per Fernsteuerung eine Lokomotive steuern wird heutzutage immer mehr im Rangierbetrieb, ja sogar auch im Streckenbetrieb angewendet. Es gibt zwar auch für die Modellbahn verschiedene Fernsteuerungen im Angebot, doch die sind häufig nicht billig. Als ich während meines Bodensee-Urlaubs mit der Rorschach-Heiden-Bergbahn gefahren bin und der Zug bergwärts aus einem zweiachsigen offenen Personenwagen per Fernsteuerung bedient wurde, war ich von dieser Methode so begeistert, dass ich mir erneut Gedanken über das Projekt "Fernsteuerung für die Modellbahn" machte. Noch während des Urlaubs kam mir die perfekte Idee mit einer handelsüblichen RC Fernsteuerung nicht nur die Lok zu steuern, sondern auch Weichen zu schalten.
Oft habe ich überlegt in eine bestimmte Rangierlok einen Empfänger einzubauen und die Lok dann per Fernsteuerung zu steuern. Doch das bedeutet, dass die Lok keine Anfahr- und Bremsverzögerung hat (da der Motor nun per RC Fahrregler gesteuert wird) und außerdem nur diese eine Lok gesteuert werden kann. Also war das Ziel eine Technik zu entwickeln, die es möglich macht verschiedene Loks zu steuern (die ihren Digitaldecoder behalten), so dass der Empfänger extern neben die Anlage gestellt wird. Die Technik war schnell geboren: An den Empfänger werden Kanalschalter angeschlossen, die einem S88 Decoder Signale geben. Diese Signale leitet die Digitalzentrale an die Modellbahn PC Steuerung weiter, damit das PC Programm die Daten auswertet und an der Lok Funktionen auslöst.
Bis es weiter ins Detail geht eins vorweg: Das Ziel ist nicht, mit dieser Fernsteuerung alle Schaltaufgaben zu bewältigen. Es geht mehr darum den Rangierbetrieb etwas zu erleichtern (in dem man direkt neben der Lok steht und so schneller entkuppeln kann), die Modellbahn aus einer anderen Perspektive zu sehen oder bei Testfahrten die Lok auch in von der Digitalzentrale nicht sichtbaren Stellen im Auge zu behalten. Außerdem sollte eine günstigere Alternative zu den bisherigen Produkten geschaffen werden. Durch die zwei Joysticks an der Fernsteuerung ist außerdem eine Kransteuerung in Arbeit, die es möglich macht, den Kran so zu steuern, wie es beim Vorbild auch gemacht wird.
Folgende Komponenten müssen vorhanden sein, um die Modellbahn nach meiner Methode mit der Fernsteuerung zu steuern: - Digitalzentrale mit PC Anschluss sowie S88 Anschluss (o.ä.) - S88 Decoder (o.ä.) - PC Programm für die Schaltbedingungen (ich verwende Control-GUI in Verbindung mit der ESU ECoS) - RC Fernsteuerung mit mindestens 2 Kanälen (dann kann man nur fahren), besser sind 3 Kanäle (zum Schalten von Funktionen), optimal sind 4 Kanäle - RC Empfänger mit ebenso vielen Kanälen - Kanalschalter (Anzahl entspricht der Anzahl der Kanäle der Fernsteuerung)
Die Fernsteuerung bekommt man bei Ebay relativ günstig. Eine 4 Kanal Anlage mit Empfänger und teilweise sogar 4 Servos gibt es schon für unter 70 €. Da ich sowieso schon etwas mit RC vertraut bin und zwei Spielzeug Autos auf RC Anlage umgebaut habe, besitze ich den Sender sowieso schon, ich musste nur noch einen Empfänger mit Quarz kaufen.
Ich verwende einen Sender von acoms.
Außerdem braucht man nun noch die Kanalschalter. Normalerweise würde man sich vier Elektrokanalschalter kaufen und dazu vier Relais, damit der S88 Eingang galvanisch vom RC System getrennt ist, aber ich habe die billigere Variante gewählt und verwende Servos, die kleine Taster drücken, wenn das Ruderhorn ausschlägt. Das ist pro Kanal rund 7 € billiger.
