Anche i selettori dei bank sono collegati secondo uno schema che riduce il numero di segnali di controllo. I quattro deviatori di selezione dei bank generano solo tre linee di controllo, BS1, BS2 e BSC. BS1 e BS2 possono essere attive o non attive e positive o negative rispetto a BSC. Ogni bank è collegato in modo tale da riconoscere solo una precisa combinazione di questi tre segnali.

L'interruttore di sicurezza a chiave invia tensione al circuito del pulsante di lancio. La chiave non può essere rimossa se l'interruttore è ruotato in posizione PRONTO per evitare che l'interruttore resti in quella posizione se qualcuno toglie la chiave o se si dovesse perdere. Il segnale LP (Launch Power) è attivo solo quando un bank è stato selezionato. In questo caso si illumina il LED PRONTO se la chiave è in posizione ON. Quando si preme il pulsante di lancio, sulla linea L (Lancio) passa tensione che arriva al bank selezionato attraverso i cavi di controllo.

La MCU ha un sistema di misura con quattro modi operativi diversi. Se nessun bank è selezionato lo strumento legge la tensione della batteria della MCU stessa. Quando viene selezionato un bank lo strumento mostra la tensione della batteria di lancio collegata ad esso. Quando viene selezionata una rampa lo strumento mostra la resistenza dell'accenditore collegato. Questo consente all'LCO di controllare che le connessioni siano a posto prima di inziare il countdown e procedere al lancio, e mostra anche quando l'accenditore è bruciato e quindi il motore non parte. Mentre il pulsante di lancio è premuto, lo strumento misura la corrente che passa attraverso i cavi che portano alla rampa. Questo torna utile per confermare che il bank funziona come deve e sta fornendo corrente all'accenditore.Il controllo della corrente permette anche di capire se l'accenditore funziona, se ci sono cortocircuiti, interruzioni, etc. Le linee SH ed SL fanno parte dei cavi di connessione e sono alimentate dal bank selezionato con i diversi segnali a seconda delle modalità descritte sopra (SH significa Sense High e SL significa Sense Low.)

La MCU ha al suo interno un avvisatore acustico (cicalino piezoelettrico) con tre modi operativi. Quando la chiave di sicurezza è ruotata in posizione ON, il cicalino produce un suono continuo per circa un secondo, poi si spegne ma dopo 4 o 5 secondi emette due brevi bip per ricordare che il sistema è attivato e pronto al lancio. Questi due bip continuano ad essere emessi ogni 4-5 secondi. Quando viene premuto il pulsante di lancio il suono diventa continuo e prosegue finchè si tiene premuto il pulsante.

Questo schema mostra il circuito di alimentazione a 5V che fornisce tensione alla logica digitale che comanda il cicalino della MCU descritto sopra. Il circuito è molto semplice e classico, ed utilizza il noto regolatore 7805. La seconda parte del disegno mostra il collegamento della batteria della MCU al fusibile, all'interruttore di accensione e al suo LED.

Il diagramma a lato mostra la assegnazione dei conduttori dei cavi di collegamento ai pin dei connettori e ai segnali. Le linee necessarie nel nostro caso sono 11 (12 nel progetto originale) ma dato che non esistono connettori Sub-D da 11 o 12 pin abbiamo scelto di usare quelli da 15 pin, cablando tutti i conduttori del cavo. In questo modo abbiamo tre linee non utilizzate ma che scorrono lungo tutta la catena partendo dalla MCU senza interrompersi fino all'ultimo bank, il D. Nel caso in futuro nasca l'esigenza di portare qualche altro segnale si possono utilizzare queste linee senza bisogno di rifare i cavi o cambiare i connettori. Disponendo di 15 pin abbiamo scelto il cavo col numero di conduttori più vicino, ovvero un cavo con 16 linee. L'ultima, che non può essere collegata ad alcun pin, è stata lasciata all'interno dei cavi ed è raggiungibile da ogni connettore pur senza essere collegata ad esso.

P1-P4 e G1-G2 sono alimentate dal selettore delle rampe. BS1, BS2 e BSC sono alimentate dal selettore dei bank. L viene dal pulsante di lancio ed SH - SL sono i segnali di ritorno dai bank che portano le informazioni per lo strumento della MCU. Tutti i cavi sono assemblati in modo identico e della identica lunghezza, e sono completamente intercambiabili tra loro e estremità con estremità.

