Zitat von MichaB im Beitrag #220Hallo Axel, Hauptproblem ist, dass der Arduino eine Zeit zum Initialiseren braucht, bis die Pins einen verwertbaren Pegel haben. In dieser Zeit spackt der Servo. Mit dem Pullupwiderstand ziehst du den Pegel auf stabile 5V, soblad Strom anliegt. Die Servos sind nun ruhig beim Einschalten.
Der ATMega328 benötigt 14 Clockzyklen zum Start, je nach Fusebits und Oszillator ein paar ms mehr. Nun steckt beim Arduino ein Bootloader mit drin, der könnte Zeit benötigen. Da ich immer die Mega-Controller direkt verwende, kann ich da nichts genaues zu sagen. Nur das ein Mega sehr schnell da ist und die Zeit zu kurz ist, als das man da was bemerken könnte. Unabhängig davon sind die Ports in dem Moment hochohmig, das heißt, die sind für die angeschlossenen Geräte gar nicht vorhanden.
Das bedeutet, wenn man an den Ports etwas angeschlossen hat, was ruhig bleiben soll aber "wackelige" Eingänge hat, muss man einen Pullup- oder Pulldown-Widerstand einsetzen. Das hat aber nichts mit dem eingesetzten Controller zu tun, das wäre bei jedem mir bekannten Controller so (8051er, 68HC711er und AVR Mega).
Noch ein Hinweis zu den internen Pullups der AVR Mega: Die sind recht hochohmig, 20k-100k. Das kann bei manchen Dingen nicht genügen, ein PullUp hat in der Regel 10k. Deswegen findet man viele Schaltungen, die nicht die internen PullUps verwenden, sondern externe. Analog gilt dies für PullDown. Das kommt natürlich noch etwas drauf an, aber das sind die seit Jahrzehnten bewährten Standardwerte.
Gruß Tom
Ep. III DB 2L DCC WebsiteMastodon It's boring when it works!
Hallo Micha 5V/2A ist wenig! Je nach Servo und Hersteller habe ich pro Servo schon Einschaltströme von 750mA oder 0.75A gesehen. Je nach dem, wieviele Servos verbaut sind, ist ab mehr als 2 Servos Schluss mit Lustig... Natürlich gibt es auch Servos, die weniger ziehen. Mir ging es nur darum auf die Stromversorgung als Quelle von viel Spass hinzuweisen :-)
So ein Bahnhof ist bei einem Treffen ja immer ein ziemlicher Trumm, auch Zubehör muss transportiert und vor Ort installiert werden.
So auch die Stromversorgung und der Booster. Bis hierhin habe ich dann immer die einzelnen Komponenten ausgeräumt und installiert, immer alles separat. Beim Aufbau ist das Alles auch kein großer Akt, aber beim Abbau nach vier Tagen sind die Kräfe schon mal verbraucht, und Alles was irgendwie optimiert werden kann, macht sich dann rasch bemerkbar.
Die Transportcases haben sich bewährt, der Bahnhof steht in 30 Minuten, und ist ebenso in 30 Minuten abgebaut und verstaut.
Nun habe ich mir was zum Zubehör ausgedacht, wollte alles in Einer Kiste haben, und nur noch ein Kabel stecken müssen.
Das Ganze sollte dann abschaltbar sein, und mit einem handelsüblichen Kaltgerätestecker (da haufenweise vorhanden) an das Stromnetz angebunden werden können.
Dazu habe ich eine Auer-Kiste besorgt, und alles reingepackt, was nötig ist.
Auerbox mit Deckel, 300x200x130mm
Diese hatte ich als ausreichend erkoren, wurde dann doch ganz schön eng drin.
In diese Kiste habe ich dann der Stabilität halber einen Rahmen aus Multiplex eingebaut, der dann die Kräft beim Stecken aufnimmt. die Wand der Auerbox ist dazu nicht stabil genug.
Holzrahmen mit Steckdosen
Auf die Verkabelung gehe ich nicht ein, das sollte von einem Fachmann gemacht werden!