Den Empfänger, die Taster sowie ein Netzteil als Stromversorgung habe ich bei Conrad bestellt (Empfänger 228245, Taster 704738, Netzteil 511179) und ich staunte nicht schlecht, als ich das Paket öffnete und alles mit Styroporflips ausgestopft war. Bis jetzt flog im Paket immer alles durch die Gegend.
Nun heißt es basteln. Wie schon erwähnt ist das Prinzip folgendes: Um Kosten zu sparen verwende ich keine normalen Kanalschalter sondern Servos, die mit Hilfe des Ruderhorn den Taster runterdrücken. So wird auch eine Schaltfunktion ausgelöst.
Die vier Servos werden zuerst auf eine Holzplatte geklebt und später mit Lochband fixiert. Die Ruderhörner werden halbiert (so hat man etwas mehr Spiel bis der Taster ausgelöst wird) und die Taster direkt unterm Ruderhorn befestigt.
Eigentlich dachte ich, ich könnte für diesen Zweck die billigen Standardservos von Conrad benutzen, von denen ich noch einige über habe. Denn die Stellungenauigkeit lässt sehr zu wünschen übrig, ich hatte aber angenommen man kann das ganze mit dem Knüppel ausgleichen. Aber von wegen! Teilweise drehen die Servos auf einmal 20° weiter und der Taster wird gedrückt, obwohl der Knüppel in Neutralstellung ist Absoluter Scheißdreck. Habe daraufhin gleich 8 Carson Servos geordert, damit ich wieder ein wenig mit guter Ware versorgt bin. Nun funktionieren die vier Kanalschalter perfekt. Ich verlinke daher auch nochmal zu meinem Servo Erfahrungsbericht.
Wichtig bei der Platzierung der Taster ist, dass das Ruderhorn mittig auf dem Tasterhebel aufschlägt. Damit man ein paar Grad mehr Spiel hat, bis der Taster gedrückt wird, habe ich das Ruderhorn halbiert.
Nachdem alle Taster gesetzt sind sowie die Kabel angelötet sind kann der Empfänger sowie der Schalter zum Ein- und Ausschalten auf der Holzplatte festgeklebt werden.
Das Netzteilanschlusskabel habe ich schließlich mit dem Anschlusskabel des Schalters verlötet.
Den besten Empfang erhält man nur mit voll ausgefahrener Antenne. Daher das Antennenkabel auch niemals abschneiden. Ich habe einen Teil durch einen Strohalm geschoben und den festgeklebt.
Nun werden die insgesamt neun Kabel (1 x Masse, 8 x Tasteingang) mit dem S88 Decoder verbunden.
Nach einem kleinen Funktionstest kommt nun der aufwändigste Teil. Es müssen unzählige Schaltbedingungen eingegeben werden, damit der PC weiß, was er schalten muss wenn irgendein Kontakt beschaltet wird.
Eine kleine Erläuterung: Die ersten drei Belegungen sollten klar sein. Umschalten meint die Zuweisung der Schaltfunktionen auf dem rechten Knüppel. Denn wie man sieht werden zuerst die Funktionen 1 bis 4 geschaltet. Betätigt man mit dem linken Knüppel die Funktion "Umschalten", so werden dem rechten Knüppel die nächsten 4 Funktionen zugewiesen. Betätigt man erneut "Umschalten", so kann man die nächsten 4 Funktionen schalten. Dies kann man weiter fortführen, bis man beim erneuten "Umschalten" wieder bei den Funktionen 1 bis 4 angelangt ist. Natürlich sind hier auch grenzen gesetzt, da man wahrscheinlich irgendwann den Überblick verliert und nicht mehr weiß, ob man gerade in der "5. Ebene" oder der "10. Ebene" ist. Ich habe mich auf 4 Ebenen beschränkt. Die ersten beiden schalten Lokfunktionen (also insgesamt 8 Stück), die 3. Ebene schaltet 4 Weichen und die 4. Ebene ist die Lokauswahl. Ich kann damit 4 verschiedene Loks anwählen, die ich per Fernsteuerung steuern möchte.
Außerdem wird eine Funktion nur mit einem "halben" Kanal geschaltet. An stelle von Einschalten mit Knüppel rauf und Ausschalten mit Knüppel runter, wird die Funktion mit Knüppel rauf eingeschaltet und mit Knüppel nochmal rauf ausgeschaltet. Somit kann man auf 2 Kanäle 4 statt 2 Funktionen bannen.
