[bahnmeister]

Liebe Modellbahner,
in meinem allerersten Beitrag für dieses Forum möchte ich Euch eine etwas andere Lösung für einen Lokschuppen-Torantrieb in H0 vorstellen.
Der Lokschuppen selbst ist das Modell 'Eschbronn' von Kibri (9436), das ich zunächst ohne weitere Vorbereitungen nach Bauanleitung zusammengebaut und patiniert habe.
Nur die Aufhängung der Lokschuppentore wurde für die Motorisierung leicht modifiziert. Doch dazu später mehr...

Als Appetithappen zuerst ein kleines Video, das die Besonderheiten ganz gut zeigt:

[myvideo]http://www.myvideo.de/watch/9297214/Bewegte_Lokschuppentore[/myvideo]

1. Funktionsweise
Ein Taster (im Gleisbildstellpult) startet den Öffnungsvorgang. Zunächst bewegt sich der erste/äussere Torflügel alleine. Nach etwa einem Drittel seines Öffnungswinkels beginnt der zweite/innere Torflügel sich zu öffnen. Nun bewegen sich beide gleichzeitig. Schließlich erreicht der erste Torflügel seine Endstellung und stoppt, während der andere sich weiter öffnet bis auch er sich in seine Endstellung bewegt hat. Erst jetzt wird an das im Lokschuppen liegende Gleis Bahnspannung angelegt. Angezeigt wird dies durch Wechsel der LED-Anzeige (im Gleisbildstellpult) von rot auf grün. Ein erneuter Tastendruck startet den Schließvorgang. Dabei wird zuerst die Bahnspannung abgeschaltet und die LED-Anzeige springt wieder von grün auf rot um. Dann bewegen sich die beiden Torflügel in umgekehrter Choreografie zurück in den geschlossenen Zustand. Die Bewegungsgeschwindigkeit ist einstellbar.

2. Mechanik
Jeder der beiden Torflügel hat einen eigenen Antrieb, der aus einem 5 Euro-Miniservo und der zugehörigen Unterflur-Stellmechanik besteht.

Torflügel
Die oberen Torangeln sind unverändert. Ich habe allerdings oberhalb der Drehzapfen je einen zusätzlichen Drahtwinkel angebracht, um das Aushängen der Tore zu verhindern:



Die unteren Original-Torangeln fehlen komplett. Sie wurden durch selbstgebaute Stützbügel an beiden Torunterkanten ersetzt. Sie bestehen aus einem ca. 8mm langen Stück Messing-U-Profil der Größe 2x2mm², an das ein rechtwinklig gebogener 1mm Messingdraht gelötet wurde:





Diese Bügel wurden so an den Unterkanten der Torflügel fixiert, dass sich der nach unten abgewinkelte Draht genau in der Drehachse des Torflügels befindet. In Verlängerung der Drehachsen befinden sich auch die Bohrungen in der Grundplatte, in die passende 8mm lange Messinghülsen eingelassen sind.
Hier die Bestandteile des Stützbügels. Draht und Hülse stammen aus Zubehörteilen eines Fulgurex-Weichenantriebs:



Drehschenkel
Basis für die Drehschenkel sind zwei aus einer Mini-Lüsterklemme stammende Klemmstücke. Nach Herauslösen aus der Plastikfassung wurden sie auf der Längsseite plan gefeilt, um dort eine ebene Auflagefläche zu erhalten. Die Laschen sind Blechstreifen mit den Abmessungen 30x4mm aus dem Boden einer leeren Zigarillo-Dose. Sie wurden jeweils an einem Ende spitz zulaufend geformt und erhielten an dieser Stelle drei Löcher mit 1,5mm Durchmesser im Abstand von ca. 1mm. Schließlich wurden die flachen Enden der Blechstreifen mit einer Schenkellänge von 20mm rechtwinklig umgebogen und oben bündig an die vorbereitete Längsseite der Klemmstücke verlötet.