Steckdosen fertig installiert und gesichert
abschaltbare Kaltgerätebuchse
ein Loconeteinbaupaneel ist auch drin
Kiste voll bestückt
Außen sind nun 2 Steckdosen verfügbar, innen auch 2, eine für den Booster und eine für das Netzteil vom Bahnhof.
Nun fehlt nur noch die Verbindung von Kiste zum Modul, da warte ich gerade noch auf Material.
gute Idee, aber sicher nicht neu. Steffen hat so was seit einigen Jahren (so oder so ähnlich). Die Aufkleber gefallen mir sehr gut und ich würde das auch nicht anfassen
Wollte hier mal wieder ein Update da lassen, es ist relativ viel, daher unterteile ich mal:
Signalisierung
Leider haben mich die Formsignale dann doch ganz schön aufgehalten, hätte ich so nicht gedacht. Die Viessmann (Conrad) Bausätze habe ich nicht zufriedenstellend zum Laufen bekommen, der Steckfuß ist für den Modulbau nicht geeignet, die Signale standen immer schief, und die Kräfte des Servos taten dann das Übrige.
Ergo sind die dann rausgeflogen, und ich habe HL-Signale von Erbert eingepflanzt.
Der Einbau lief problemlos, der elektrische Anschluß war dann schon etwas problematischer. Die Erbert-Signale sind nicht gegen Masse geschalten, sondern gegen +12V, heißt ich musste eine Schaltung bauen, um die Signale mittels Arduino ansteuern zu können. Mit der Unterstützung von JochenF, wurden dann entsprechende Platinen erstellt, und die Ansteuerung konnte erfolgreich implementiert werden.
Es gibt nun 2 Platinen:
Platine für Wattenscheider Schacht
Der Arduino Nano kann aufgesteckt werden, und es ist ein Anschluß für das Vorsignal vorgesehen, Anbindung via LAN-Kabel.
Platine für unters Segment
Diese ist erweitert um 3 Relais und Servoanschlüsse, mit dieser Platine kann über einen Nano ein Signal und 3 Weichen inkl. Polarisierung geschalten werden. Es wird von den Platinen noch eine Version 2 geben (die im Bahnof werden aber nicht ausgewechselt), Welche um Anschlüsse für Taster und ein IC für einen BUS Extender (dazu später mehr) erweitert werden. Mit diesen Platinen wird der Verkabelungsaufwand massiv reduziert, auch erleichtert es die Fehlersuche.
Stand jezt ist der Bahnhof bis auf 4 Wartesignale komplett signalisiert, inkl. Einfahrsignale (mit Vorsignal) und den Deckungssignalen für die Schmalspur.
Signale Ausfahrt Westseite
Auch gibt es nun ein Einfahrtssignal für die Schmalspur:
Einfahrtsignalmodul H0e
Gleisplan
Auf dem JT in Suhl wurde angeregt, zwischen Gleis 1 und 4 noch eine Weichenverbindung einzubauen, um im Gleis 4 auch umsetzen zu können. Dies wurde dann bei einem Basteltreffen realisiert:
neue Gleisverbindung von Gleis 4 nach Gleis 1
Die Weichen sind aktuell noch ortsgestellt, sollen dann aber ferngestellt werden, und die Verbindung wird dann über ein Wartesignal abgesichert. Auch wurde an der Osteinfahrt etwas geändert, dort wurden zwei Weichen getauscht, so dass das Gleis 3 nun deutlich länger ist:
Baubilder Osteinfahrt
und noch eine Übersicht:
aktueller Gleisplan mit Signalmodulen,Änderungen in rot
Stellpult
Durch die Änderungen im Gleisplan, ist auch das Stellpult betroffen. Da die Folie an einigen Stellen schon beschädigt ist, habe ich mich hier für einen Neubau entschieden, der aber erstmal nur geplant ist, momentan gibt es erstmal ein Provisorium:
Stellpult mit provisorischer Änderung vom Gleisplan
Elektrik
Hier ist der größte Fortschritt zu verzeichnen, wenn man das so sehen möchte, daher eine weiter Unterteilung
1. Trennung Einpeisung H0/H0e
Da ich mittlerweile auch Mitglied im FREMO bin, und der Bahnhof auch erstmals dort eingesetzt wurde, wurde seitens der Digitalspezialisten angeraten, H0 und H0e getrennt einspeisen zu können. Beim FREMO wurde das aufgrund der Treffengröße mit verschiedenen Zentralen gemacht, bei der FB dann über einen 2. Booster. Da das Kreuzungssegment seinerzeit dafür ausgelegt war, war das kein großer Umbau. Vorteil nun ist, dass es keinen Stillstand mehr gibt, wenn auf einer der beiden Spuren eine Weiche mal falsch liegt, und ein Kurzschluß am Herzstück entsteht.
