RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#1 von schumo99 , 09.03.2018 17:02

Hallo,
ich würde Euch gerne eine kleine Schaltung zur Nutzung von IR-Reflexlichtschranken als Gleisbesetztmelder vorstellen. Wahrscheinlich sagen jetzt einige, dass es sowas doch schon gibt.

Ja schon, aber diese hier:
- ist quasi unempfindlich gegenüber Fremdlicht (Tageslicht, Neonröhren, LEDs, ...)
- ist aber bei der Erkennung der Waggons/Loks sehr empfindlich. Man kann sogar die Kupplung noch detektieren.
- benötigt keine Kennzeichnung des Unterbodens mehr.
- hat einen sehr geringen Stromverbrauch (nur ca. 25mA inkl. 8 Sensoren)
- meldet direkt in den S88-Bus
- kann alle Reflexlichtschranken einbinden (auch die kostengünstigen TCRT5000)


So sieht das Teil aus:

Die Gesamtgröße ist nur 50x50mm.

Zusammen mit den einfachen Reflexlichtschranken TCRT5000 sollte es bei allen Spuren kleiner als H0 möglich sein den Boden der Waggons (und sogar die Kupplung) sicher zu detektieren ohne dass an Loks oder Waggons etwas zu verändern ist (also keine Markierungen am Unterboden mehr nötig). Für H0 braucht man, wenn eine Montage im Gleisbett erfolgen soll (aufgrund des größeren Abstandes) eine etwas stärkere Sendediode (z.B. SFH4346). Mit dieser und dem dazu passenden Transistor (SFH309FA) geht es auch in H0 wunderbar den unbearbeiteten Boden der Waggons und auch die Kupplung zu detektieren. Seitliche Detektion ist in H0 auch mit dem TCRT5000 möglich.
Um diese Empfindlichkeit zu erreichen ist eine Kalibration eines jeden Sensors nach dem Einbau nötig, da die Einbautiefe, der Einbauwinkel, ... sich immer etwas unterscheiden. Dazu gibt es aber einen Automatikmodus, in dem man nur die geringste Auslöseschwelle (z.B. den Kupplungsbereich) am Sensor herstellen muss und damit den Prozessor einlernt. Alternativ kann man auch manuell selbst einstellen. Das geht natürlich noch etwas feiner, ist aber auch mehr Aufwand.

Die Platine ist zum Anschluss an den S88-Bus gedacht. Es gibt auch noch eine Variante zur Verwendung mit dem CAN-Bus und Kopplung mit dem CAN-GC2. Ein Nachbau sollte eigentlich gut möglich sein. Die Platine und auch den programmierten Prozessor kann ich gerne aus meiner Nullserie gegen Kostenerstattung abgeben. Momentan habe ich auch noch einen kleinen Vorrat an den anderen Bauteilen. Die kann man aber auch leicht bei Reichelt, Conrad, ... beschaffen.
Die kleinsten Teile sind SMD 0805. Wenn das abschrecken sollte, könnte ich in der nächsten Version auch normale Durchsteckteile vorsehen. Bitte einfach kurze Rückmeldung. Der Prozessor muss allerdings SMD bleiben, da die Version im DIP-Gehäuse weniger Anschlüsse hat... Wenn es genug Interessenten gibt, kann ich auch noch Platinen machen lassen.

Im Anhang findet ihr noch eine Anleitung zum Aufbau und zur Einstellung der Empfindlichkeit.

Noch eine Voraussetzung zum Betrieb:
Die Spannung des S88-Busses muss 5V sein. Die 12V Variante zerstört das Bauteil.

Grüße

Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#2 von MTB-Ontour , 19.03.2018 21:44

Hi, Matthias,

das klingt interessant. Du hast aber immer wirklich interessante Ideen

Hast Du CAN schon realisiert? In Deiner anderen Thread war das ja noch offen, oder?

LG

Micha


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#3 von schumo99 , 25.03.2018 15:36

Hallo,

ich habe noch ein kleines Video gemacht, das die Eigenschaften des Besetztmelders kurz vorstellt.
https://youtu.be/xjrL0YTR-UE

Bei der CAN-Implementierung bin ich noch nicht weitergekommen. Da muss ich nicht erst einarbeiten. Ich versuche es kann's aber nicht versprechen...