Stellstange
Als Stellstangen dienen zwei 80mm lange Abschnitte eines H0-Schienenprofils, an deren Enden beidseitig ein Loch mit 1,5mm Durchmesser gebohrt wurde. Anschließend wurden die Profilstücke entlang der Längsachse um 90 Grad verwunden, so dass die beiden Löcher in rechtem Winkel zueinander liegen. Die folgenden Fotos zeigen den zusammengebauten Zustand der Stellmechanik. Als Montagematerial wurden M1,4 Schrauben verwendet.





Die gelben Distanzstücke sind Abschnitte eines unbehandelten Schrumpfschlauchs. Die Halterungen der Servomotoren sind zur Geräuschdämmung auf einen Sandwich-Streifen aus Pappe und 2mm dickem Filz montiert. Sie stammen aus den Resten eines Brückenbausatzes von Kibri (9705).

3. Elektrik
Kernstück der Steuer-Elektronik ist ein 8-beiniger Atmel-Mikrocontroller des Typs ATTiny45/85, der selbst von mir programmiert wurde (Code siehe 4.). Er enthält die Ablauflogik und übernimmt die Erzeugung der Servosignale. Die Anzahl der zugehörigen Bauelemente für die Ansteuerung/Auswertung der Peripherie ist sehr überschaubar, so dass sich alles auf einer Lötstreifenplatine unterbringen ließ. Die Spannung für das Abstellgleis im Lokschuppen wird über ein 5V-Relais zugeschaltet. Hier der zunächst der Schaltplan:



So sieht der Bestückungsplan der Lochstreifenplatine aus:



Und schließlich ein Foto der unter der Anlage montierten und verkabelten Steuerplatine.



Die Buchsenleiste links unten ist die Programmierschnittstelle. Bei Bedarf kann über diesen Anschluß eine Aktualisierung des Programmcodes erfolgen. Rechts unten ist der Poti für die Geschwindigkeitsregelung zu sehen.

Taster und LED-Anzeige wurden in passende Leerfeldbausteine des Gleisbildstellpult-Systems von Heki eingebaut. Die Spannungsversorgung übernimmt ein günstiges 5V-Steckernetzteil von Voltcraft (FPPS, 6 Euro).

4. Software
Das Steuerprogramm für den ATTiny entstand zunächst auf einem Arduino Uno, an den ein Testaufbau der Peripherie-Bauteile auf einer Steckplatine (Breadboard) angeschlossen wurde. Hier habe ich solange getestet und gewerkelt bis alles einwandfrei funktionierte. Anschließend habe ich den Programmcode ATTiny-spezifisch angepasst (Pinbelegung!). Die größte Herausforderung war dabei die Servo-Ansteuerung, da der ATTiny45/85 nur über 8-bit-Timer verfügt. Hier fand ich schließlich die library SoftwareServo.h, mit der die gewünschte Funktion realisiert werden konnte.
Mit der im folgendem Link beschriebenen Methode wurde dann das fertige Programm auf den ATTiny übertragen: http://hlt.media.mit.edu/?p=1695

Wichtig: Der ATTiny muss per Bootloader für den internen 8MHz-Takt vorbereitet werden (ist auch im verlinkten Beitrag beschrieben), sonst klappt's nicht!

Den vollständigen Programmcode (ino-Datei) hätte ich gerne angehängt, das ging aber leider nicht. Vielleicht gestattet mir der Admin das ja nachträglich...

So, das war's.
Ich würde mich freuen, wenn ich den einen oder anderen wertvollen Tipp für Euch liefern konnte.

Frohes Modellbahnern wünscht Euch

[herbi39]

Hallo Bahnmeister,

absolut Spitze!

Ich bastle ja auch mit dem Arduino und Attiny und freue mich über jeden weiteren Modellbahner der erkennt welche tollen Möglichkeiten zu geringen Preisen hier geboten werden.

Hier z.B. mein belebtes Haus
http://www.herberts-n-projekt.de/basteleien-1/belebtes-haus/

Viele Grüße
Herbert
http://www.herberts-n-projekt.de

[herbi39]

Hallo Bahnmeister,

ich noch mal

Du kannst den Programmcode auch einfach als Text hier rein kopieren!

