RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#101 von FCarS , 17.06.2021 18:09

Hallo zusammen,

nachdem ich vor kurzem auch den IR Rückmelder von Matthias ausprobiert habe, möchte ich einen kurzen Erfahrungsbericht mit euch teilen. Mein Gedanke war die Melder vor Prellböcken einzusetzen, damit Züge unabhängig von stromführenden Achsen dort punktgenau halten können. Das hat wunderbar funktioniert.

Der Aufbau der Platine geht mit ein wenig Erfahrung beim SMD-Löten problemlos. Eine feine Lötspitze, ein wenig Flussmittel und eine Klemmpinzette erleichtern die Arbeit. Ich habe mit Prozessor und Resonator angefangen, wenn die mal sitzen sind die Widerstände auch schnell drauf. Zum Schluss die ganzen Durchsteckteile. Dann noch die in der Anleitung genannten Jumper zum konfigurieren basteln und schon konnte es ans Testen gehen. Weil ich ein FTDI Kabel zur Hand hatte, habe ich einfach die Anleitung ausgelesen um das korrekte Arbeiten des Prozessors zu testen (Ging bei mir auch mit 3,3V Logikpegel).

Damit ging es an die Lichtschranken. Weil ich in Spur N baue, kamen für mich die 3mm LEDs für den sichtbaren Anlagenbereich nicht in Frage. Daher habe ich mich für 0603 SMD LEDs und Fototransistoren entschieden. Diese habe ich mit einer Schwelle Abstand nebeneinander ins Gleis geklebt. Die Bauteile sollten dabei nicht über die Schwellenoberkante hinausragen um direkte Einstrahlung zu vermeiden. Hier als Einbaubeispiel in einem Lokschuppengleis:
Bild entfernt (keine Rechte)
Die Bauteile sind mit Kupferlackdraht verkabelt die unter der Platte zusammengeführt werden. Für sichtbare Abstellgleise wollte ich aber versuchen die Bauteile noch besser zu verstecken. Daher habe ich mit Lichtleitern experimentiert.
Bild entfernt (keine Rechte)
Das obere ist die bedrahtete IR-LED, das untere der Fototransistor, der mit flüssigem Sekundenkleber an ein 1,5cm langes Stück Lichtleiter mit 1,5mm Durchmesser geklebt ist. Die LED kommt wie oben ins Gleisbett, für den Lichtleiter wird ein 1,5mm Loch durch die danebenliegende Schwelle gebohrt. Der präparierte Lichtleiter wird dann von unten eingeschoben bis er bündig mit der Schwelle ist. Das sieht dann aus der Betrachterperspektive so aus:
Bild entfernt (keine Rechte)
Ok, vielleicht ein bisschen weit weg, also gehen wir mal in die Preiserperspektive:
Bild entfernt (keine Rechte)
Auch hier halten sich die Bauteile sehr unauffällig zurück. Am besten sichtbar sind sie direkt von oben.
Bild entfernt (keine Rechte)
In beiden Gleisen sind die Melder im gleichen Abstand zum Prellbock verbaut, im unteren habe ich die Bauteile markiert (orange: LED, grün: Lichtleiter). Ich gebe zu, dass ich ein bisschen getrickst habe und die Bilder im ausgeschalteten Zustand gemacht habe. Wenn die LEDs leuchten nimmt die Kamera das Infrarotlicht mit einem rötlichen Schimmer wahr (Mit bloßem Auge sieht man wie oben auf den Bildern nix).

In Kombination mit dem hellen Schotter lassen sich die Bauteile also wirklich schön tarnen. Einen Nachteil hat das Ganze aber: die Empfindlichkeit lässt wegen des Lichtleiters deutlich nach. Das kann auch die Konfiguration der Schwellwerte nicht kompensieren. Sind die Bauteile wie im Lokschuppen beide offen verbaut löst jeder von mit getestete Wagen den Rückmelder problemlos aus. Beim Lichtleiter ist das nicht der Fall, tiefliegende und helle Fahrzeugböden funktionieren aber. Einer der Punkte der bei allen Fahrzeugen nah an der Schienenoberkante liegt ist glücklicherweise die Kupplungsaufnahme die ja fast jedes Fahrzeug hat. Bei einigen Fahrzeugen, die trotzdem nicht detektiert wurden habe ich die Kupplungsaufnahmen hell bemalt. Ein Klecks silberne oder weiße Farbe genügt:
Bild entfernt (keine Rechte)
Diese Bemalung ist ausschließlich dann zu sehen wenn man den Wagen umdreht, im normalen Betrieb ist es unsichtbar. Mit dieser kleinen Modifikation wird der Melder 100% zuverlässig. Positiver Nebeneffekt: Die Kupplungsaufnahme ist bei allen Fahrzeugen etwa gleich weit weg von den Puffern, der Melder löst also bei allen Fahrzeugen im gleichen Abstand zum Prellbock aus. Das ist aus meiner Sicht der größte Vorteil, egal welche Lok oder Wagen vor den Prellbock fährt, sie bleiben alle ca. 2-3mm davor stehen (Rückmelder im Automatikbetrieb).