Questo è lo schema dei selettori delle rampe. La batteria di lancio è al piombo-gel da 12v e 20Ah, collegata al bank da un cavo di grossa sezione e lungo solo 2 metri in modo da trasferire tutta la corrente necessaria all'accenditore senza perdite. Ogni rampa viene selezionata attraverso un relé a singolo scambio di tipo automobilistico. Questi relé (cod. RS 178-2012) hanno i contatti tipo Faston, sono in grado di sopportare 40 A e hanno il pregio di essere piuttosto economici. I contatti di questi relé servono solo a selezionare la rampa che riceverà la corrente di lancio mentre la corrente vera e propria viene inviata dai contatti di un altro relé di tipo automobilistico (U9 negli schemi - cod. RS 349-2137) capace di sopportare una corrente continua di 70 A con picchi di 150 A. Il relé di lancio viene attivato solo quando un bank è stato selezionato dall'LCO e il pulsante di lancio viene premuto. Tutti i collegamenti a questi relé sono saldati, ed i relè sono collegati alle prese degli accenditori tramite dei tondini di ottone da 2mm saldati e delle trecciole in rame isolato da 1,5mm. I pulsanti P1-P4 sul disegno servono per il test della continuità di ogni rampa.

Questo schema mostra come sono collegate le bobine dei relé di selezione delle rampe. Quando il bank è stato selezionato, il relé U10 chiude i contatti colegati a G1, G2 (non utilizzato nel nostro caso) ed L. Questo fa in modo che la tensione sulle linee P1-P4 possa scorrere attraverso le bobine dei relé e attraverso la linea G1 (e G2). In questo modo si attivano i relé 1-4 selezionati dagli interruttori sulla MCU. Quando viene premuto il pulsante di lancio, la linea L manda tensione alla bobina del relé di lancio (U9). La tensione dalla linea L scorre attraverso le linee G1 o G2, a seconda di quale delle due è collegata a terra al momento. Nel nostro caso la linea sarà solo la G1.

Ogni bank è progettato per inviare tre segnali differenti alla MCU, attraverso le linee SH ed SL. Quando viene selezionato un bank, ma non è ancora stata selezionata alcuna rampa, il bank invia all'MCU un segnale che indica la tensione della propria batteria. Quando viene selezionata una rampa, l'unità invia un segnale che rappresenta la resistenza dell'accenditore collegato a quella rampa. Quando viene premuto il pulsante di lancio l'unità invia un segnale che indica la corrente che scorre nell'accenditore. Quando il bank non è selezionato si disconnette completamente dalle linee SH ed SL e le lascia libere per trasportatre i segnali di un altro bank. Queste quattro modalità diverse sono ottenute tramite i relé U13, U14 ed U15 dello schema. Quando viene selezionato il bank si attiva il relé U13, quando viene selezionata una rampa si attiva il relé U15 e quando viene premuto il pulsante di lancio si attiva il relè U14.

La MCU può comandare quattro bank diversi. Questo schema mostra come è collegato un bank per rispondere quando BS1 è positivo rispetto a BSC. Il collegamento rappresentato nello schema è quello relativo al Bank A. Il Bank B viene selezionato quando BS2 è positivo rispetto a BSC. Il Bank C viene selezionato quando BS1 è negativo rispetto a BSC e il Bank D viene selezionato quando BS2 è negativo rispetto a BSC. Da notare che è possibile selezionare contemporaneamente solo i Bank A+B oppure C+D. Non si possono selezionare contemporaneamente tutti e quattro i bank.

L'elettronica dei bank è alimentata a 5,6 volt da un circuito basato su un regolatore a tre terminali LM317. Questo componente preleva la tensione a 12 volt e fornisce in uscita una tensione stabile a 5,6 volt. Questo valore è stato scelto perchè fornisce il giusto margine utile per l'operazionale LT1078 del circuito di misura della resistenza, ma è anche abbastanza basso per alimentare il sensore di corrente LTS 15-NP. Le resistenze di regolazione che determinano l'esatto valore di corrente sono di alta precisione a film metallico, con una tolleranza dello 0,1%.