Für die PC Programmierung habe ich die Schaltfunktionen durchnummeriert: Linker Knüppel oben: 1 Linker Knüppel unten: 2 Linker Knüppel links: 3 Linker Knüppel rechts: 4 Rechter Knüppel oben: 5 Rechter Knüppel unten: 6 Rechter Knüppel rechts: 7 Rechter Knüppel links: 8
Außerdem sind die S88 Eingänge wie folgt mit den Knüppeln verknüpft: Linker Knüppel oben: S88 Eingang 9 Linker Knüppel unten: S88 Eingang 10 Linker Knüppel links: S88 Eingang 11 Linker Knüppel rechts: S88 Eingang 12 Rechter Knüppel oben: S88 Eingang 13 Rechter Knüppel unten: S88 Eingang 14 Rechter Knüppel rechts: S88 Eingang 15 Rechter Knüppel links: S88 Eingang 16
Diese Bedingungen muss man wissen, um die nachfolgenden Schaltbedingungen am PC Programm Control-GUI zu verstehen.
Damit als Beispiel die Lokomotive "V 100" überhaupt gesteuert werden kann, muss der Schalter 21 eingeschaltet werden. Für die nächste Lok muss dann Schalter 22 eingeschaltet sein usw.
Die erste Bedingung wird für das Beschleunigen eingegeben. Da Control-GUI mit der Option "Lok schneller" aber nur eine Fahrstufe weiterschaltet und die nächste erst geschaltet wird, wenn der S88 Eingang ausgeschaltet und wieder eingeschaltet wird, muss man sich einen Trick überlegen (sonnst müsste man 126 mal den Knüppel rauf und runter bewegen um die Lok auf volle Geschwindigkeit zu bringen), damit Control-GUI bei langem gedrückt halten permanent Fahrstufen raufschaltet. Man nimmt sich einen Schalter zu Hilfe (in diesem Fall 29), der alle 25 ms ein- und ausschaltet. Im "Wenn" Feld muss eingegeben werden, dass eine Fahrstufe weitergeschaltet wird, wenn sich Schalter 29 in Stellung "0" befindet. Somit wird alle 50 ms der Schalter 29 in Stellung 0 gestellt und damit alle 50 ms eine Fahrstufe weitergeschaltet. Schneller geht eigentlich nicht mehr, das überfordert die Rechenleistung. Die Bedeutung von Schalter 30 wird gleich erklärt.
Nun folgt der Richtungswechsel. Da der Richtungswechsel noch eine weitere Funktion auslöst (die gleich erklärt wird), muss eingegeben werden, dass der Richtungswechsel nur aktiviert wird, wenn die S88 Eingänge 9 und 10 aus sind (also die Lok weder beschleunigt noch abgebremst wird). Nun muss noch der Schalter 31 einbezogen werden. Da das ganze mit einem "halben" Kanal geschaltet wird, so muss der Steuerung klar sein, ob mit dem nächsten Betätigen die Lok auf Fahrt vorwärts oder rückwärts geschaltet wird. Daher wird mit dem Schalten auf "Lok rückwärts" der Schalter 31 nach 1,5 Sekunden eingeschaltet. Da "Lok rückwärts" nur bei ausgeschaltetem Schalter aktiviert wird, kann mit dem nächsten Betätigen des Knüppels nach links nicht mehr auf "Lok rückwärts" geschaltet werden.
Für "Lok vorwärts" muss Schalter 31 eingeschaltet sein. Nach dem Schalten auf "Lok rückwärts" passiert dies ja. Daher kann nun mit dem nächsten Betätigen des Knüppels auf "Lok vorwärts" geschaltet werden. Der Schalter 31 wird wieder nach 1,5 Sekunden ausgeschaltet. Wie komme ich auf die 1,5 Sekunden? Betätigt man den Knüppel an der Fernsteuerung, so dauert es ja einen Bruchteil einer Sekunde, bis der Knüppel zurückgefallen ist und auch das Servo in der Neutralstellung ist. So lange wird ja der Taster und damit der S88 Eingang aktiviert. Würde die Zeit für den Schalter kürzer sein, so könnte es passieren, dass die Lok auf vorwärts und wieder auf rückwärts geschaltet wird. Man sieht das Ergebnis, wenn man den Knüppel lange Zeit gedrückt hält. Dann wechselt die Lok alle 1,5 Sekunden die Fahrtrichtung. Daraus folgt aber auch, dass man 1,5 Sekunden warten muss, bis man die Fahrtrichtung erneut wechseln kann. Aber das macht ja nichts, denn man wechselt ja nicht ständig die Fahrtrichtung.