Ansteuerung Weichen/Signale
Bisher war die Ansteuerung der Weichen und der Signale analog, sprich, der Arduino (Mega) im Stellpult hatte eine Verbinung über einen Ausgangspin via LAN Kabel zu einem Eingangspin am Arduino (Uno) unterm Segment, welcher dann den Pegel (+5V HIGH oder LOW) ausgewertet hat. Dies war sehr störanfällig, und es gab ab und an Phantombewegungen an Weichen und Signalen.
Daher habe ich nach einer Lösung gesucht, wie ich das einfacher gestalten kann. Ich habe mich naiverweise für I2C entschieden. Das habe ich zu Hause ausführlich getestet und dort hat es auch sehr gut funktioniert. Auf dem FREMO Treffen haben sich dann diverse Probleme ergeben:
- keine Rückmeldung, LED am Stellpult hat gewechselt, Weiche aber nicht umgestellt (vermutlich Befehl nicht angekommen) - Arduinos frieren ab und an ein
Diese Fehler konnten mit Reset der Arduinos releativ einfach behoben werden, ab und an war auch ein Abklemmen vom Strom nötig, war aber etwas nervig. Nach etwas Recherche habe ich herausgefunden, dass I2C für die Kommunikation auf kurze Entfernungen (bsi 15cm) auf Platinen entwickelt wurde, es gibt aber Ansätze, dies auf bis zu 50m auszuweiten. Das wird dann meine Hauptaufgabe zum nächsten Treffen:
- Implementierung Rückmeldung - Erweiterung der Busverkabelung im einen IC (Bus Extender B82B715) - Verwendung geschirmter Kabel
Die Störungen werden vor Allem durch Lokmotoren verurchsacht, so dass ich das dann vorher nochmal intensiv testen muss.
Dafür musste die elektrische Verbindung zwischen den Segmenten von 4poligen Steckern (Schiene li + re, +5V und GND) um 2 Pole für den BUS (SDA und SCL) erweietert werden.
Anbindung Stellpult
Durch den Umbau auf das Bussystem habe ich die Stomeinspeisung vom Stellpult unter die Module verlegt, um flexibler zu sein, habe ich nun 2 Einspeisepunkte unter dem Bahnhof. Da ich etwas flexibler mit dem Stellpult sein wollte, habe ich nun an drei Segmenten eine Schnittstelle (4pol. Mate-N-Lok-Stecker) eingebaut, und kann das Stellpult dort andocken.
Landschatsbau
Für viele der wichtigste Punkt, den ich nun endlich auch forcieren möchte und muss.....
Mit Unterstützung von Mathias wurden schon mal die Signalmodule begrast, da muss nun nur noch in Form von Büschen aufgeforstet werden.
erste Begrasungsdurchgänge....
Am Kreuzungssegment, habe ich dies schon getan:
Fortschritt Kreuzungssegment
An diesem Segement kann ich mich nun an die Details machen, die Schranke für den BÜ H0 ist im Bau, und Andreaskreuze mit LED liegen noch bereit. Auch das Ausfahrsignal H0e steht schon, und funzt auch.
Also, es hat sich Einiges getan, und ich habe schon wieder eine schöne ToDo-Liste für das nächste Treffen.
Viele Grüße aus diesem Kino,
Micha
MichaB
hat folgende Bilder an diesen Beitrag angehängt
Zitat von MichaB im Beitrag #228Die Erbert-Signale sind nicht gegen Masse geschalten, sondern gegen +12V, heißt ich musste eine Schaltung bauen, um die Signale mittels Arduino ansteuern zu können.
