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RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#1 von MicroBahner , 25.04.2014 23:29

Hallo an alle elektronik-verrückten Stummies

vielleicht gibt's ja noch welche ausser mir


in diesem Thread möchte ich euch die Visualisierung meines Sbf vorstellen. Für diejenigen, die ihren Sbf mit dem PC steuern, ist das natürlich kalter Kaffee - da fällt das einfach mit ab. Bei einfachen/selbstgebauten Steuerbausteinen sieht das aber anders aus.

Wer schonmal in meinem Eisberg - Thread gestöbert hat, weis, dass auf meiner Anlage im 'Untergrund' allerhand los ist. Eigentlich passiert da mehr als oben auf der Anlage. Da die Gleisführung im Untergrund vergleichsweise komplex ist, kann man das manuell nicht mehr beherrschen. Die gesamte Steuerung dieses verdeckten Bereiches übernimmt daher ein ATMega in einer selbstgebauten Elektronik.
Die macht ihre Sache auch schon seit geraumer Zeit recht gut, und solange das rollende Material in der Spur bleibt , passieren dort auch schon lange keine Unfälle mehr.
Trotzdem keimte in mir der Wunsch auf, dem Treiben der Steuerung etwas 'auf die Finger' schauen zu können, und zu visualisieren was dort im Untergrund abgeht. Mit einer solchen Visualisierung wäre der ATMega dann aber doch etwas überfordert. Deshalb habe ich nach einer anderen Lösung gesucht, und in Form der in verschiedenen Ausführen erhältlichen Kleinstcomputer auch gefunden.
Der von mir eingesetzte Rasperry Pi markiert zwar leistungsmäßig eher das untere Ende, ist aber für den Zweck vollkommen ausreichend. Wie ich ihn damals gekauft hatte, kannte ich die vielen Alternativen auch noch nicht.
Das Platinchen habe ich auf einer Einschubkarte montiert und damit komplett in die Steuerung integriert.

Gegenüber den meist auch nicht kleineren Microcomputerplatinen wie z.B. Arduino o.ä. spielen wir hier schon in einer ganz anderen Leistungsklasse. Das kleine grüne Ding ist letztendlich ein kompletter LINUX-PC. Dabei ist es noch nichtmal wesentlich teurer (der Raspi kostet ca. 30€ + eine SD-Karte als 'Festplättchen').
Von der Steuerung bekommt er über eine serielle Schnittstelle Informationen über die Bewegungen im Sbf. Diese Info's werden dann grafisch aufbereitet und auf einem Bildschirm dargestellt.
Es ist zwar möglich, einen Bildschirm direkt anzuschliessen. Ich habe den Raspi aber auch an mein Heimnetzwerk angeschlossen, und das Visualisierungsfenster kann im Prinzip auf jedem angeschlossenen PC angezeigt werden. Z.B. auch per WLAN auf einem Netbook, was bei einer Fehlersuche unter der Anlage auch ganz nützlich sein kann . (Grundsätzlich ging's per Internet auch aus der Ferne - aber da ist die Firewall davor. Und wer will schon an der Küste sehen, was im mittelfränkischen Eisberg passiert )


Die gesamte Gleisführung ist einfach als Hintergrundbild eingeblendet. Im oberen Bereich ist das die unterste Ebene des Sbf - Im Prinzip ein Kreisverkehr mit 2 Schattenbahnhöfen, an die rechts und links die Wendel angeschlossen sind, die ans Tageslicht führen. Diese 2 Wendel sind darunter zu sehen - allerdings in gestreckter Form. Das ist einfacher darzustellen.
Der Belegungszustand in den einzelnen Blockabschnitten wird durch einen Farbumschlag angezeigt. Dann wird auch der Zugname im Abschnittsfeld aufgeblendet. Zugfahrten werden mit einer animierten Linie gezeigt.
Im folgenden mal ein kleines Video mit 'Betrieb' im Schattenbahnhof:
https://www.youtube.com/watch?v=Vekie54ZiPI
und hier sind 30min im Zeitraffer auf knapp 1Min zusammengepresst. Da sieht man den Betrieb noch viel besser
https://www.youtube.com/watch?v=4EKsVfwn4jQ

Geschrieben ist die Visualisierung in Python, einer Programmiersprache, die beim Raspi einen Quasi-Standard darstellt. Für mich war das Neuland und ich musste mich erst einarbeiten - aber man lernt ja bekanntlich nie aus. Python ist eine recht mächtige Sprache - ich war erstaunt mit wie wenig Code das Ganze realisierbar war.
So wer bis hierher durchgehalten hat, muss schon ein echter Elektronik-Freak sein.