Eine kurze Fußnote zur Geschwindigkeit: Ab einer gewissen Geschwindigkeit hat beim Testen auch die bemalte Kupplungsaufnahme den Melder mit Lichtleiter nicht mehr ausgelöst. Das Ganze funktioniert also auch deshalb so gut, weil ich natürlich langsam auf den Prellbock zufahre. Für ein Hauptgleis in einem Durchgangsbahnhof würde ich definitiv die Variante ohne Lichtleiter bevorzugen.

Ich hoffe diese Informationen sind für den ein oder anderen von euch nützlich. Zum Schluss möchte ich mich noch bei Matthias für seine tolle Entwicklung bedanken!


Viele Grüße
Felix

Edit: Bei weiteren Tests habe ich herausgefunden, dass die Bemalung der Kupplungsaufnahmen doch unnötig ist. Ich habe einen Wagen über die Lichtschranke geschoben und über die serielle Schnittstelle die Veränderung des Signals aufgezeichnet. Damit lassen sich die Schwellwerte feintunen und dann klappt es auch ohne Farbe zuverlässig.

Angefügte Bilder:
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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#102 von schumo99 , 18.06.2021 12:13

Hallo Daniel,
der Prozessorfehler 8 bedeutet, dass du irgendwas an dem Prozessor verändert hast. -> Der Prozessor zeigt an, dass die Software da nicht richtig drauf ist. Das hatte ich dir ja auch schon per PN geschrieben.
Die Prüfsummen auf den Chip kann man nicht mehr nachträglich verändern. Ich prüfe die Prozessoren bevor ich sie verschicke, ob sie korrekt funktionieren. -> Dieser Fehler ist eigentlich nicht möglich, es sei denn dass du mit einem Programmer an dem Flash-Speicher rumgespielt hast und dann versehentlich verändert.

Ich bitte um Verständis, dass ich kein Troubleshooting für nachträgliche Änderungen am Flash-Speicher machen kann.

Grüße
Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#103 von WestfaleMS , 09.07.2021 23:00

Hallo zusammen,

endlich bin ich dazu gekommen mein erstes, zusammengeschustertes, Modul zu testen.

Aber irgendwie will es nicht wie ich möchte. Ok, zwei Eingänge funktionieren nicht,
aber das liegt an meinem braten statt löten. Zwei Leiterbahnen sind kaputt, mal sehen
was ich da noch machen kann.

Was mir aber zu denken gibt, ist, das ich über den PC keine Einstellungen ändern kann.
Wenn ich das Programm von Andre nutze, bekomme ich die Fehlermeldung: "Ungültige
Antwort " vom Rückmelder. Erwartet: 'Einstellhilfe ausgeschaltet'" und wenn ich über
ein Terminalprogramm gehe, kann ich zwar auslesen und auch die Werte der einzelnen
Eingänge sehen, aber ich kann nichts verändern. Zumindest wird mir mit I immer der
gleiche Inhalt angezeigt. Und auch wenn ich versuche eine Lichtschranke automatisch
einzumessen, haben alle acht Kanäle identische Werte.

Wo ist mein Fehler?

Gruß FraNk


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#104 von WestfaleMS , 30.07.2021 18:01

Update:

Eine defekte Platine geht wohl auf das Konto meiner schlechten Löttechnik bezüglich SMD.
Von den weiteren vier Platinen (zwei hat Matthias bereits mit Prozessor bestückt geliefert)
haben alle mal kurz funktioniert am USB Port. Zwei haben leider Macken, nachdem ich sie
an den S-88 Bus an Digikeijs DR4088LN Modulen angeschlossen habe. Da wird Matthias wohl
mal schauen. Und zwei funktionieren einwandfrei. Eine Platine habe ich noch. Mal sehen
welches Lager die Oberhand bekommt...

