Ein Bisschen Logik für Modellflieger

Logische Schalter in meinem Sender ?!?

...oder: Wozu soll sowas gut sein?

Zuerst eine kleine, jedoch wichtige Anmerkung:
Dies soll keine wissenschaftliche Abhandlung werden. Es geht eher darum, dass auch technisch unbeleckte Modellflieger ihre Anlage bezüglich Logischer Schalter programmieren können. Also alle Schulmeister, Techniker, Ingenieure etc. bitte die Füße ruhig halten. Gute Tips und konstruktive Kritik sind aber jederzeit willkommen.
Also denn mal los:

Ich erklär's an einer Graupner/SJ HoTT‑Anlage. Hier die Mc‑20 HoTT. Aber das Prinzip ist bei vielen anderen Anlagen gleich. Sofern sie Logische Schalter enthalten. ...ist ja irgendwie auch Logisch ;‑)

In die Firmware der Mc20 HoTT integriert sind Logische Schalter mit UND und ODER‑Funktion. Das sind Softwareschalter, die von Hardwareschaltern, weiteren Softwareschaltern, oder Kombinationen daraus "betätigt" werden können. Sie funktionieren so, wie's ihr Name schon sagt:
UND bedeutet, ich brauche immer mindestens 2 Schalter für die Funktion. (es dürfen aber auch mehr sein) z.B. SW1 UND SW2 ergeben zusammen die Funktion des Logischen Schalter L1. Weiter unten gibt's die Grafik dazu. Im Prinzip einfach zwei Schalter, die hintereinander, (in Serie) geschaltet sind.
ODER bedeutet ‑ Genau! SW1 ODER SW2 oder beide zusammen schalten mir den L1. Auch hier wieder mindestens 2 Schalter, diesmal aber nebeneinander (parallel) angeordnet. Die Grafik hab ich mir in dem Fall erspart. Dafür gibt's weiter unten lustige Wahrheitstabellen ;‑)

Die Frage ist: Wozu das Ganze?
Deshalb hier erstmal eine ganz einfache Aufgabe aus der Praxis:
Ich will einen Motor EIN‑schalten, der am Ausgang "6" des Empfängers hängt. Das geht ja recht einfach, ich weise im Sender bei den GEBEREINSTELLUNGEN dem E6 den Schalter SW9 zu. Der Motor wird jetzt mit dem SW9 EIN‑ und AUS geschaltet. Allerdings will ich zur Sicherheit einen zweiten Schalter haben, damit ich den Motor nicht versehentlich starten kann. Erst wenn beide Schalter auf EIN geschaltet sind, soll der Motor loslaufen. Es soll Leute geben die machen sowas mit nem Freien Mischer. Aber die haben wahrscheinlich keine Logischen Schalter im Sender ;‑)

Zurück zum Thema:
Als zweiten Schalter möchte ich den Sicherheitsschalter SW1 nutzen. Also SW1 und SW9 sollen zusammen den Motor einschalten. Dazu benötige ich einen Logischen Schalter, z.B. L1 mit UND‑Funktion.
Ich muss also erstmal diesen L1 programmieren. Dazu gehe ich zum Menupunkt LOGISCHE SCHALTER und betätige dort in der Zeile L1, Spalte 2 die SET‑Taste und weise den SW1 zu. In Spalte 3 bleibt UND bestehen. In Spalte 4 weise ich den SW9 zu. Zur Kontrolle kann ich jetzt mit den beiden Schaltern SW1 und SW9 "spielen". Wenn alles passt, ist in der Spalte 4 der Logische Schalter L1 nur geschlossen, wenn SW1 UND SW9 ebenfalls geschlossen sind.
Jetzt geht's zurück zu den GEBEREINSTELLUNGEN. Hier wird in der Zeile des E6, Spalte 3, dort wo noch der SW9 drin steht 2 mal die SET‑Taste gedrückt. Das Fenster GEBER‑/LOG./FESTSCHA öffnet sich, hier wähle ich den L1 aus und betätige nochmal die SET‑Taste. Dadurch ersetze ich den S9 durch L1. Das wars! In der Servoanzeige kontrollieren wir's noch mal:
SW9 UND SW1 EIN ‑> Ausgang6 = +100%
Nur einer oder kein Hardwareschalter EIN ‑> Ausgang6 = ‑100%
Soweit die UND‑Funktion.
Die ODER‑Funktion unterschscheidet sich von der UND‑Funktion dadurch, dass hier der Motor von jedem der beiden Schalter eingeschaltet wird: Egal, ob SW1 ODER SW9 oder auch beide Schalter eingeschaltet werden, der Motor läuft an. Ob das hier sinnvoll ist, sei erstmal dahingestellt. Aber es gibt sicherlich Anwendungen wo man's brauchen kann.