Für mich wäre mal interessant zu wissen, ob auch schon andere solche Mini-PCs für MoBa-Aufgaben eingesetzt haben. Vielleicht meldet sich ja mal wer


viele Grüße
Franz-Peter
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RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#2 von LDG , 26.04.2014 12:01

Hallo Franz-Peter,

bei Rocrail kann man den Server auf dem RasPi laufen lassen oder mit einer Menge an verfügbaren "AddOns" von GCA die Peripherie anschliessen

Gruß,
Lothar


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RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#3 von Eisenhorn ( gelöscht ) , 27.04.2014 10:48

Moin Franz-Peter,

Sieht ja fast us wie bei mir, nur das ich keien GUI geschrieben habe
Da muss ich doch glatt mal wieder ein paar fragen stellen:

Wie hast die die GUI realisiert, eventuell mit dem QT-Builder?
Welche Python Version hast du benutzt?
Wie leitest du die GUI auf den Laptop?

Fragen über Fragen.

Und Python ist Klasse, finde nur das einrücken etwas gewöhnungs bedürftig.
Aber super ist das man Python einfach als "Taschenrechner" gebrauchen kann.


Gruß Lars


Eisenhorn

RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#4 von MicroBahner , 27.04.2014 22:26

Hallo Lothar,
das war für mich neu, das solche MoBa Software den Raspi unterstützt. Ist für mich zwar nicht relevant, da ich analog fahre. Trotzdem aber interessant zu wissen.

Hallo Lars,
wie bekommst Du das Aussehen ohne GUI hin :

Ich habe die Gui mit Tkinter geschrieben. Das war auf dem Raspi - Python dabei. Tkinter ist das Python-Interface zu Tcl. Soll zwar nicht mehr ganz der letzte Schrei sein , aber ich bin ganz gut damit zurecht gekommen.
Verwendet habe ich Python 3.2, wäre aber sicher auch mit den älteren Versionen gegangen.
Das Einrücken an sich war für mich eigentlich nicht so das Problem, das mache ich in C auch so. Für mich war vor allem gewöhnungsbedürftig, dass es kein richtiges Ende des Blocks gibt, sondern einfach durch das 'nichtmehr' Einrücken der Block beendet wird.

Um die GUI auf einem Windows-PC anzuzeigen, muss dort ein X-Server installiert sein. Auf meinem Netbook läuft auch Linux, da ist der X-Server Standard. Man muss nur freischalten, dass der Raspi darauf zugreifen darf.
Auf dem Raspi wird einfach durch die Environment-Variable 'DISPLAY' angegeben wo die GUI erscheinen soll. (Ip-Adresse und Anzeigenr. des X-Servers). Ist die Variable nicht gesetzt, erscheint die GUI auf dem angeschlossenen Bildschirm. Das Programm weis davon nichts wo es erscheint.


viele Grüße
Franz-Peter
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RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#5 von Eisenhorn ( gelöscht ) , 27.04.2014 23:03

Zitat von MicroBahner
Hallo Lothar,

Hallo Lars,
wie bekommst Du das Aussehen ohne GUI hin :



ASCII zeichen:D

Ich benutzte auf dem Pi Arch-Linux als Distro. Und das ich den X-server weiter leiten kann wusste ich gar nicht,
ich logge mich immer per ssh ein. Wobei mein Pi auch schaltet und ich das ganze in CPP geschrieben habe.

Zum Thema digital und Pi, es gibt für Python eine SRCP libary, die ich demnächst auch Testen möchte


Eisenhorn

RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#6 von MicroBahner , 27.04.2014 23:19

Zitat von Eisenhorn
ASCII zeichen:D

Ja stimmt, so hat man das früher generell gemacht - das waren noch Zeiten....

Ich bin mir gar nicht mehr ganz sicher, aber ich glaube ich habe den Raspian draufgezogen. Ist ein Ubunu-Derivat. Irgendwie sind sich die Linuxe dann doch recht ähnlich .

Wenn Du nur das Programmfenster auf deinem Windows-PC haben willst, must Du dich eh über ssh einloggen. Mach ich auch so. Dann die DISPLAY-Variable setzen und das Programm starten. Man kann den X-Server aber auch so einstellen, dass gleich eine grafische Login-Maske vom Raspi kommt (wenn das beim Raspi eingerichtet ist). Dann bekommt man einen kompletten Desktop. Das nutze ich meist beim Programmentwickeln. Bei mir ist am Raspi weder Tastatur noch Bildschirm angeschlossen.

Wenn es damals, als ich mit dem Bau der Steuerung angefangen habe, den Raspi schon gegeben hätte, hätte ich ihn wohl auch den ganzen Job machen lassen. Wobei es da inzwischen noch besser geeignete Platinchen gibt, die wesentlich mehr IO Anschlüsse haben (z.B. den Beaglebone black).