Aber vielleicht haben andere User auch Erfahrungen mit dem Modul in Zusammenarbeit
mit Digikeijs. Würde mich interessieren.

Gruß FraNk


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#105 von sarguid , 11.09.2021 20:53

Hallo Namensvetter,

nachdem ich heute mal wieder die Empfindlichkeit an einem Modul nachstellen musste und fast meine Lötkenntnisse angezweifelt hatte, hat mir diese Info von dir geholfen:

Zitat
wenn einzelne Melder einer Moduls nichts funktionieren, dann bitte über die FTDI-Schnittstelle kontrollieren. Entweder es sind schlechte Lötstellen, so dass die einzelnen Lichtschranken gar nicht angesprochen werden oder es ist nur die Empfindlichkeit verstellt. Das trat bei den ersten Softwareversionen von Zeit zu Zeit auf, wurde aber mittlerweile korrigiert



Tatsächlich nutze ich deine Module nun ja schon seit einigen Jahren - und ab und an mal neu einstellen (es betrifft immer nur je eine Lichtschranke von 2 Modulen). Und auch nochmal ganz lieben Dank an Andre (Jknopf) für den Update des Steuerungsprogramms SchumoCfg! Das funkt jetzt richtig gut!


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#106 von gschr , 14.09.2021 11:45

Hallo Lichtschranken-Experten,

passt zwar nicht so richtig zum Thema, aber trotzdem. Nach dem ich meine Kombination für eine Reflexlichtschranke aus SFH 309 FA und SFH 4346 gefunden habe, brauche ich eure Hilfe.
1. Wie wird der Widerstand für den Fototransistor berechnet?
2. Wird der Widerstand für die Fotodiode wie bei einer normalen Diode berechnet?
3. Müssen unbedingt zwei getrente Widerstände vorgesehen werden oder ist auch ein gemeinsamer Widerstand möglich?

Betrieben wird die Lichtschranke an einem RS 16 O von LDT mit einer Spannung von 18 V.


Gruß
Günther

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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#107 von schumo99 , 14.09.2021 16:24

Hallo Günter,
Die Kombination funktioniert gut, ist aber ohne weitere Beschaltung ungeeignet sobald Fremdlicht ins Spiel kommt. -> Unbedingt eine Logik bauen, die den Fremdlichteinfluss rausfiltert. Sonst wirst du nicht glücklcih. "Meine" Schaltung nimmt dazu eine entsprechende Modulierung der Sendefrequenz vor, die man dann auch genauso an der Empfangsdiode empfangen muss. Dadurch kann man dann gut unterscheiden woher das Licht stammt - also von der Sendediode oder von woanders.
Zu deinen Fragen:
1. Stromstärke muss natürlich begrenzt werden -> Hängt davon ab was du machen willst. Aus meiner Sicht wird der nicht berechnet sondern ausprobiert, weil man den Input gar nicht kennt (Lichtmenge, Winkel, ...) .
2. Ja, identisch
3. Jede LED/Transistor bekommt immer einen eigenen Widerstand.

Grüße
Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#108 von gschr , 15.09.2021 11:09

Hallo Matthias,
danke für die schnelle Antwort. Die Lichtschranke soll als Reflexlichtschranke ins K-Gleis eingebaut werden und auslösen, wenn ein Fahrzeug über die betreffende Stelle fährt. Ich hatte das mit einer QRD1113 in Verbindung mit dem RS-16-O von LDT ausprobiert und das hatte gut funktioniert. Die QRD ist aber rechteckig und danit umständlicher einzubauen, dehalb wollte ich eine Lösung mit Sender- und Empfängerbauteilen, die im Durchmesser von 3 mm zu haben sind.
Wegen der Lenz-Zentrale nutze ich den RS-Bus. Der Anschluss erfolgt analaog zur Reflis-Lichtschranke gem. Schaltbild bei LTD s. Bild
Hast du evtl. einen Lösungsvorschlag für einen Nichtelektroniker?