Da ich mich auch bald mit den Toren meines Lokschuppen beschäftigen werde, würde ich mich darüber sehr freuen.

Viele Grüße
Herbert
http://www.herberts-n-projekt.de

[michl080]

Hallo,

echt geniales Projekt. Ich bastle gerade auch mit ATTINY2313A und habe auch schon Servos mit kleinen ATMEGAs angesteuert. Was machen Deine Servos, wenn die Bewegung abschlossen ist? Machen die Lärm und Geruckel, oder stehen sie ruhig?

Michael

[bahnmeister]

Hallo Leute,
zuerst ein kleiner Nachtrag zu meinem ersten Beitrag.
Mir ist es jetzt tatsächlich gelungen, den Programmcode anzuhängen.
Ihr findet ihn jetzt in der Anlage als gezippte Datei...

@ Herbert und Michl080:
Schön, dass Euch mein kleines Projekt gefällt und Ihr spontan geantwortet habt!
Hat mich gestern echt gefreut.

@ Herbert: Dein belebtes Haus ist auch klasse!
Meine Häuser haben bisher nur statische Beleuchtung. Das werde ich aber auch noch ändern...
Der ATTiny hat's mir auch angetan. Was da für gut 'nen Euro für Potenzial drin steckt!!!
Übrigens: mein nächstes Projekt ist ein Achszähler, mit dem ich meinen Bahnübergang zugabhängig wieder öffnen lassen will. Den Radkontakt habe ich bereits erbastelt und im Test...
Lass' mal hören, ob Du meinen Programmcode für den Lokschuppenantrieb brauchen kannst...

@ Michl080: Meine Servos sind in der Endstellung mucksmäuschenstill. Da ruckelt und zittert gottseidank nix!
Wichtig ist bei Digitalservos, dass sie ein konstant stabiles Rechtecksignal bekommen.
Schilder doch mal, wie Du Deine Servos ansteuerst. Vielleicht hab ich da 'nen Tipp auf Lager...

Soweit, so gut.
Es wünscht Euch noch einen schönen Sonntag

[michl080]

Zitat von bahnmeister

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@ Michl080: Meine Servos sind in der Endstellung mucksmäuschenstill. Da ruckelt und zittert gottseidank nix!
Wichtig ist bei Digitalservos, dass sie ein konstant stabiles Rechtecksignal bekommen.
Schilder doch mal, wie Du Deine Servos ansteuerst. Vielleicht hab ich da 'nen Tipp auf Lager...

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Ich habe 'ne Weile rumprobiert, da meine Weichenservos nicht lautlos standen. Wolfgang Küfer hat eine sehr gute Aufstellung geschrieben, wie verschiedene Servos reagieren http://www.opendcc.de/info/tipps/servo_ruckeln.html. Bei meinen billigen Exemplaren kann man den Servo-Puls-Ausgang einfach ausschalten. Die Servos bleiben dann still stehen. Ich weiss nicht, ob das immer funktioniert, bei mir war es jedenfalls die Lösung.

schönen Abend noch.

Michael

[TRAXXer]

Servus Herr Bahnmeister,

das sind Anwendungen nach meinem Geschmack! Besonders die Umsetzung der Schaltung auf der Experimentierplatine ist ordentlich gemacht, das Modellbauerische sowieso, das gefällt mir alles sehr gut. Ich habe hier auch einen Arduino rumfliegen (habe sowieso das Gefühl, dass hiermit hier im Forum in letzter Zeit recht viel hantiert wird), auch wenn ich keinen Lokschuppen zu versorgen habe, so hatte ich jedoch mal an einen Selbstbau-Bahnübergang gedacht, der von einem Schrittmotor bewegt wird - habe mal einen aus einem alten Scanner ausgebaut und möchte das gerne mal ausprobieren.

[bahnmeister]

Servus Niklas,
danke für die Blumen...

Zitat von TRAXXer

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so hatte ich jedoch mal an einen Selbstbau-Bahnübergang gedacht, der von einem Schrittmotor bewegt wird - habe mal einen aus einem alten Scanner ausgebaut und möchte das gerne mal ausprobieren.