Nun kommen wir zum nächsten Funktion der Fahrtrichtungsumschaltung. Zwar ist das Problem folgendes: Da bei "Lok beschleunigen" nur alle 50 ms auf eine nächste Fahrstufe beschleunigt wird und 126 Fahrstufen bei Control-GUI vorhanden sind, dauert der komplette Beschleunigungs- und natürlich auch Abbremsvorgang 6,3 Sekunden. Nun kann es natürlich noch sein, dass die Rechenleistung etwas abnimmt und da schon mal 10 Sekunden draus werden können. Das ist eine lange Zeit. Um das ganze zu beschleunigen habe ich mir folgenden Trick überlegt. Wenn man während des Beschleunigen die Fahrtrichtungsumkehr betätigt, so wird die Fahrtrichtung nicht umgeschalten, sondern die Lok auf (in diesem Fall) Speed 70 beschleunigt. Da das Programm verrückt spielt, wenn während des Fahrstufe Raufschaltens auf einmal auf Speed 70 geschaltet wird, wird zuerst der Schalter 30 eingeschaltet (der damit den Beschleunigungsvorgang unterbricht). Danach wird er wieder ausgeschaltet (siehe Schaltbedingung "FernV100-1")
Und weil das Runterschalten auch so lange dauert, wird beim Betätigen der Fahrtrichtungsumkehr während des Runterschaltens der Fahrstufen die Lok sofort auf Speed 0 geschaltet.
Nun komme ich erstmal zu den Lokfunktionen. Es gibt zwei unterschiedliche Funktionen: Einmal dauerhafte Funktionen und einmal Tastfunktionen. Zuerst die dauerhaften Funktionen. Ähnlich wie beim Richtungswechsel wird mit Hilfe des Schalters 32 eingestellt, ob mit dem nächsten Schaltvorgang die Funktion ein- oder ausgeschaltet wird. Wieder habe ich 1,5 Sekunden als "Pausezeit" gewählt. Schalter 45 stellt die "Funktionseben" dar. Ist dieser ausgeschaltet, so ist Ebene 1 aktiv (ausgeschaltet deswegen, weil alle Schalter beim Starten von Control-GUI ausgeschaltet sind). Wenn die Funktion z.B. in der 3. Ebene geschaltet werden soll, so muss als Bedingung "Schalter 47 = 1" eingestellt werden. Mehr dazu später. Weichen werden übrigens auf die selbe Art geschaltet (ausgenommen Dreiwegweichen, für die braucht man dann 2 Kanäle).
Nun gibt es noch die Tastfunktionen (meist Pfeife oder Digitalkupplung). Wird der Knüppel z.B. nach unten bewegt ist die Funktion eingeschaltet, wird er in die Neutralstellung gebracht ist die Funktion ausgeschaltet. Dies lässt sich leicht eingeben, weil man keinen Schalter als "Pausezeit" benötigt. Auch diese Funktion wird in der 1. Ebene ausgelöst, da Schalter 45 auf 0 gestellt ist.
Außerdem ist Schalter 44 meine "Pausezeit". Die habe ich aber auf 1 Sekunde verkürzt, denn wenn man mal von Ebene 1 auf Ebene 4 schalten will, braucht man sonnst einige Sekunden mehr Zeit.
Das sind soweit alle Schaltbedingungen. Demnächst werde ich noch die Schaltbedingungen einfügen, die nötig sind, um per Fernsteuerung auf eine andere Lok wechseln zu können.
Außerdem arbeite ich gerade an einer Kransteuerung. Denn den Kran mit dem Joystick zu steuern ist natürlich viel vorbildlichter und auch praktischer als an der Zentrale irgendwelche Funktionstasten zu drücken und am Fahrregler zu kurbeln. Allerdings muss man sagen, dass es nur die Fahrstufen 0 und 1 gibt, also Stop und Vollgas (bzw. eine einstellbare Geschwindigkeit bei den Schaltbedingungen). Denn der S88 Decoder kennt ja nur aus und ein und nicht irgendwelche Zwischenstellungen. Zwar wäre es möglich das ganze wie eine Lok zu steuern und mit einem Steuerknüppel die Fahrstufen zu schalten, aber das ist auch wieder nicht so vorbildlich, wie es eigentlich gemacht wird. Und da zumindest mein Kran alle Funktionen auch bei Vollgas in einer Zeitlupengeschwindigkeit ausführt, ist das für mich kein Problem.
