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Docking Station für Motion CL910

Schlanke Lösung inkl Stromversogung und USB-Hub

Nachdem mir auf der letzten Pamir-Tour das Hinterrad in den Rechner unter der Sitzbank gekracht ist und der Rechner seitdem nur noch piept (habe den Fehler "noch" nicht gefunden :-( stand die Frage einer neuen Lösung im Raum.

Entweder den gleichen Rechner noch einmal kaufen, aber dagegen sprach, dass ich jetzt doch lieber eine Lösung hätte, die inkl Rechner komplett abnehmbar ist um mir die Kabelage und das Mitnehmen eines zusätzlichen Notebooks zu sparen. Also besser einen kleinen Nettop und den hinter den Monitor installieren. Es gibt sehr nette Rechner auf AMD-Basis mit Full-HD-Fähigkeit, aber dafür müsste ich ein komplettes Gehäuse bauen, für einigermassen Robustheit sorgen und die Halterung müsste dann auch neu designed werden. Und ehrlich: Im Prinzip ist das ja dann ein Tablet.

Den Consumertablets traue ich allerdings nicht zu, dass die so ein Tour überstehen. Bleiben die Rugged-Windows Tablets, die aber preislich ... nun ja ... jedenfalls ganz schön teuer sind. Einige Surfstunden später ist die Wahl auf ein 10" Motion-Tablet inkl GPS-Modul gefallen. Ist zwar nur IP52, aber die paar kleinen Öffnungen lassen sich leicht absichern. 500cd/m² transreflektive Anzeige ist nun auch nicht die Offenbarung, aber doch ausreichend um bei Sonnenschein noch etwas auf dem matten Display zu erkennen. Irgendwann kommt sicherlich ein TOUGHPAD FZ-G1 ins Haus, aber da das noch neu ist, sind die Preise für mich derzeit wirklich inakzeptabel.

Ich möchte das Tablet am Motorrad laden und über den DockingAnschluss am Bordnetz betreiben. Die Motion-Kauflösung für KFZ ist jedoch platzmässig eine Zumutung und das hätte ich nie und nimmer unterbekommen. Natürlich gab es auch ganz genau absolut keine Information vom Hersteller über den Stecker und dessen Belegung (und da sind auch jetzt noch ein paar Pins, deren Funktion ich nicht rausbekommen habe), also kam noch eine gebrauchte Bürodockingstation mit 3 USB Ports und einem Netzwerkanschluss oben drauf, die ich dann sofort zerlegt habe. Entäuscht war ich dann doch, dass der Netzwerkanschluss über USB realisiert wird (deswegen nur 3 USBPorts - der vierte dient für EthernetOverUSB) - das ist eine arg billige Lösung, aber entsprechend war das Reenginering schnell gemacht.

Motion Docking Platine
billige Lösung
Motion Docking Connector
Steckkontakt

 
Das Tablet gibt für USB keine 5V am Connector ab, die müssen also extern erzeugt werden und die Betriebsspannung von 19V ist ebenfalls nicht unbedingt KFZ-freundlich. Die Steckersuche gestaltete sich etwas holprig - im WorstCase hätte ich wohl die originale Station zerlegt. Über die google Bildersuche fand sich schliesslich ein Ladegerät für Barcodescanner, das zumindest optisch exakt diesen Stecker entspricht und unter 20EUR kostet. Bestellt, zerlegt (die sind vergossen und ein bischen Gewalt- aber auch Filigranarbeit ist nötig) und den passenden Stecker mit sehr, sehr kurzen Lötpins in der Hand gehalten. Mit einer kleinen Testplatine auf 0,8er Platinenmaterial, ein bischen Schweiss auf der Stirn und Freiraumverdrahtung habe ich dann die ermittelte Belegung am Tablet getestet. Funktionierte wie erwartet und nun kann meine Vorstellung realisiert werden.

Barcodegerät Ladeeinheit
Barcodegerät Lader
zerlegt
zerlegt

 
Benötigt wird also:
Ein StepUp Netzteil für 19V/2-3A und eine 5V/2A Versorgung für einen kleinen USB-Hub.
Das ganze sollte in der Halterung stecken, so dass nur 12V angeschlossen werden und evtl 2 USB Ports für Diagnosestecker zum Motorrad und externe GPS-Maus nach aussen geführt sind.

