Hallo Matthias,
Zitat von GSB im Beitrag #572
Schöner Überblick über die Strecke auf deiner Anlage. 
die "Strecke" ist leider nicht nennenswert, da liegen immer nur einige wenige cm zwischen den Bahnhöfen, praktisch nur eine längere 90-Grad-Kurve und einige kurze gerade Abschnitte, aber zumindest optisch gut getrennt.
Zitat von GSB im Beitrag #572
Bei der neuen Steuerung bin ich aber raus, da versteh ich nicht viel...
Aaaalso, dann hole ich etwas weiter aus... Historie, Gegenwart und Zukunft... wen es interessiert...
Zielvorgaben:1. Begrenzung der Modellgeschwindigkeit auf eine gemütliche Nebenbahngeschwindigkeit, dabei jeweils Ausnutzung des vollen Einstellbereichs des Potentiometers (Drehregler)
1.1. Rangiergang bis ca. 30 km/h
1.2. Langsamer Streckengang bis ca. 45 km/h
1.3. Streckengang bis max. 60 km/h
2. Beschneidung des Regelbereichs auf ein sinnvoll nutzbares Intervall, d.h. Vermeiden des unteren Bereichs, in dem der Motor sowieso nicht dreht ("Anfahrschwelle")
3. Berücksichtigung des ggf. unterschiedlichen Verhaltens je nach Fahrtrichtung bzw. der modellgerechten Höchstgeschwindigkeit (die BR58 z.B. darf rückwärts nur langsamer als vorwärts fahren)
4. Einstellbare Dauer für Beschleunigung und Verzögerung
5. Einstellbare Dynamik, d.h. linear verlaufende bzw. stärkere Beschleunigung zu Beginn und schwächere am Ende (analog dazu auch Verzögerung), gleiche Kurve wird auch bei der Verzögerung angewendet (s.u.)
6. Wählbare Impulsfrequenzen, damit kann die Anfahrschwelle beeinflusst werden
7. Die Geschwindigkeitseinstellung am Gerät ist eine Zielvorgabe, die Software steuert den Zielwert automatisch unter Berücksichtigung der o.g. Parameter an
8. Laden und Speichern dieser Werte im Fahrgerät
Die alte Hardware- Das erste gebaute Gerät besitzt ein 4x20-Zeichen-Display und kann über Menüs konfiguriert werden. Dieses kann auf der kompletten Anlage benutzt werden. Hier ist noch eine Wendezugautomatik dazugekommen, die über Zeitintervalle gesteuert wird und daher leider keine 100% genaue Steuerung erlaubt.
- Die drei weiteren Varianten sind jeweils auf einen Bahnhof beschränkt, mit Ausnahme von Steinen, das alternativ zum ersten Gerät betrieben werden kann. Statt Menüführung über das Display kommt jeweils eine Folientastatur zum Einsatz (3. und 4. Gerät: s.u.).
- Zur genaueren und bequemeren Ermittlung der unter 1. genannten Geschwindigkeiten sowie der Anfahrschwellen je Fahrtrichtung habe ich später noch eine kleine Platine entwickelt, die mit Hilfe zweier Lichtschrankenmodule (plus Taster, Poti...) und einer zusätzlichen Software den Prozess weitgehend automatisiert.
Neuer Arduino-Fahrregler by
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Zum Thema "DynamikMomentan können fünf verschiedene Kurven für Beschleunigung bzw. Verzögerung benutzt werden. Wahlweise kann ein gleichmäßiger oder eben ein progressiverer Verlauf eingestellt werden. Die folgende Grafik stellt den Zusammenhang dar (sorry für die unlogische Darstellung, sinnvoller habe ich es auf die Schnelle nicht hinbekommen).
Die X-Achse stellt hier die eingestellte Fahrstufe (Impulsbreite), die Y-Achse die verstrichene Zeit dar. Abgebildet ist ein exemplarischer Beschleunigungsvorgang von Fahrstufe 1 bis 64 von 10 Sekunden Dauer. Nach 2 Sekunden wird der Motor bei linearer (violetter) Kurve mit Fahrstufe 13 betrieben, bei höchster (blauer) Dynamik-Einstellung wird schon Stufe 26 erreicht, hier ist die Beschleunigung also deutlich höher.