Il circuito di rilevamento della corrente invia un segnale alla MCU che permette all'LCO di sapere quanta corrente sta scorrendo nell'accenditore mentre è premuto il pulsante di lancio. Questo è molto utile per controllare cortocircuiti o falsi contatti, ed è anche un buon modo per controllare che i bank funzionino come devono e che la batteria fornisca la corrente sufficiente.

Il circuito di rilevamento della corrente è basato su un sensore ad effetto Hall LTS 15-NP, un ingegnoso componente prodotto dalla svizzera LEM. Questo sensore fornisce una uscita calibrata di 0,625V per 15A. Il datasheet è disponibile qui. E' disponibile da Distrelec (cod. 241826) a circa 15,00 euro. L'uscita del sensore è amplificata da un operazionale LT1078 con un guadagno nominale di 4,8 volte. In questo modo si ottiene un fattore di scala per il quale 1V corrisponde a 5A di corrente, che è quanto si aspetta di leggere lo strumento sulla MCU.

Il bello di questo componente è che non introduce alcuna caduta di tensione in serie alla corrente di lancio. La corrente passa semplicemente lungo un conduttore di grossa sezione, ed un elemento ad effetto Hall all'interno del componente legge il campo magnetico generato attorno al conduttore dalla corrente che scorre in esso. L'uscita del sensore è una tensione proporzionale alla forza del campo magnetico e quindi proporzionale alla corrente.

Il circuito di misura della resistenza invia un segale alla MCU che permette all'LCO di leggere la resistenza dell'accenditore collegato alla rampa selezionata. Una lettura vicina allo zero è un cortocircuito, ed una lettura maggiore di alcuni ohm indica generalmente una interruzione. La maggior parte degli accenditori ha un valore compreso tra 1 e 2 ohm. La resistenza dell'accenditore è indicata anche dallo strumento montato su ogni bank. Questo permette a chi opera alla rampa di controllare immediatamente la resistenza. Il circuito fornisce anche un avviso acustico che indica la presenza di continuità, indipendentemente dalla effetiva resistenza dell'accenditore.Questo circuito funziona inviando una corrente di test da 1mA che scorre nell'accenditore e causa una caduta di tensione di 1-2mV. Questo valore non è sufficiente per accendere l'accenditore ma è abbastanza per controllare la sua resistenza. La resistenza dell'accenditore è proporzionale alla caduta di tensione che produce con la corrente di test da 1mA. Il circuito è molto sensibile e misura anche solo la resistenza dei cavi di collegamento agli accenditori (che è di 0,6 ohm). Per questa ragione il valore che si legge non è mai pari a zero.

L'amplificatore operazionale LT1078 amplifica la tensione di 1000 volte fornendo una tensione in uscita che equivale ad 1V per ogni ohm di resistenza, che è il valore che si aspetta lo strumento della MCU. Lo strumento montato sul bank mostrerà lo stesso valore. Questi strumenti sono da 1mA fondo scala in modo che la resistenza da 2,2K e il trimmer da 2K possano essere usati per la calibrazione finale.

I due transistor 2N3904 creano un circuito di controllo della continuità che attiva il cicalino piezoelettrico se l'accenditore ha continuità indipendentemente dal reale valore di resistenza. Il circuito attiva anche lo strumento attraverso il FET 2N7000. In questo modo lo strumento resta spento se non ci sono accenditori collegati. Senza questo accorgimento lo strumento resterebbe sempre alimentato e forzato oltre il fondo scala ad indicare una resistenza infinita. L'alimentazione a 5,6V fornisce un margine sufficiente in modo che l'LT1078 vada in saturazone a circa 4,1V. Questo fornisce un buon limite superiore per pilotare il sistema di misura ed evitare una sovraalimentazione degli strumenti che può danneggiarli.

Il circuito di misura della resistenza richiede un amplificatore a basso offset, alta stabilità ed alto guadagno come l'LT1078. Questo componente è disponibile in versione dual quindi uno dei due amplificatori può essere utilizzato nel circuito di misura della resistenza e l'altro nel circuito di misura della corrente.

In questa foto si vede l'interno di un bank. Il cablaggio è realizzato in modo volante tranne i circuiti elettronici per i quali il nostro amico Claudio Leidi ha realizzato uno stampato che raggruppa il circuito di misura della resistenza, quello di misura della corrente e l'alimentatore.