Ich hoffe es konnte so weit alles verstanden werden. Ich denke wenn man an einem Nachbau interessiert ist, muss man die Logik der Schaltbedingungen auch erst mal verstehen, denn ich denke, dass mein Gedankengang sicherlich nicht auf erste ersichtlich ist.
Ich wünsche viel Spaß beim Nachbasteln und steuern per Fernsteuerung!
Ich freue mich auf eure Kommentare und vielleicht sogar auch eure Möglichkeiten (außer dem Kauf eines drahtlosen Modellbahn Handreglers).
Nun ja, danke dir jedenfalls. Bis jetzt funzt alles. Die Kransteuerung ist soweit auch fertig. Momentan habe ich nur ein Problem, dass nicht auf Fahrstufe 0 geschaltet wird, obwohl der Regler in Neutralstellung geht, aber das wird hoffentlich auch noch funktionieren. Der Motor geht zwar aus, weil die Funktionstaste abgeschaltet wird, aber es wäre halt gut, wenn auch noch auf Fahrstufe 0 geschaltet wird.
Ich bin am überlegen, wie ich am besten ein Filmchen machen könnte. Denn man muss ja die Lok und auch die Funke sehen. Naja, werd ich aber auch noch irgendwie hinkriegen.
ZitatGepostet von Hubertus Mal eine Frage zwischendurch, was machst Du eigentlich zw. Urlaub + Modellbahn
14,5 Stunden in der Woche Arbeiten
Übrigens ist nun auch das Problem mit dem Kran gelöst. Schaltbedingungen werde ich in ein paar Stunden hier posten. Dann will ich auch versuchen ein kleines Filmchen zu drehen.
ZitatGepostet von Iwans Tschtschtsch Ecos Control Radio
Unterstützt die auch eine Joysticksteuerung für einen Kran?
unglaublich was du so für Einfälle hast! Das hat bestimmt einige Zeit und Gehirnzellen gebraucht was? Nee wirklich, sehr schöne und komplexe Idee und der Beweis, dass man mit "etwas" Nachdenken nicht alles selber kaufen muss.
Nun ja, etwas nachdenken musste ich schon, aber die Grundidee war schnell geboren und die Programmierung mit Control-GUI habe ich mir schon im Urlaub gedanklich ausgemalt, so musste ich daheim nur noch meine Gedanken eingeben.
Für die nächste Version könnte ich mir vorstellen, dass Du statt der vier Servos mit Mikroschaltern vielleicht auf elektronische Schaltbausteine umsteigst.
ich danke euch für euer Lob Ich lade gerade das Video vom Kran hoch.
ZitatGepostet von vfl-dan Das ist eine echt tolle Erfindung muss man sagen. Bloß welchen Befehl stellst du ziemlich am Ende bei 2:37 ein?
Wie vorher beschrieben wird: Wenn während des Runterschaltens der Fahrstufen der "Richtungswechsel" betätigt wird, so wird eben nicht der Richtungswechsel betätigt, sondern die Lok bremst auf Fahrstufe 0 ab. Das habe ich so gelöst, weil das runterschalten ewig dauert. Bei 126 Fahrstufen im Control-GUI Programm dauert das ganze so 10 Sekunden rum (wahrscheinlich sogar länger, weil der Rechner da einiges an Leistung erbringen muss). Daher habe ich so eine Lösung erfunden, damit das schneller geht. Genauso wird, wenn während des Beschleunigens der Richtungswechsel betätigt wird, sofort auf Fahrstufe 90 geschaltet (z.B., man kann auch jeden anderen Wert eingeben). Ist der Regler in Neutralstellung wird natürlich die Fahrtrichtung gewechselt. Also man kann natürlich auch während der Fahrt die Fahrtrichtung wechseln, wenn die Lok in einer gleichbleibenden Geschwindigkeit fährt und weder beschleunigt, noch abgebremst wird.