Zitat von MichaB im Beitrag #228 Nach etwas Recherche habe ich herausgefunden, dass I2C für die Kommunikation auf kurze Entfernungen (bsi 15cm) auf Platinen entwickelt wurde, es gibt aber Ansätze, dies auf bis zu 50m auszuweiten. Das wird dann meine Hauptaufgabe zum nächsten Treffen:
- Implementierung Rückmeldung - Erweiterung der Busverkabelung im einen IC (Bus Extender B82B715) - Verwendung geschirmter Kabel
Die Störungen werden vor Allem durch Lokmotoren verurchsacht, so dass ich das dann vorher nochmal intensiv testen muss. Dafür musste die elektrische Verbindung zwischen den Segmenten von 4poligen Steckern (Schiene li + re, +5V und GND) um 2 Pole für den BUS (SDA und SCL) erweietert werden.
Aus meiner langjährigen Erfahrung im komplexen industriellen Umfeld mit Störquellen aller Art (z.B. E-Schweißgeräte, Laser-Schweißautomaten, große CNC Automaten und aus dem Bereich der Landwirtschaft mit Pumpen und Kühlaggregaten an oftmals schlechten Netzanbindungen mit noch schlechteren Erdverhältnissen) würde ich zu etwas anderem raten.
Wie Du bereits festgestellt hast, ist I²C nicht für lange Leitungen konzipiert, Philips hat das mal eingeführt, für die Kommunikation auf Leiterplatten mit entsprechender Leitungsführung, die auch die Störabstände sicher stellt. Dazu kommt, dass das TWI (so heißt das I²C bei Atmel/Microchip) schon in den Controllern nicht so optimal ist (das Problem wird u.a. hier diskutiert, über 20 Jahre her, das sind die von Dir festgestellten "Hänger" die sich nur mit Reset beheben lassen. Zu dem Thema gibt es aber noch viel mehr Fundstellen. Wenn ich mich recht entsinne hatte Peter Fleury das in seiner TWI Bibliothek für die AVR Controller berücksichtigt). Die alten Siemens/Infineon Controller aus der 8051er Serie und auch neuere andere Controller von NXP, ST machen mit I²C weniger Probleme.
Wenn Du eine sichere Übertragung in einem Umfeld mit elektromagnetischen Feldern möchtest, wo dann auch der eine oder andere noch ein Handy auf eine Leitung legt, dann würde ich RS485 einsetzen. RS485 arbeitet ausschließlich mit Differenzspannungen, d.h. eine Störung auf einer Leitung betrifft immer beide Adern (oder alle 4), da aber RS485 nur mit der Differenz arbeitet, ist eine Störung bildlich gesprochen nicht vorhanden. Trotzdem sollte man das Gleissignal, das sind runde 10kHz mit relativ hohen Pegel und induktiver Last (die Motoren), nicht in einer Leitung mit dem Datensignal führen.
Geschirmte Leitungen sind zwar grundsätzlich eine gute Idee, aber bzgl. Erdschleifen über den Schirm der Leitungen gibt es auch einiges zu beachten. Wir haben z.B. gerade das Problem, dass dieses Jahr noch komplette Gebäude neu eingespeist werden müssen, weil wir Ausgleichsströme wegen Potentialunterschieden auf den Schirmen und PE(N) haben. Wegen PE(N) nennt man das auch "die verPENnte Installation", findet man oft in historisch gewachsenen Infrastrukturen. Das führt soweit, dass es sporadische Durchsatzprobleme auf Netzwerkleitungen gibt (natürlich nicht auf den LWL). Was hier im Großen auftritt, passiert auch bei anderen Datenleitungen, insbesondere wenn die Stromversorgung nicht schon entsprechend ausgeführt ist und das weiß man nie, wenn man es wie bei so einem Treffen mit Mehrfachsteckdosen, unterschiedlichen Einspeisungen usw. zu tun hat.
