Es ist vielleicht eine dumme Frage: Was hat dich bewogen, ein eigenes System zu entwerfen? Es gibt einerseits schon einige Bussysteme in der DCC Welt. Am anderen Ende der Leistunsskala ist Ethernet heute soweit, dass es auch für zeitkritische Anwendungen bestens funktioniert.
Gruss
Rufer
Das Sturzibus-Weichenmodul
Dieses ist erst in Entwicklung, bzw. das erste Exemplar ist bereits in Produktion. Gopfriedstutz gibt das viel Arbeit! Hätte ich nie gedacht. Ich denke so an die 20 Stunden Arbeit (löten, Leiterbahnen durchtrennen, fälschlich durchgetrennte Leiterbahnen wieder zusammenflicken, versehentlich zusammengebratene Leiterbahnen wieder trennen, etc.) kommen schon zusammen für ein Weichenmodul. Aber Jammern nützt nichts, da muss ich jetzt durch!
Für das Schalten der Weichenantriebe reichen gewöhnliche Arduino-Ausgänge natürlich nicht aus. Da muss Leistungs-Elektronik her 
. Ich verwende dazu einen ULN2803A Darlington Transistor Array, oder einfacher gesagt einen achtfach Schaltbaustein. Glaubt ja nicht, dass ich das gewusst hätte. Nein, Google hat mich da drauf gebracht. Weil so ein Baustein achtfach ist und weil die Weichenantriebe je zwei Spulen haben, reicht ein Baustein für vier Weichenantriebe.
Auf dem folgenden Bild sieht man meinen Test-Aufbau mit einem Weichenantrieb an einem ULN2803A.
Hier sieht man einen Gleichrichter, ein Breadboard mit einem UL2803A, einen Arduino Mega und einen Weichenantrieb. Der ULN2803A ist mit dem einen Weichenantrieb nur zu einem Viertel belegt.
Dass es auch wirklich schaltet, belegt das folgende Video.
Das folgende Bild zeigt den Layout (Komponenten erst probeweise aufgesteckt und noch nicht aufgelötet).
Die fünf schwarzen Käfer sind die ULN2803A. Somit ist dieses Modul für 5 x 4 = 20 Weichenantriebe geplant. Links oben sieht man wieder den Transceiver MAX485. Links unten die Anschlüsse für die Speisungen 5V DC und 20 V DC und bei den Käfern 20 Schraubklemmen für die Anschlüsse der Weichenantriebe.
Was hat dich bewogen, ein eigenes System zu entwerfen? Es gibt einerseits schon einige Bussysteme in der DCC Welt
Hallo rufer
Eine Gegenfrage: Warum entwirfst und baust du eine eigene Modellbahn? Es gibt doch schon Tausende von Modellbahnen auf der Welt
Etwas entwicklen, etwas aufbauen, etwas Funktionierendes auf die Beine stellen und am Schluss sehen und geniessen, dass es (vielleicht) funktioniert. Das ist mein Hobby. Ich bin halt nicht so der Landschafts-Bauer. Sehe es zwar sehr gern, kümmere mich aber selber lieber um technische Dinge (mechanisch, elektrisch, Software, ...).
Absolut verständlich Ich wollte nur verstehen, ob dich an den bestehenden Lösungen technisch etwas stört. Jedenfalls ein interessantes Projekt!
Grüsse
Rufer
Das Sturzibus-Weichenmodul macht Fortschritte.
Die Haupt-Platine von oben. Die Sockel für die ULN2803A sind eingelötet.
Die Haupt-Platine von unten. Alle Lötstellen, Leiterbahn-Verbindungen und -Trennungen sind geprüft (durchgepiepst).
Wieder von oben, aber jetzt sind auch die Käfer (ULN2803A) eingesetzt und der Transceiver MAX485 ist eingelötet.
Und nochmals von unten. Es sind 45 Kabel für die Verbindungen mit dem Arduino (genauer gesagt mit dem Proto-Shield) vorbereitet und eingelötet. 40 Kabel sind für die Verbindungen zwischen den Arduino-Ausgängen und den Schraubklemmen zur den Weichenantrieben, zwei sind für 5 VDC, sowie Ground und drei sind für die interne Kommunikation zwischen Arduino und dem Transceiver.
Mit etwas Glück können morgen die ersten Weichen vom Amorocos aus über den Sturzibus geschaltet werden.
Hoi Röbi
Furios! Diese Lötarbeiten würden bei mir Erinnerungen an 1864 erwecken. Es gäbe mindestens einige Rauchsignale wie damals, wenn die 7. Kavallerie gegen Indianer aus dem Fort ausrückten.
Gratuliere auf jeden Fall.
Gruss Oski
Gratuliere auf jeden Fall.
Danke, Oski.
In der Zwischenzeit sind die Verbindungen zwischen der Haupt-Platine und dem Proto-Shield auch hergestellt. Das sieht dann so aus:
Oben Proto-Shield auf Arduino Mega aufgesteckt, darunter die fertige Haupt-Platine.
