird ebenfalls über den Arduino Nano gesteuert. Für den Einbau der LEDs habe ich diese Halter benutzt. Weiteres dazu in einem folgenden Tutorial.
Handbremshebel
Ein Handbremshebel an einem Simulator sollte analog sein! Sonst könnte man sich diesen Hebel ja auch direkt sparen und durch einen Knopf ersetzen 😉 Aus diesem Grund habe ich zur Fanatec ClubSport Handbrake gegriffen. Diese ist mit dem ClubSport USB Adapter direkt anschließbar und liefert mir ein sauberes analoges Signal. Bei manchen Simulationen frage ich dieses zwar als digitales Signal ab. In Ralleyrennen hingegen macht die analoge Handbremse mega Laune. Ich bin froh das ich darauf nicht verzichtet habe.
Schlusswort
Wie ihr seht, habe ich jede menge Hardware in meinem Simulator verschwinden lassen. Ich denke vorallem beim Thema Lenkrad und Pedale muss hier jeder für sich selbst die optimale Kombination finden. Ein Lenkrad was jedem gefällt wird es nicht geben, da es einfach zuviele Variationen in diesem Gebiet gibt. Wie schon im Text mehrfach erwähnt, werde ich für alle Komponenten, für welche es interessant ist, auch noch ein Tutorial schreiben. Fragen zu einzelnen Teilen könnt ihr selbstverständlich auch jederzeit in das Forum schreiben.