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Interessant, aber ziemlich ambitioniert!
Denn für Schrittmotoren brauchst Du noch einen zusätzlichen Verstärker, der den nötigen Strom zur Ansteuerung des Motors liefern kann. Denn damit wäre der ATTiny ganz schön überfordert... Schau doch z.B. mal hier http://maxtechtv.de/arduino-tutorial-10-der-schrittmotor/

Das wäre dann für einen Bahnübergang allerdings ganz schön "mit Kanonen auf Spatzen geschossen".
Aber warum nicht?

Viel Spaß noch!

[TRAXXer]

Moin,

Zitat von bahnmeister

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Das wäre dann für einen Bahnübergang allerdings ganz schön "mit Kanonen auf Spatzen geschossen".

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Richtig! Aber ich habe nunmal solche Schrittmotoren rumfliegen, denn also...

Bin da auch kein ganz ahnungsloser Zeitgenosse, habe schonmal mit Schrittmotoren gearbeitet:



(Leider mag der Kerl nicht so recht stehen, weil wir es nicht geschafft haben die Ansteuerung der Schrittmotoren schnell genug zu machen. Möglich ist es, das wussten wir, aber es sollte nicht sein.)
Für einen Bahnübergang sollte es dennoch klappen, der muss ja zum Glück nicht sehr schnell sein (auch wenn der Märklin-C-Gleis-Bahnübergang es ist )

[bahnmeister]

Hi Niklas,
Wow! Ein Arduino mit eigenem Shield! Nicht schlecht...
Dann sollte das mit dem Bahnübergang ja kein Problem mehr sein...

Schönen Tag noch...

[MicroBahner]

Hallo Bahnmeister (hast Du auch einen richtigen Namen, oder willst Du 'inkognito' bleiben ),

ein sehr schönes Projekt. Auch die mechanische Ausführung ist erste Sahne.
Ich arbeite auch gern mit Microprozessoren - meine gesamte Bahnsteuerung ist damit aufgebaut. Inzwischen werkeln da immerhin 11 Prozessoren. Ich freue mich deshalb immer wenn's hier Gleichgesinnte gibt .
Mit dem AtTiny habe ich meine Bahnschranke angesteuert - auch da mit getrenntem Antrieb je Schrankenbaum, damit sich die Schranken etwas unterschiedlich bewegen. Dort habe ich aber Getriebemotoren verwendet, da die Bewegung mit den Servos nicht gleichmäßig genug war.
@Niklas: Schrittmotoren wären sicher auch eine interessante Alternative - man braucht dann keine Rückmeldepoti. Sie müssten aber sehr kleine Schritte oder eine entsprechende Untersetzung haben, da der Schrankenbaum jeden kleinsten Ruckler des Antriebs optisch deutlich sichtbar macht...

[Bodo]

Hallo,

auch von mir ein ... endlich mal wieder ein Beitrag, den zu "merken" es sich lohnt. Der Schuppen macht einen sehr guten Eindruck - und zwar technisch und optisch. Und die Beschreibung des ganzen hilft sogar bei eigenen Anwendungen weiter (was man hier im Forum in letzter Zeit leider immer seltener erlebt).

An die Möglichkeiten des Arduino taste ich mich auch gerade heran, mit der Programmierung der "kleinen Brüder" habe ich mich allerdings noch nicht beschäftigt. Gerade für eng umrissene "Kleinanwendungen" ist es aber natürlich eine tolle Sache, für "kleines Geld" (im Vergleich zum kompletten Arduino) einen MC zu bekommen, der sogar Servos ansteuern kann.