Was treibst Du eigentlich mit dem Raspi - würde mich schon sehr interessieren .


viele Grüße
Franz-Peter
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RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#7 von Eisenhorn ( gelöscht ) , 28.04.2014 09:59

Moin,

mit meienm Pi's mache ich viele dinge bei der Modellbahn:

Einmal meine Automatik Steuerung, dort werden die fehlenden io ports durch 1 zu 16 multiplexer ersetzt,
möglich sind 2 varianten einmal als reien Rückmeldungs und schalt einheit, dann wird zentral von einem Rechner abgefragt welche zustände vor liegen, zum anderen das der Lokale Pi (ich baue Module und jede Betriebstelle bekommt einen eigenen Pi), selbst Steuer, und gemäss der Rückmeldung per SRCP befehle absetzt, die ein server verarbeitet.

Des weiterne benutze ich ihn auf ausstellungen als SIP server, so haben wir strecken telefone bzw handys


Gruß Lars


Eisenhorn

RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#8 von absolute_Null ( gelöscht ) , 28.04.2014 11:50

Hallo,

ich möchte mit dem Pi eine (Raum-)Lichtsteuerung (Tag/Nacht) über DMX und OLA verwirklichen.
Allerdings hatte ich bisher wenig Zeit, um mich mit dem Thema näher zu befassen. Es steckt also noch in den Kinderschuhen!

@Lars
Das Thema SIP-Server und Streckentelefone interessiert mich ebenfalls. Könntest Du mal näheres dazu schreiben?


Gruß
Joachim


absolute_Null

RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#9 von Eisenhorn ( gelöscht ) , 28.04.2014 14:45

Moin Joachim,

Ich habe einfach einen W-Lan Router mit genommen, leider war darauf nicht mehr genung flash frei für den sip server,
also ein pi mit fester ip her und einen Minimalen sip server drauf, da die meisten eh ein smartphone haben einfach per sip mit dem server verbinden, und fertig ist das streckentelefon.

Gruß Lars


Eisenhorn

RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#10 von MicroBahner , 30.04.2014 09:35

Hallo Lars,
Respekt, Du setzt die Pi's ja gleich serienweise ein . Man kann mit dem Ding aber auch so viel machen.

Wie hält's Du es eigentlich mit dem abschalten. Da ein Linux drauf läuft, sollte man ihn ja eigentlich nicht einfach hart abschalten. Auch wenn es meistens funktioniert, soll es doch Fälle geben, wo danach das Dateisystem auf der SD-Karte hinüber ist.
Hast Du da irgendwelche Vorkehrungen getroffen?

Hallo Joachim,
soll das dann sowas ähnliches werden wie die Tag- Nachtsteuerung im MiWuLa? Mit sowas habe ich mich noch gar nicht befasst. Nach DMX und OLA hab' ich erstmal goooogeln müssen


viele Grüße
Franz-Peter
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RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#11 von absolute_Null ( gelöscht ) , 30.04.2014 11:36

Hallo Franz-Peter,

ja, so kann ein Tagesablauf simuliert werden.

Die Light@Night-Lösung gefällt mir nicht so richtig.
Etwas anderes habe ich bisher noch nicht gefunden, so dass selbst machen angesagt ist.


Gruß
Joachim


absolute_Null

RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#12 von Eisenhorn ( gelöscht ) , 30.04.2014 11:49

Zitat von MicroBahner
Hallo Lars,
Respekt, Du setzt die Pi's ja gleich serienweise ein . Man kann mit dem Ding aber auch so viel machen.

Wie hält's Du es eigentlich mit dem abschalten. Da ein Linux drauf läuft, sollte man ihn ja eigentlich nicht einfach hart abschalten. Auch wenn es meistens funktioniert, soll es doch Fälle geben, wo danach das Dateisystem auf der SD-Karte hinüber ist.
Hast Du da irgendwelche Vorkehrungen getroffen?



Moin, ja es ist aber auch einfach preiswerter als die Modellbahn elektronik...

Ich schicke einfach per bash den shutdown befehl

Gruß Lars


Eisenhorn

RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#13 von MicroBahner , 02.05.2014 18:16

Hallo Lars,
was ich noch fragen wollte:

Zitat von Eisenhorn
Einmal meine Automatik Steuerung, dort werden die fehlenden io ports durch 1 zu 16 multiplexer ersetzt,

Hast Du eigentlich bewusst die I²C und SPI Schnittstellen aussen vor gelassen, die ja eigentlich zum Erweitern der IO's vorgesehen sind? Ich wollte die nämlich für sowas verwenden.


viele Grüße
Franz-Peter
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RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#14 von Eisenhorn ( gelöscht ) , 03.05.2014 00:58

Moin,

jein, zu der zeit habe ich in der Uni gerade Technische Informatik gehört, und wollte einfach mal was mit Multiplexern Basteln

I2C ist aber auf jeden fall eleganter


Gruß Lars


Eisenhorn

RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#15 von MicroBahner , 29.10.2014 12:05

Hallo,
mal eine kleine Neuigkeit von meinem raspi .
Ich habe meine Sbf-Steuerung mit diesem Touchscreen ausgestattet. Darüber lässt sich jetzt der gesamte Sbf nicht nur visualisieren sondern auch bequem per 'Fingertip' steuern und bedienen ohne Tastatur oder Maus zu bemühen ( sind auch gar nicht angeschlossen ).