Dann werden die verbundenen Komponenten ins Gehäuse geschoben:
Im grünen Gehäuse sieht man das erste Sturzibus-Weichenmodul. Das leere gelbe Gehäuse in der Bildmitte ist reserviert für das dritte IR-Rückmelde-Modul, das noch gefertigt werden muss.
Was jetzt für das Weichenmodul noch fehlt, sind die Anschlüsse an 5V DC, 20V DC, sowie an den Sturzibus. Auch die Weichenantriebe selber sind noch nicht angeschlossen. Dann muss ich noch etwas Software entwicklen, in den Arduino laden und das Ganze testen. All das hebe ich mir für morgen auf. Also morgen wird es mir sicher nicht langweilig.
Wow - den anspruch an das „selbermachen“ versteh ich nur zu gut - im Wissen, dass ich bis zu diesem Level nicht fähig bin…
Woher kommt nur dieses „dazu brauch ich einen xy1234“ (die Dinger, welche du liebenswürdig „Käfer“ nennst) das beeindruckt mich wirklich zutiefst. Da muss man schon vom Fach sein.
Ein bisschen erinnert mich das ganze etwas an den Anfang der Digitalzeit…
Nicht dass ich das erlebt hätte - bei meiner Geburt gab es schon NATEL C und das Natel D war unterwegs… (keine Handys - das war damals noch ZU anrüchig oder aber ein Geschirrspülmittel der Migros.
Aber kürzlich bin ich im Internetz auf einen Artikel gestossen und diese Beiträg erinnern mich seeeehr daran.
Ich Teile es gern mit euch:
Voila: Lokdecoder xD
Ich Teile es gern mit euch:
Gute Idee. Ich könnte meine Weichen-Module eigentlich fahrbar machen und damit von Weiche zu Weiche fahren, um sie zu stellen.
Transceiver für RS-485
Unabhängig davon, ob ich beim Einbau des Transceivers etwas verbockt habe oder nicht: Ich stehe mit diesem auf Kriegsfuss. Er ist zu sperrig, hat eine unmögliche Form, blöde Schraub-Anschlüsse und lässt sich - einmal eingelötet - fast nicht mehr entfernen. Jetzt habe ich einen anderen Transceiver entdeckt:
Links mein bisheriger Transceiver (der Blöde), rechts das alternative Produkt Maxim MAX485CPA+ (das Vielversprechende)
Den Maxim MAX485CPA+ kann ich mittels eines Sockels einbauen und dann direkt auf der Printplatte Steckverbindungen nach meinem Gusto anbringen.
Jetzt werde ich ihn erst mal gründlich testen. Dann werde ich weiter berichten.
Hoi Röbi
Ich wünsche dir viel Erfolg mit der neuen Variante. Rückschläge sind einerseits ärgerlich, andererseits geben sie gerade die Würze für die Neuentwicklung.
Gruss Oski
Ich wünsche dir viel Erfolg mit der neuen Variante. Rückschläge sind einerseits ärgerlich, andererseits geben sie gerade die Würze für die Neuentwicklung.
Danke, Oski! Genau so ist es.
Einbau des neuen Transceivers
Die Lieferung mit den neuen Transceivern Maxim MAX485CPA+ inkl. der dazu passenden Sockel ist gekommen.
Da habe ich den Einbau gleich geplant und in einem ersten Modul ausgeführt.
Der neue Transceiver hier in einem (noch unfertigen) Weichenmodul eingebaut. In der linken unteren Ecke ist der Anschluss an den Sturzibus (diesmal steckbar). Dieser basiert ja auf einer RS-485-Verbindung. Deshalb hat es drei Pins für die Busverbindung vom vorhergehenden Modul und drei Pins für die Verbindung zum nächsten Modul. Die gesamte (kaskadierte) RS-485-Verbindung muss an jedem Ende des Busses mit 120 Ω abgeschlossen werden. Dazu habe ich bereits einen 120 Ω Widerstand eingebaut. Der Abschluss mittels dieses Widerstandes wird aber erst aktiv, wenn die Steckverbindung mit 2 Pins (rechts von den Bus-Anschlüssen) durch einen Jumper kurzgeschlossen wird. Auf diese Art kann ich Modul um Modul dazu fügen. Wenn ich ein neues Modul am Ende des Busses dazu fügen will, muss ich den Jumper am bisher letzten Modul entfernen und am neu dazu gefügten Modul einsetzen. Das stellt sicher, dass der Bus am Ende (und nur am Ende) abgeschlossen ist.
Der bisherige Transceiver wird damit ersetzt. Ich werde alle ersetzen, auch die, welche bereits in einem fertigen Modul eingebaut sind.
Der Gateway ist nun auf den neuen Transceiver umgebaut (noch nicht angeschlossen).
Ja, der Gateway hat ausser dem Transceiver mit der dazugehörigen Beschaltung nichts auf der Platine. Er ist ja auch der Chef und muss nichts können.
Er ist ja auch der Chef und muss nichts können.
Hoi Röbi
das ist ja wie im Berufsalltag 
. Warte mit dem Anschliessen bis am Freitag, es kommt ein "Apatsche" (ein angeeigneter) aus dem Osten, der die allfälligen Rauchsignale zu deuten versucht.