Es gibt ja nun für knapp über 30EUR KFZ Netzteile mit sogar 5V für USB. Das wäre eine Alternative gewesen, aber wenn ich eh schon Platinen für den Stecker machen muss...

Als USB-Hub kommt die ausgebaute und um 2USB-, Stromversorgungs- und Eingangsbuchsen erleichterte Platine eines DIGITUS DA-70217 zum Einsatz und für die Stromversorgung ein LM2676-5 inkl Peripherie. Der 19V Teil wird mit einem LM2587-ADJ realisiert. Dazu noch ein Relais, dass die Elektronik nur aktiviert, wenn das Tablet eingesteckt ist. Hier ist das Schaltbild:

Die Schaltung ist auf 3 Platinen (19V, 5V und Connector-PCB) aufgeteilt. Die vier 220µ Elkos sind dem Platzproblem in der Höhe geschuldet - optimal wäre ein 1000er.
Die Layouts schenke ich mir hier - auf Anfrage schicke ich sie gerne zu, aber die Profis im mikrocontroller.net-Forum haben daran einiges auszusetzen gehabt, da jedoch meine Bastelei problemlos funktioniert (auch ohne das etwas oder jemand gestört wird ;-) habe ich dann auch nicht mehr neu layoutet. Der entsprechende Thread ist HIER und enthält neben dem üblichen Rauschen auch sehr brauchbare weiterführende Infos.
Hier ein paar PDFs zum Thema:  Boost Berechnungen - 2xLM für mehr Power - Layout Schaltregler

19V PCB
19V Platine
5V/USB PCB
5V USB Platine
Connector PCB
Connector Platine
eingelegt
eingelegt im U-Profil

 
Zur Kühlung der beiden LMs sind von hinten Aluwinkel montiert - beim 19V hatte ich am Anfang eine falsche Spule mit zu wenig Stromfähigkeit (da fehlte mir einfach das Wissen zum Thema), die dafür sorgte, dass der LM in Grenzbereichen lief und recht heiss wurde. Deswegen ist der jetzt in eine kleine Aluleiste gewickelt und hinten verschraubt. Den Schalter der oben noch zu sehen ist (hat nur das Relais auf Masse gezogen - braucht man nicht), wurde durch ein Kühlblech (zersägter 386er Kühlkörper) ersetzt. Wäre aber nicht nötig gewesen, da mit der jetzigen 33er/5A Spule das Zeugs nur wenig warm wird.

in Alu gewickelt
in Alu gewickelt
komplett verlötet
komplett verlötet

 
Als Gehäuse und auch Aufnahme für den Dockingstecker habe ich mich für ein Aluminium U-Profil 27x15mm entschieden. Mit einem etwas breiteren Profil wäre es wohl besser gewesen, um die Bauteile optimaler unterzubringen (besonders die Elkos am Eingang der jeweiligen LM näher ran an die ICs). Im Nachinein fiel mir noch ein, dass die Netzteile auch problemlos hinter dem Tablet hochkant hätten verbaut werden können, dann würde ich aber ein kleines (mit maximaler Höhe von 15mm) Kaufnetzteil nehmen. Naja - jetzt läuft alles und es ist eh zu spät ;-)

Zwei 15mm Aluvierkantrohre stellen die Verbindung nach oben her und als Klemmmechanismus kommt ein Schwenktürscharnier zum Einsatz. Das hat 2 Gelenke mit 2 relativ kräftigen Federn. Eines wird entfernt und der Rest so verbaut wie auf den Fotos zu sehen ist. Die Vierkantrohre sind am obigen U-Profil Querträger in genieteten Abschlusskanten und unten mit je 2 Schrauben von hinten durchs U-Profil verschraubt. Das ist evtl ein Schwachpunkt, da sich der Rand des U-Profils verbiegen könnte. Ich werde wohl dort doch noch zumindest eine Schraube bis zur Front führen, denn wenn ich es schon schaffe einen Motorradrahmen auf Tour zu killen, sollte klar sein, dass da einige Kräfte am Werkeln sind.