Grüße

Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#4 von nakott , 01.04.2018 11:22

Hallo Zusammen,

ich möchte von meinem Erfahrungen mit diesem IR-Modul berichten. Kurz gesagt: Absolut Spitze! Für mich DIE Neuheit 2018!

Wie verwende ich das Modul: Für TC sind meine K-Gleise mit Dauerkontaktmeldern über die Wagenachsen überwacht. Steht also bereits ein Wagen in einem Gleis, dann wird das Gleis als belegt gemeldet. Für Rangierfahrten, bei denen eine Lok den Wagen abholen soll, muss die Einfahrt in das bereits belegte Gleis erkannt werden. Und genau dazu benutze ich diese IR-Gleisbesetztmelder.

Diese Woche hatte ich von Matthias das Modul zugesendet bekommen .

Vorne hat es Platz zum Anstecken von 8 IR-Sensoren. Hinten sind die beiden S88-N RJ45 Buchsen. Man braucht keine extra Stromversorgung, was ich genial finde.

Dann habe ich für die IR-Diode (SFH 4346) und den IR-Transistor (SFH 309 FA) zwei Löscher zwischen die Schwellen gebohrt.


Als nächster wurden die beiden IR-Bauteile verkabelt. Der IR-Transistor bekam ein gelbes Kabel, die IR-Diode ein rotes Kabel. Die jeweils langen Beinchen der IR-Bauteile (Masse) wurden zusammengelötet und mit einem brauen Kabel verbunden.


Dann wurden die IR-Bauteile von unten in die Platte gesteckt und an das IR-Modul angeschlossen.


Von oben wurde das Ganze noch eingeschottert.


Entsprechend der Anleitung von Matthias wurde die Empfindlichkeit der IR-Sensoren mittels automatischem Einmessen eingestellt. Zuletzt ist dann der S88-Melder in TC konfiguriert worden. Das IR-Modul funktioniert wunderbar als 5. Modul an einem Strang meines µCon-s88-Masters.

Neben den oben von Matthias genannten Video, hat er noch ein weiteres Video erstellt. Hier kurz beide gelistet:
Eigenschaften des Besetztmelders: https://youtu.be/xjrL0YTR-UE
Empfindlichkeit der IR-Sensoren einmessen: https://youtu.be/MXpllAz1Ubs

An dieser Stelle möchte ich Matthias für seine tolle Entwicklung danken! Respekt! Hut ab!

Viele Grüße Dirk


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#5 von Hubert , 01.04.2018 14:13

..... ist es richtig, dass ich zu jedem Rückmeldegleis 3 Kabel ziehen muß und dann noch das Kabel vom Gleisbesetztmelder an die Zentrale ?

Gruß
Hubert


aus dem Frankenland


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#6 von Erich Müller , 01.04.2018 14:57

Hallo Matthias,

da hast du ein für mich hoch interessantes Modul entwickelt.
Ich muss mal in mich gehen, ob ich mich an SMD-Löten heranwachsen, das habe ich noch nie gemacht.

Zitat

Noch eine Voraussetzung zum Betrieb:
Die Spannung des S88-Busses muss 5V sein. Die 12V Variante zerstört das Bauteil.


Das ist schade; 12V sorgen für bessere Störsicherheit. Lässt sich das nicht umdenken?
Aber falls nicht, ist es kein Drama; dann muss ich nur den Verlauf des s88-Bus anders denken.


Freundliche Grüße
Erich

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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#7 von nakott , 01.04.2018 18:55

Hallo,

Zitat

..... ist es richtig, dass ich zu jedem Rückmeldegleis 3 Kabel ziehen muß und dann noch das Kabel vom Gleisbesetztmelder an die Zentrale ?


Korrekt. So wie bei jeder anderen (Reflex)Lichtschranke auch.

[quote="Erich Müller" post_id=1817093 time=1522587468 user_id=26147]
Das ist schade; 12V sorgen für bessere Störsicherheit. Lässt sich das nicht umdenken?
[/quote]
12V ist nicht notwendigerweise besser als 5V. Mir ist ein Fall bekannt, da funktionierte die Rückmeldung mit HSI und 12V s88-Booster nicht stabil. Nach Umstellung auf µCon-s88-Master mit 5V waren alle Sorgen Geschichte. Und ich kenne einen Fall, der auch mit dem L88 und 12V Geistermeldungen hat.