Zwar lässt sich der Touchscreen auch mit den Linux-Treibern nutzen, allerdings sind die Treiber des Herstellers deutlich komfortabler. Vor allem lässt sich damit ein Rechtsklick simulieren, was für die mauslose Bedienung schon extrem wichtig ist. Um den Herstellertreiber zu nutzen, muss man aber den Linux-Kernel anpassen. Das ist zwar gut beschrieben, man muss aber die Umgebung zur Kernelkompilation erstmal einrichten. Das hat mich dann doch etwas Einarbeitungszeit gekostet.
Jetzt funktioniert aber alles perfekt, und ich kann diesen Bildschirm für den Raspi sehr empfehlen.

Unabhängig davon lässt sich die Oberfläche aber auch weiterhin über LAN/WLAN an jedem beliebigen Computer anzeigen


viele Grüße
Franz-Peter
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RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#16 von Lokfuehrer ( gelöscht ) , 31.10.2014 23:20

Hallöchen MicroBahner,

Schon cool was ihr hier zusammenzaubert. Ich hab da auch schon so einige Ideen im kopf. Aber nun eine kurze Frage :
Kannst du etwas zu dem Display sagen? Wie ist die Qualität? Läuft es gut? Wie ist die Bildqualität?
Ich wollte mir das auch einmal zu legen.
Grüße SachsenBahner


Lokfuehrer

RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#17 von MicroBahner , 02.11.2014 10:36

Hallo Lokfuehrer,
ich bin mit dem Display sehr zufrieden. Die Auflösung ist 1024x600 Pixel. Wenn es genau mit dieser Auflösung angesteuert wird, ist auch die Bildqualität sehr gut. Hier mal ein vergrößertes Foto direkt vom Bildschirm:


Beim Raspi war es nur etwas ein Gefriemel, diese Auflösung einzustellen. Irgendwie hat er sich auch unterschiedlich verhalten, je nachdem ob über HDMI oder DVI angeschlossen. War aber letztendlich alles beherrschbar

Es ist mit 7" relativ klein, was aber für die Integration in die Steuerung eher ein Vorteil ist. Die Finger sind zum 'touchen' dann manchmal etwas klobig . Es funktioniert aber auch wunderbar z.B. mit einem Holzstöckchen. Ich verwende da einen gekürzten Schaschlikspiess als 'Griffel'. Hängt aber natürlich davon ab, wie groß oder klein man die Symbole in der Software macht.

Geliefert wird es - wie oben in dem Link zum Shop zu sehen - ohne Gehäuse. Display, Ansteuerelektronik und Touchelektronik sind jeweils eigene Baugruppen.


viele Grüße
Franz-Peter
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RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#18 von Lokfuehrer ( gelöscht ) , 02.11.2014 11:06

Vielen dank MicroBahner,
Ich denke da schlage ich auch mal zu. Wie ist das mit den Touchscreen Treibern?


Lokfuehrer

RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#19 von MicroBahner , 02.11.2014 11:49

Die Treiber kannst Du direkt auf der Shopseite herunterladen. In der Zip-Datei sind die Windows- und Linux-Treiber dabei.
Wie gesagt funktioniert auch der in Linux integrierte Treiber, bietet aber weniger Features.


viele Grüße
Franz-Peter
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RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#20 von Lokfuehrer ( gelöscht ) , 15.01.2017 10:43

Hallo,
Ist zwar schon länger her aber darf ich fragen wie du die Animation der Fahrstraßen gemacht hast? Einfach mehrere Objekte nur kurz angezeigt (wie eine gif)?
Gruß

Gesendet von meinem Redmi 3S mit Tapatalk


Lokfuehrer

RE: Sbf-Visualisierung mit Raspberry Pi

#21 von MicroBahner , 15.01.2017 11:09

Hallo,
jede Fahrlinie ist ein Objekt. Die Animation wird innerhalb des Objektes gemacht. Gelöscht wird die Linie, indem das Objekt gelöscht wird.
Geschrieben ist das in python mit der Grafikbibliothek 'tkinter'. Diese Bibliothek kennt die Darstellung einer gestrichelten Linie, wobei der 'offset' - also wie die Linie beginnt - gesetzt werden kann. Innerhalb des aktiven Objekts wird nun eine interne Methode zyklisch aufgerufen, die den 'offset' immer ein wenig verschiebt.


viele Grüße
Franz-Peter
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