Motorsteuerungskurvenschar by
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Alles in allem funktionieren die Geräte sehr zuverlässig, sind im normalen Fahrbetrieb sehr simpel zu bedienen und die Modelle besonders im Rangierbetrieb sehr exakt zu steuern (siehe Video vom ersten Test, damals waren noch nicht alle Optionen implementiert).
Allerdings gibt es auch ein paar Dinge, die mich am Ende sehr gestört haben:
- Hoher Aufwand für die Peripherie (Taster, Widerstände, Port-Expander, Display (beim ersten Gerät), Matrix-Tastatur (bei den folgenden Geräten), Verdrahtung...). Auch wenn es kein großer Betrag ist, die Kosten summieren sich...
- Teilweise umständliche Bedienung beim Gerät mit Display bzw. "blindes" Einstellen der Optionen bei den folgenden Geräten
- Laden und Speichern von Daten im Gerät war ziemlich umständlich gelöst, die Erklärung spare ich mir an dieser Stelle.
- Fernbedienung der Geräte ist problematisch bzw. war im Dauerbetrieb zu störanfällig.
Test Arduino-Fahrgerät by
*schmiedi*, auf Flickr
Die neue HardwareDie neue Variante stellt die Eigenschaften der alten zur Verfügung und löst die genannten Probleme, wenn auch im Moment noch einige Punkte zu optimieren und kleinere Fehler zu beseitigen sind.
Folgende Vorteile sehe ich gegenüber den vorherigen Lösungen:
- Bedienung erfolgt drahtlos über WLAN und Smartphone (über vorhandenen Router oder als Access Point, d.h. der Microcontroller betreibt sein eigenes WLAN)
- Steuerung über Browser - keine App erforderlich
- minimaler Aufwand für Hardware (Microcontroller, Motortreiber, Netzgerät und 7 Kabelverbindungen)
- Benutzung der eingebauten PWM-Generierung (bisher mußte meine Software dies selber mit erledigen) - führt zu etwas vereinfachtem Code)
- Benutzung des Dateisystems für Speichern der Modellparameter, HTML-, Javascript-Dateien etc.
Im Rangierbetrieb ist die neue Lösung leider nicht sehr gut nutzbar, da der Geschwindigkeitsregler aufgrund der Touch-Bedienung nur ziemlich grob eingestellt werden kann. Für das Steuern über die komplette Anlage fällt dies aber nicht ins Gewicht, für das Rangieren kommen die bisherigen Varianten zum Einsatz, die ja über Potentiometer verfügen und damit sehr feinfühliges Fahren ermöglichen.
Für den stationären Betrieb an der Anlage habe ich eine kleine Platine gebaut, die einen Stecksockel für den Microcontroller besitzt, zusätzlich zwei Stecker für den Anschluß des Motortreibers und eines in den Anlagenrahmen eingebauten Kontroll-Panels. Für das Einmessen von Modellen ist eine 8-polige Buchsenleiste zum Anschluß der beiden Lichtschranken-Module vorhanden, die Software dazu ist aber noch nicht entsprechend angepaßt.
Als Option kann ich mir auch hier wieder eine zeitgesteuerte Wendezugautomatik vorstellen. Alternativ liegen noch einige Reed-Kontakte in der Bastelkiste, vielleicht wird das irgendwann mal was...
Ich hoffe, das bringt etwas Licht ins Dunkel...
Viele Grüße und ein schönes Wochenende!
Dieter
Fehlt halt Obelix, der alle wegfängt und auffuttert... 
ich glaube auf die Idee mit Impftriebwagen ist noch keiner gekommen, kenn da nur die Frankfurter Impfstraßenbahnen. Aber so holen sich bei dir zumindest die Eisenbahnfans ihren Pieks
Schöner Überblick über die Strecke auf deiner Anlage. 