Die Modellbahnhersteller haben das Problem wohl auch früh erkannt, Digitrax hat LocoNet auf den Markt gebracht, das ist im Prinzip eine Stromschleife, die auch störunempfindlich ist, weil die Daten mit unterschiedlichen Strömen übertragen werden, Lenz & Co. (XPressNet) haben RS485 verwendet, andere nehmen den CAN Bus. Im industriellen Umfeld für Sensorik wird auch viel HART verwendet, das sind bildlich gesprochen 2 Töne. Es gibt für RS485 auch Transceiver mit denen mehr als 32 Geräte auf einem Bus möglich sind. Die Leitungslängen dürfen bis 1.2km betragen, die Übertragungsgeschwindigkeit im Standard bis zu 12MBit/s.
Für die Arduino gibt es nun ausreichend Bibliotheken für Loconet und RS485 und ich denke die RxD/TxD Pins des Nano werden noch dafür frei sein. Wenn Du auf der anderen Seite nur einen I²C Chip wie aus der PCF/PCA-Serie geplant hast, kannst Du statt dessen einfach einen AVR Controller mit z.B. einem RS485 Transceiver oder eine der vielen einfachen Schaltungen fürs Loconet verwenden. Von den Bauteilen her ist das nicht mehr Aufwand, als für einen I²C Chip mit dem oben genannten Extender, bei dem Du auch auf die Leitungskapazitäten achten müsstest. Man muss ja kein Arduino Board verwenden, ein AVR Controller mit einem FlashProgrammer genügt da auch.
Gruß Tom
PS: Gerade den Rest vom Thread gelesen, bzgl. DCC Steuerung. Wenn Du als Schnittstelle, auch für Deine Arduino, Loconet verwenden würdest, könntest Du auf die Masse der angebotenen fertigen Bausteine, auch Rückmelder usw. zurückgreifen und müsstest nicht alles selbst machen, hast aber immer die Option auch was selbst zu machen. Da gibt es sehr viel für Arduino auf Open Source Basis, bis zur kleinen Zentrale DCC-Ex. Nur hat DCC selbst ja nicht so schöne Möglichkeiten für eine Rückmeldung.
Ep. III DB 2L DCC WebsiteMastodon It's boring when it works!
schaut wirklich super genial aus! Toll wie sich Lödderitz weiter entwickelt. Freue mich schon auf das Rhön Treffen wenn wir wieder unter Lödderitz liegen und löten
Auf dem JT in Suhl wurde angeregt, zwischen Gleis 1 und 4 noch eine Weichenverbindung einzubauen, um im Gleis 4 auch umsetzen zu können. Dies wurde dann bei einem Basteltreffen realisiert:
neue Gleisverbindung von Gleis 4 nach Gleis 1
Die Weichen sind aktuell noch ortsgestellt, sollen dann aber ferngestellt werden, und die Verbindung wird dann über ein Wartesignal abgesichert.
...
Hallo Micha,
da hat sich ja einiges verändert. Die Signale hatte ich ja schon entdeckt.
Vorschlag für die Absicherung der Weichenverbindung: du kannst ja auf dem Bahnsteig Gleis 1 das Zugdeckungssignal Erbert 032703 verwenden. Dann könnte auch eine kurze Einfahrt für Zugvereinigungen (Flügelzugkonzept oder Verstärkungen) von der Ostseite einfahrend gestellt werden. Der Bahnsteig erscheint auf beiden Seiten lang genug. Das Deckungssignal müsste aber für lange (normale) Einfahrten oder Durchfahrten auch Kennlicht signalisieren können. Ob die beiden weißen getrennt ansteuerbar sind, weiß ich aber nicht. Das könnte man aber umbauen. Welche Wartesignale werden zum Einsatz kommen? Auch Zwergsignale?
geplant sind Zwergsignale am Gleiswechsel und an den Einfahrten, an der GSP kommt ein hohes "W" mit 2 LED.
Habe gerade mal bei SMF geschaut, die haben ja Dummies, 2 LED sollten dann eigentlich kein Problem darstellen, die von Erbert sind gerade nicht lieferbar.
H0-Modellbahnforum.de - das Forum mit der Forumbahn!
»
Modellbahn - Planung, Bau und Betrieb
»
Die Forumbahn
»
Lödderitz 2.0 - Der Neubeginn
Thema drucken
21.10.2022 17:12
Antworten
So eine Ähnliche Idee schwebt mir schon seit Jahren für meine z21 vor.