ZitatGepostet von Jendris Michalski Ich gehe mal davon aus, dass es sicherlich nicht nur auf die große Spur beschränkt ist (Sorry, bin kein Digitalbahner).
Ja, so ist es. Wie ich oben geschrieben habe sind das die einzigen Voraussetzungen: - Digitalzentrale mit PC Anschluss sowie S88 Anschluss (o.ä.) - S88 Decoder (o.ä.) - PC Programm für die Schaltbedingungen (ich verwende Control-GUI in Verbindung mit der ESU ECoS) - RC Fernsteuerung mit mindestens 2 Kanälen (dann kann man nur fahren), besser sind 3 Kanäle (zum Schalten von Funktionen), optimal sind 4 Kanäle - RC Empfänger mit ebenso vielen Kanälen - Kanalschalter (Anzahl entspricht der Anzahl der Kanäle der Fernsteuerung)
Das bedeutet, dass man das ganze für alle Spurweiten und Systeme anwenden kann. Auch eine Spur Z Lok könnte man fernsteuern, wenn ein Digitaldecoder reinpasst. Da eben jede Lok ihren Digitaldecoder behält kann man beliebige Loks zuweisen. Im Prinzip kann man alles steuern, wie man mit einem S88 Decoder Schaltfunktionen auslöst. Es ist ja nichts anderes wie Schaltfunktionen per S88 auslösen. Nur das die Impulse kein Reedkontakt o.ä. gibt, sondern eine RC Anlage.
ZitatGepostet von Jendris Michalski Ich bin immer wieder begeistert, wenn ich kreativen, jungen Nachwuchs erlebe - nicht nur bei der Modellbahn !!
Freut mich zu hören. Bei mir liegt die Begeisterung natürlich in der Elektronik wie ihr wisst, also im Anlagenbau werdet ihr selten von mir irgendwelche umwerfende Beiträge finden
ZitatGepostet von ingura Für die nächste Version könnte ich mir vorstellen, dass Du statt der vier Servos mit Mikroschaltern vielleicht auf elektronische Schaltbausteine umsteigst.
Nun ja, wie oben beschrieben ist das eine preiswerte Möglichkeit Kanalschalter herzustellen. Eine nächste Version wird es zumindest von meinen Seiten her nicht geben, da ich den Empfänger problemlos an meine H0 Anlage anschließen kann, muss also nicht einen zweiten bauen. Sind halt 9 Stecker, die man richtig setzen muss. Müsste mir evtl. eine Beschriftung ausdenken. Irgendwie stehe ich nicht auf 9 knallbunte Stecker
Jedenfalls sehe ich derzeit keinen Nachteil im Vergleich zu elektronischen Kanalschaltern. Momentan sehe ich eher noch einen Vorteil. Zum testen kann man die Taster auch per Hand drücken, denn der Sender läuft ja mit 8 Akkus und bis die immer geladen sind dauert es ja ein wenig.
Frage an die Ladeexperten: Welches Netzteil müsste ich mir kaufen, um 8 Akkus direkt damit laden zu können, ohne sie aus der Fernsteuerung zu nehmen? Die Gesamtspannung beträgt ja 9,6 V. Langt also ein 9 V Netzteil? Oder müsste ich ein 10 V Netzteil mit Widerstand nehmen? Ich kenne mich in Bezug auf Akkus Laden überhaupt nicht aus.
Also dann, ich hoffe bis ich schlafen gehe ist das Kranvideo online. Ich werde dann noch die Schaltbedingungen posten (falls die bis jetzt irgendjemand kapiert hat ).
Danke euch beiden Ich muss sagen, dass mir in letzter Zeit sehr die Lust am Kran spielen vergangen ist, weil mich das mit den Funktionstasten und dem Fahrregler genervt hat. Aber nun macht es wieder richtig viel Spaß Will man nur den Kran mit Fernsteuerung steuern kann man natürlich auch drei Fahrregler einbauen, dann kann man die Motore sogar mit vielen Fahrstufen steuern. Aber wie gesagt, die Motore drehen alle in Maximalgeschwindigkeit und man braucht schon fast einen Zeitraffer, damit man eine Bewegung merkt.
Was für ein altes Radio meinst du? Auf Fernsteuerung den Sender verstellen oder wie