Gruss Oski
Jetzt sind zwei IR-Rückmelde-Module und ein Weichen-Modul fertig, alle mit dem neuen Transceiver-Typ. Alle sind getestet und funktionieren.
Der Gateway (schwarz), ein IR-Rückmelde-Modul (gelb) und ein Weichen-Modul (grün). Beim Weichen-Modul ist im Moment das eine physische Ende des Sturzibus. Deshalb ist der Abschluss-Widerstand mit dem schwarzen Jumper (rechts des Transceivers) aktiviert. Der schwarze Gateway und das gelbe IR-Rückmelde-Modul haben zwar auch je einen Widerstand eingebaut, aber weil kein Jumper eingesteckt ist, sind diese Widerstände inaktiv.
Hier sieht man den Jumper (und auch den Widerstand) besser.
Auf dem anderen Stellplatz gibt es erst ein IR-Rückmelde-Modul. Hier ist das andere Ende des Sturzibus. Deshalb hat es auch hier einen Jumper, um den Abschluss-Widerstand zu aktivieren.
Drei weitere Weichen-Module sind in Produktion und schon weit fortgeschritten. Ich denke, die dürften etwa in einer Woche fertig sein.
Heute ist das zweite Weichen-Modul und damit das vierte Modul insgesamt fertig geworden. Ich habe alle Weichen-Ports dieses neuen Moduls mit einem mobilen (losen) Weichenantrieb getestet und - tatsächlich - es funktionieren alle. In den nächsten Tagen werde ich die (echten) Weichenantriebe in der K-Hälfte des Schattenbahnhofs, 17 an der Zahl, daran anschliessen. Das reicht gerade und dann werden noch drei Ports frei bleiben (aber es wird ja später noch mehr Weichen geben).
Mit dem weiteren Bau der Module muss ich mich etwas in Geduld üben, denn es gibt noch viel zu tun. Von den im Endausbau vorgesehenen ca. 19 Modulen sind bis jetzt erst 4 fertig.
Stellplatz H mit Gateway, IR-Rückmelde-Modul und Weichen-Modul.
Stellplatz K mit Weichen-Modul und IR-Rückmelde-Modul.
Ich bin jetzt etwas im Rückstand mit Software entwickeln. Die Sturzibus-Software, die auf den Arduinos (Gateway und Module) läuft, ist weit fortgeschritten und deckt die Funktionalität der IR-Rückmelde-Module und der Weichen-Module ab. Was noch nicht sehr weit ist, ist die Kommunikations-Software zwischen dem Gateway und dem Amorocos (Java auf Mac). Da will ich versuchen, in den nächsten Tagen und Wochen etwas aufzuholen.
Meine Eigenentwicklung des Sturzibus-Digital-Systems macht mir immer mehr Spass. Der Sturzibus funktioniert gut und ist soweit stabil (besonders seit ich den neuen Transceiver verwende). Mein Traum von einer schnellen Rückmeldung der Zugs-Positionen mit den IR-Lichtschranken scheint Realität zu werden. Ich kann jetzt zuversichtlich sein, dass die Zeit vom Erkennen eines Zuges bei einer Lichtschranke bis zum Eintreffen der entsprechenden Meldung im Amorocos nur etwa 5 Millisekunden betragen wird, und das trotz der zweistufigen seriellen Kommunikation (erste Stufe vom IR-Rückmelde-Modul zum Gateway über den Sturzibus und zweite Stufe vom Gateway zum Amorocos über USB).
Die aktuelle Daten-Geschwindigkeit über den Sturzibus beträgt 460'800 Baud (Bits pro Sekunde). Das bedeutet ungefähr 50'000 Bytes pro Sekunde. Ich könnte diese Daten-Transfer-Rate auch noch erhöhen, aber da dann der Arduino langsam an seine Leistungs-Grenzen stösst (*), wird das nicht mehr sehr viel bringen.
(*) Beim Preis von CHF 21.80 für einen DFRduino Mega (kompatibel mit Arduino Mega) mit - sage und schreibe - 54 digitalen Ein- und Ausgängen darf man schon etwas Verständnis aufbringen, dass es sich dabei nicht um einen Hochgeschwindigkeits-Computer der neuesten Technologie handelt.
Mein Traum von einer schnellen Rückmeldung der Zugs-Positionen mit den IR-Lichtschranken scheint Realität zu werden.
Hoi Röbi
Deine Erfolge machen sehr viel Eindruck. Sicher ist die Rückmeldung deutlich schneller als eine Abfrage über die Selectrix-Zentrale. Genau darum habe ich mich mit deiner Unterstützung von den Besetztmeldern verabschiedet. Es macht einfach Spass, solche Systeme zu entwickeln. Ich wünsche dir weiterhin Ausdauer und Erfolg.
Gruss Oski
Genau darum habe ich mich mit deiner Unterstützung von den Besetztmeldern verabschiedet
Oski, das war mir aber nicht bewusst. Für das Einmessen der Loks, ja, das machst du mit dem Speedometer. Das wusste ich.
Aber für den normalen Fahrbetrieb brauchst du doch die Besetztmelder immer noch? Oder wie willst du sonst die Position der Züge feststellen?