Gesamträger
Gesamträger
Connector und USB Buchsen
Connector und USB Buchsen
von hinten
von hinten
Scharnier
Scharnier
mit Tablet
mit Tablet

 
Es ist nun auch am Motorrad montiert. Ich sehe die 10 vom Drehzahlmesser so gerade eben (ich weiss ja, dass sie da ist ;), aber ansonsten wird nichts verdeckt. Dass das etwas asymetrisch ist, liegt an der Touratechhalterung und kann noch ausgeglichen werden - ich nutze als Abstandshalter kleine Plättchen aus Kunststoff, die übereinandergelegt werden (im Bild jeweils 3 auf jeder Seite - wird dann 2 und 4). Bei strahlenden Sonnenschein mit voller Sonne auf dem Display lässt sich problemlos alles erkennen und auch auf schlechter Wegstrecke sitzt das bombenfest. Das ist wirklich die beste Lösung bisher. Jetzt kommt noch eine externe GPS Maus dran, denn der eingebaute GOBI Empfänger braucht etwas sehr lange bis er die Koordinaten hat bzw, findet während der Fahrt garnix. Der kommt dann zum Einsatz, sobald das Tablet StandAlone genutzt wird.

montiert ohne Tablet
montiert ohne Tablet
montiert mit Tablet
montiert mit Tablet
montiert von vorne
montiert von vorne

 

Bei der ganzen mechanischen Bastelei hat sich übrigens meine Mini Tischkreissäge mehr als bewährt - ich war mir bei der Anschaffung nicht sicher, ob sich so etwas wirklich lohnt und hatte bisher auch nur Platinen und eine paar Leisten gesägt, aber hier galt es einiges exakt zu sägen und das klappt damit wirklich prima.
Die Öffnungen im U-Profil wurden angezeichnet, mit einem kleinen Bohrer zig mal gebohrt und dann ausgefeilt. Da kommt man mit der Kreissäge, mit der Laubsäge und der Bügelsäge nicht weiter. Das teure Diamantsägeblatt für den Dremel war etwas überfordert :-( Wird wohl Zeit für 'ne Schreibtischlaserschneidemaschine ;-)

Dies ist nun keine komplette Bauanleitung, denn das Tablet ist doch recht speziell. Aber es kann evtl so manchem ein, zwei Anregungen geben. Wie gesagt - die Layouts gibt es auf Anfrage, aber sie sind nicht so dolle und es handelt sich durchgängig um SMD und ist eher nichts für Lötanfänger.

Nachtrag und Erfahrung unterwegs

Ich habe das Tablet nun auf mehreren Touren und Reisen im Einsatz gehabt. Da ich generell nur ganz grob (ungefähre Richtung) vorher plane, ist es wichtig für mich unterwegs gut vorauszusehen wo sich nette kleine Strassen befinden. Während Standardnavis beim rauszoomen diese kleinen Strassen verschwinden lassen, kann ich auf dem Tablet problemlos 20-30km überblicken. Das ist wirklich klasse. Daneben habe ich auch die Möglichkeit Online zu gehen (funtioniert erstaunlich gut) und z.B. aktuelle Radarbilder oder Stauwarnungen sehen. Nachdem nun auch eine stundenlange heftige Regenfahrt gemeistert wurde, kann ich auch versichern, dass das alles soweit problemlos funktioniert. Was allerdings wirklich nur als Notfallösung zu sehen ist, ist der eingebaute GPS-Empfänger. Der braucht teilweise bis zu 5min um einen Fix zu bekommen, wohlgemerkt im Stehen. Während der Fahrt gibt es dafür keine Chance. Wenn er allerdings nutzbaren Empfang hat, dann rennt es auch problemlos während der Fahrt. Das musste ich leider austesten, weil im externen Sub-D Stecker ein Kabel gebrochen war (gepfuscht beim Löten und unter Spannung verschraubt ;-). Die externe GPS Maus hat nach wenigen Sekunden einen Fix und findet auch während der Fahrt ihre Position. Würde ich also immer empfehlen.
Ich habe meinen Handschuhen (Sommer, Übergang und Winter) kleine Steppflächen mit leitfähigen Garn verpasst (Mittel-,Zeigefinger und Daumen) - damit lässt sich nun auch das Tablet bedienen.
Leider gammeln schon ein paar Schrauben am SUB-D Stecker und auch an den USB-Buchsen wird es bräunlich. Ich habe das jetzt etwas eingefettet und wenn es zu schlimm werden sollte, werden die Teile ausgetauscht.
Alles in allem hat sich aber die Arbeit gelohnt - wenn das Tablet jetzt noch ruckelfrei Full HD Videos wiedergeben könnte, wäre ich wunschlos glücklich, so steht immer noch das Verlangen nach einem leistungstärkeren Tablet im Raum. Mal sehen was der Markt so die nächsten Jahre hergibt ...