Um das also zu programmieren, gehe ich genau so vor wie oben. Einziger Unterschied: Im Menupunkt LOGISCHE SCHALTER, in Spalte 3 wird UND in ODER geändert. Einfach mal ausprobieren, ist wirklich ziemlich easy.
Aber so einfach mach ich Euch die Sache doch nicht. Hier folgt jetzt nämlich etwas, wovor so mancher in der Schule und Ausbildung schon mal den Horror hatte.
(dabei is es gar net schlimm, sagte der Zahnarzt ;‑)

De Wahrheitstabelle:

Eingang Eingang Ausgang
E1 E2 A
0 0 0
1 0 0
0 1 0
1 1 1
Legende:
"0" = Schalter AUS
"1" = Schalter EIN
Nur wenn E1 UND E2 EIN‑geschaltet ist, steht am Ausgang eine "1", also "EIN".
Wenn nur einer oder keiner von beiden Eingängen EIN‑ geschaltet ist, bleibt auch der Ausgang auf "0", also "AUS".

Hier noch als Animation:
UND‑Schaltung
Dann gibt's da noch die ODER‑ Variante:
Natürlich mit der Wahrheitstabelle:
Eingang Eingang Ausgang
E1 E2 A
0 0 0
1 0 1
0 1 1
1 1 1
Legende:
"0" = Schalter AUS
"1" = Schalter EIN
Jetzt können wir den Zusammenhang sicher schon selbst erkennen: Völlig Wurscht, ob E1 ODER E2 eingeschaltet ist, am Ausgang steht eine "1". Nur wenn beide AUS‑ geschaltet sind, ist auch der Ausgang auf "0". Ich denke, da kann ich mir die Animation ersparen.


Aber noch mal zur Motorregelung.
Nur eine kleine Erweiterung des Motorschalters:
Viele Elektroflieger benutzen einen 3‑Stufenschalter zur Regelung des E‑Antriebs.
Stellung1 ‑ Motor AUS / Stellung2 ‑ Motor Halbgas / Stellung3 Motor Vollgas.

Da hätte ich jetzt gerne auch den Sicherheitsschalter SW10 als Motorstop verwendet.
Das geht natürlich auch mit Logischen Schaltern.

Aufgabe:
Wir nehmen an, SW5/SW6 ist der 3‑stufige Motorschalter.
Schalter SW5/SW6 nach unten, also SW6 geschlossen ‑ Motor Stop.(‑100%)
Schalter SW5/SW6 Mittelstellung, also SW5 und SW6 offen ‑ Halbgas.(0%)
Schalter SW5/SW6 nach oben, also SW5 geschlossen ‑ Vollgas.(+100%)
Schalter SW10 wird der Sicherheitsschalter. Wenn der AUS ist (nach unten), lässt sich der Motor auf keinen Fall einschalten.

Ich muss dazu in der Gebereinstellung beide Stellungen des SW5/SW6
durch L1 und L2 ersetzen. Um an die "‑100%" zu kommen, muss ich jetzt allerdings etwas tricksen. Ich brauche eine Funktion aus SW5/6 nach unten ODER SW10 nach unten.
Ich erstelle aber erst mal L1 als Kombination von SW5/SW6 nach oben UND SW10 nach oben. L2 wird danach aus SW5/SW6 nach unten ODER SW10 nach unten erstellt. Der Ausschlag soll ja "‑100%" sein, egal ob SW5/6 ODER SW10 ODER Beide nach unten geschaltet sind. Ohne diesen Trick bekomme ich die "‑100%" nicht hin.

Lösung:
L1 = SW5 (nach oben) UND SW10 (nach oben)
L2 = SW6 (nach unten) ODER SW10(nach unten)

Jetzt nur noch in den Gebereinstellungen beim Motorschalter:

SW5 in L1 ändern
SW6 in L2 ändern

Das wars auch schon wieder!

Halt! Noch was vergessen:
Damit bei jedem Flug der Logger mitläuft, muss die FLUGZEITUHR laufen. Um den Stromverbrauch im Auge zu behalten, benötige ich die STOPUHR.Beide Uhren starte ich üblicherweise mit dem Motor‑EIN‑Schalter. Das soll dann also der SW5/6 machen, aber natürlich nur, wenn der Motor wirklich gestartet wird. Also bastle ich mir halt einfach noch einen L3 aus SW5/6 (von unten zur Mittelstellung geschaltet) UND SW10 nach oben.
Jetzt trage ich im Menu "Uhren" bei STOPUHR und FLUGZEITUHR je den L3 als Trigger ein. Schon laufen beide Uhren los, wenn der Motor zum ersten Mal gestartet wird. Wird der Motor AUS‑geschaltet, stopt die STOPUHR, aber die FLUGZEITUHR läuft weiter. Das war's aber jetzt wirklich mit der Motorschalterei bei der 20er.
War doch gar net so schlimm ‑ ODER? Allerdings ist das erst der Anfang.
Tatsächlich kann man mit den Logischen Schaltern sogar über die Zeitverzögerung lustige Flip‑Flops basteln.
Trotzdem machen wir hier erstmal eine Pause, weil danach wird's ein klein Bisschen heftiger. Dann stellen wir das Alles mal auf den Kopf und arbeiten mit NAND (NICHT‑UND) und NOR (NICHT‑ODER). Warum und was das bringt, erklär ich dann selbstverständlich auch für "Dummies" :‑)



Und hier geht's weiter wie versprochen.

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Achim Mathieu, aktualisiert 22.11.2020

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