Viele Grüße, Bodo

[bahnmeister]

Hallo Ihr,
@ Franz-Peter: wenn mich ein Vertreter der 'Ruhmeshalle' derart lobt, dann freut mich das natürlich tierisch!
Da gebe ich doch gerne meinen Vornamen preis (siehe unten)! ops:

So wie sich Deine Bahnschranken bewegen finde ich es auch absolut vorbildlich langsam!
Bisher hatte ich für meinen BÜ immer geplant, den Original-Schrankenantrieb von Busch (baugleich mit dem aktuellen von Tillig) zu verwenden. Aber ich glaube, ich muss das verwerfen und Deine Lösung als Vorbild nehmen.
Ganz zu schweigen vom großen Rest...
Also: Respekt für diese tolle Umsetzung

@Bodo:
Ich habe meinen Beitrag extra so verfasst, dass auch andere etwas davon haben. Ist halt etwas mehr Arbeit.
Dankeschön für Deine offenen Worte!! Und bleib dran mit dem Arduino...

Viele Grüße, Ralf

[Running.Wolf]

Hallo
Ich komme gerade aus Taiwan / Hongkong zurück Ich habe dort in diversen Elektronikmärkten nach Arduino und shields gesucht und bin fündig geworden. Einige Komponenten mussten mit und warten auf ihren Einsatz.

Da es kein Arduino Unterforum gibt möchte ich einen Vorschlag machen.

A) Beiträge zum und mit Arduino sollten mit "Arduino:" im Betreff beginnen. Damit findet man sie schneller.
B) da Attachments im Forum nicht beliebig groß ein sollen, könnten wir eine Dropbox o.ä. Für Sketche und Libraries einrichten.

Was haltet Ihr davon?

Gruß

Wolfgang

[Eisenhorn]

Moin,

Ich bin ja nich so der Fan vom Andrino, viel zu viel schnickschnack und der Bootloader nimmt zuviel speicher ein


Wo war den das Problem mit dem 8bit Timer?
Ich würde das immer über einen Timer mit Toggelmatch realisieren, habe so eine Weichensteuerung gebaut, der Clou dabei
ich habe jede menge Kabel gespart da ich einen Master kontroller hatte, der befehle per I2C-Bus übertragen hat.

Aber eine Threader wo man sich ausstauchen kann und Projekt Ideen vorstellen kann fände ich auch super

Gruß Lars

[bahnmeister]

Hallo Wolfgang,
da bin ich ganz Deiner Meinung.
Deshalb habe ich auch das Schlagwort ATTiny in meiner Betreffzeile drin.
Wobei ich stillschweigend davon ausgehe, dass zu seiner Programmierung ein Arduino verwendet wird.

Was die Größe der Anhänge angeht:
Mein Können reicht derzeit absolut nicht für längere Code-Listings aus! ops:
Daher werde ich auf weiteres wohl meine Anhänge hier im Forum posten können.
Falls das mal nicht mehr gehen sollte, wäre die Lösung mit DropBox o.ä. natürlich sinnvoll!

Feierabendliche Grüße,
Ralf

[bahnmeister]

Hi Lars,
mit dem 8-bit Timer vom ATTiny85 hatte ich kein Problem.
Ich musste beim Programmieren allerdings feststellen, dass die meisten Servo-Libraries für Arduino und Co. die 16-bit Timer verwenden. Schließlich bin ich aber auf die Library SoftwareServo.h gestossen, mit denen sich auch mit dem ATTiny eine schön langsame und gleichmäßige Bewegung realisieren lässt.

Viele Grüße,
Ralf

[MicroBahner]

Hallo,
ja das Schlagwort ATTiny in der Betreffzeile war schon gut, denn das hat auch mich aus der Reserve gelockt.
Ich halte es allerdings wie Lars, und verwende inzwischen die Atmel Controller 'nackt'. Da braucht's keinen Bootlader, und man hat das gesamte Flash für sich. Programmieren mit AVR Studio, und Programm laden/debuggen mit AVR Dragon.
Ein Gedanken/Datenaustausch mit Gleichgesinnten wäre schon nicht schlecht. Man kann damit - gerade auch im Mobabereich - einfach wahnsinnig viel machen.