Gruß
Günther

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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#109 von schumo99 , 16.09.2021 09:15

Hallo Günter,
leider nein. Ein Direktanschluss wird nicht richtig funktionieren und stattdessen ohne Ende Störmeldungen abgeben. Genau deshalb hatte ich die in diesem Thread vorgestellte Schaltung entworfen. Alternativ müsstest du eine Sende-/Empfangskombination mit integrierter Logik (sprich Modulation) verwenden, z.B. IS471. Ich hatte da auch mal welche, bin aber nie ganz glücklich geworden, weil die Baugröße einfach den Einbau ins Gleisbett schwierig gestaltet hatte. Diese Bauteile sind aber auch alles Sonderteile, die man schon richtig beschalten muss, also etwas Ahnung von Elektronik braucht.

-> Ich hatte mich davon verabschiedet, weil es aus meiner Sicht besser ist eine eigene Logik zu entwicklen die dann auch gleich direkt in den Bus meldet (also die in diesem Thread vorgestellte Platine)

Grüße
Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#110 von Hondahenk , 31.10.2021 08:57

Hallo Matthias,
Móchte mal deine Schaltung ausprobieren, wie kann isch bei dir bestellen??
Gruss
Hendrik
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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#111 von schumo99 , 31.10.2021 09:47

Hallo Hendrik,
einfach eine PN schreiben.
Grüße
Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#112 von firecat76 , 16.03.2022 11:45

Hallo Community,

da ich mich aktuell in das Thema Rückmeldung für meine Teppichbahn einarbeite, experimentiere ich mit verschiedenen Möglichkeiten u.a. mit den Rückmeldern von Matthias.

Die in den Ursprungs-Posts verwendete Sendediode OSRAM SFH4346 wird ja nicht mehr produziert und durch OSRAM SFH4356 ersetzt. Leider ist die OSRAM SFH4356 aktuell auch nicht gerade einfach zu bekommen. Nun wurde mir alternativ OSRAM SFH4350 angeboten. Könnte ich die auch nehmen?

Hier die Daten im Vergleich:

OSRAM SFH 4356, IR-Diode, ±20°, 860nm, 90mW/sr, 2-Pin, Durchsteckmontage, 3 mm (T-1) 80mW

OSRAM SFH 4350, IR-Diode, ±13°, 860nm, 200mW/sr, 2-Pin, Durchsteckmontage, 3 mm (T-1) 70mW

So wie ich das verstehe hat die SFH4350 (deutlich) mehr Strahlungsstärke bei gleichzeitig aber engerem Winkel. Würde sie trotzdem passen?

Würde mich über das Feedback der Experten hier freuen.

Viele Grüße,
Arndt


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#113 von Gelegenheitsbahner , 17.03.2022 05:56

Hallo Arndt,

wichtig ist hauptsächlich die Wellenlänge des IR-Lichts. Solange die bei Sende- und Empfangsdiode gleich sind wird es arbeiten.

SFH 4350 und 4356 haben beide 860nm, sollte also passen. Der etwas kleinere Abstrahlwinkel dürfte nichts ausmachen.

Viele Grüße

Thomas


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#114 von firecat76 , 17.03.2022 08:21

Hallo Thomas,

vielen Dank für deine Einschätzung.

Zitat von Gelegenheitsbahner im Beitrag #113
Hallo Arndt,

wichtig ist hauptsächlich die Wellenlänge des IR-Lichts. Solange die bei Sende- und Empfangsdiode gleich sind wird es arbeiten.

SFH 4350 und 4356 haben beide 860nm, sollte also passen. Der etwas kleinere Abstrahlwinkel dürfte nichts ausmachen.

Viele Grüße

Thomas


Wie sieht es denn deiner Meinung nach mit der Strahlungsstärke aus? Wird das ggf. schon zu viel des Guten? Ist ja fast 3x die Intensität der SFH 4356 bei gleichen Rahmenbedingungen (zumindest lese ich das so aus den beiden Datenblättern). Oder habe ich was übersehen?

Viele Grüße,
Arndt


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#115 von Gelegenheitsbahner , 17.03.2022 08:25

Hallo Arndt,

ich glaube da gibt es kein zu viel. Man sollte nur nicht aus nächster Nähe in die LED schauen. Das mag das Auge nicht.

Viele Grüße

Thomas


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#116 von schumo99 , 17.03.2022 10:02

Hallo,
prinzipiell gilt für die Funktionalität: je mehr desto besser.
Aber wenn der Öffnungswinkel kleiner ist, muss man die Dioden genauer ausrichten (so dass vom Rollmaterial reflektierte Strahlung auch auf die Empfangsdiode trifft). Also hier mehr Sorgfalt, dann ist der Typ auch geeignet.
Grüße
Matthias


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