[Eisenhorn]

[user]bahnmeister[/user]
Achso, wenn du spaß daran hast versuch doch mal das Servo Signal selbst zu erzeugen, ein guter einstieg dazu ist:

http://www.mikrocontroller.net/articles/...rvo_Ansteuerung

Zum Thema Arduino: Ich benutze wenn es schnell gehen muss lieber einen Raspberry

[schnuffi02]

Guten Morgen Ralf,

die Lockschuppensteuerung ist einfach super - baue ich glatt nach!

Ich arbeite auch seit der Anregung von Herbert "belebtes Haus..." mit den Attinys.
Gestern ist mir dann dank Lothars Hilfe der Durchbruch gelungen - man ist dann einfach fasziniert, was man da so alles machen kann.

das mit dem Stichwort Attiny vorweg finde ich auch super.

Gruß und einen schönen Tag

Wolfgang

[bahnmeister]

@Franz Peter

Zitat von MicroBahner

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Ich halte es allerdings wie Lars, und verwende inzwischen die Atmel Controller 'nackt'. Da braucht's keinen Bootlader, und man hat das gesamte Flash für sich. Programmieren mit AVR Studio, und Programm laden/debuggen mit AVR Dragon.

---

Verstehe ich schon! Aber so weit wollte ich ursprünglich gar nicht in die Materie eindringen...
Gerade muss ich aber feststellen, dass das Debuggen ohne Hilfmittel sehr umständlich ist.
Na, mal sehen. Vielleicht dringe ich hier doch noch tiefer ein...

Viele Grüße,
Ralf

[bahnmeister]

Hallo Lars,
auf den Artikel, auf den Du verlinkt hast, bin ich zwischendrin auch gestossen. Der ist wirklich gut!
Das Mikrocontroller-Forum bietet sowieso für Hilfesuchende wie mich sehr viel Nützliches!

Wäre ich mit meiner Lösung nicht zufrieden gewesen, hätte ich's tatsächlich zu Fuß probiert.
Da packt mich dann schon der Ehrgeiz...

Gruß, Ralf

[bahnmeister]

Grüß dich Wolfgang!

Zitat von schnuffi02

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die Lockschuppensteuerung ist einfach super - baue ich glatt nach!

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Das freut mich sehr, nur zu...!
Laß mal hören, wenn's soweit ist.

Grüße, Ralf

[fallerralph]

Hallo Bahnmeister,
ich habe Deinen Beitrag aufmerksam gelesen und bin wirklich angetan.
Dein Beitrag ist absolut klasse.
Ich bin hier seit heute neu angemeldet und suche dringend Hilfe.
Ich habe Deine Servo_V6.ino runtergeladen und wollte versuchen es auf einen ATtiny85 zu schreiben.
Dabei habe ich kläglich versagt. Hab mir verschiedene Foren angesehen und bin schließlich hier gelandet weil hier genau das zu finden ist was ich auf meiner Anlage haben möchte.
Ich habe mir einen Arduino uno R3 gekauft. Habe gedacht, na ja, einfach die Datei in den Ino laden die Kabel nach Anleitung anschließen und los geht's.
Falsch gedacht. Bei mir treten Fehlermeldungen auf. Die hier alle zu Dokumentieren wäre vertane Zeit.
Hoffe Du kannst mir hier helfen?

Gruß Ralph

[Bodo]

Hallo,

Zitat von fallerralph

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Bei mir treten Fehlermeldungen auf. Die hier alle zu Dokumentieren wäre vertane Zeit.
Hoffe Du kannst mir hier helfen?

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Wie soll man Dir mit der Beschreibung helfen ?

In Kurzform:
- Auf den UNO den ISP-Programmer-Sketch laden
- In der Arduino-IDE die Hardware-Libraries für ATtiny45/85 installieren
- Den ATtiny45/85 zur ISP-Programmierung mit dem UNO verdrahten
- Den Arduino in der IDE als Programmer auswählen
- Servo_V6.ino per "Upload mit Programmer" in den ATtiny45/85 laden
- ... den ATtiny mit der hier vorgestellen Schaltung verdrahten - aber soweit bist Du wohl noch nicht ...

Was von den Punkten hast Du gemacht, was hat funktioniert, was hat nicht funktioniert ?

MfG Bodo