Grüße Dirk


Anlage URI


 
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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#8 von Transalpin , 01.04.2018 19:03

Coole Sache. Sowas habe ich mir immer schon gewünscht.
LG,

Bahram


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#9 von msmn ( gelöscht ) , 02.04.2018 18:28

@schumo99: Super!!
DU hast eine PN
lg
Manfred


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#10 von Hans-Willi Offergeld , 02.04.2018 19:34

Hallo Matthias,

ich habe Dir eine PN geschickt.

Viele Grüße
Hans-Willi


viele Grüße
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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#11 von schumo99 , 15.04.2018 11:25

Hallo,
wenn man möchte, kann man die Platine relativ einfach auch auf eine 12V Version aufbohren.
Ich sehe aber den Vorteil nicht so ganz. Der S88-Bus (auch in 5V) sollte - korrekte Verkabelung vorausgesetzt - bestimmt 10 Module schaffen. Das reicht doch in der Regel. Und wenn nicht, mache ich lieber einen 2. unabhängigen Strang auf. Außerdem habe ich noch eine kleine Platine entwickelt, die die Signale nach einer langen Leitung wieder in Ordnung bringt. Die stelle ich Euch vor, wenn die Tests abgeschlossen sind. Die Störsicherheit sollte, meiner Meinung nach, nicht über die höhere Spannung, sondern über gute Masse und richtige Verlegung der Kabel kommen (verdrillt, unabhängig von DCC).
So nun aber zum Thema zurück: Wie groß ist das Interesse an einer 12V Version (Welche S88-Bausteine/Zentralen laufen denn überhaut auf echten 12V)? Die Platine hätte dann wahrscheinlich ca. 8 Bauteile mehr und wäre minimal grösser. Wenn sich genug Interessenten finden, kann ich das schon auch noch machen. Aber habt bitte Verständnis, dass ich für eine einzige Platine nicht den ganzen Aufwand auf mich nehmen will; noch dazu brauch ich es nicht für mich (und dafür baue ich ja eigentlich). Es ist ja nicht mein Broterwerb, sondern soll Freizeit sein (und dann auch gerne noch anderen - also Euch - helfen)
Grüsse
Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#12 von herbi39 , 19.04.2018 06:41

Hallo Matthias,

was du da entwickelt hast ist genau das was ich brauche!
Vielen Dank dafür!

Nur bin ich, nachdem ich den Eintrag in #7 gelesen habe, etwas verunsichert.

Ich verwende ein HSI-88-USB und würde gerne wissen, ob es damit funktioniert.

Vielen Dank und Grüße
Herbert


 
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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#13 von schumo99 , 19.04.2018 18:39

Hallo Herbert,
ich persönlich kenne das HSI-S88-USB nicht. Es funktionieren aber prinzipiell alle "S88-Zentralen", die den Bus mit 5V betreiben. In der Online-Dokumentation des HSI-S88-USB habe ich nichts über die Beriebsspannung des ausgegebenen Busses gefunden. Man kann diese aber recht einfach mit einem Voltmeter nachmessen: Einfach an Pin 1 und 3 des an die Zentrale angeschlossenen Kabels abgreifen. Wenn du gar keine Spannung findest, liegt es wahrscheinlich am Kontakt zwischen Messgerät und Stecker. Der ist manchmal nicht ganz einfach hinzubekommen; sanfte Gewalt oder einen dünneren Messspitze (z.B. Verlängerung mit einem dünnen Draht) hilft aber in der Regel.

Siehe dazu auch die folgenden Bilder, damit es einfacher ist.




Du solltest dann entweder ca. 5V oder ca. 12V messen.

Grüße

Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#14 von nakott , 20.04.2018 08:56

Hallo,

ich bin mir zu 99,9 % sicher, dass das HSI 5V hat.

Mir bekannte Geräte mit 12V sind:

Die Märklin CS3+ hat immer 12V am S88 Bus. (Märklin CS2 hat 5V am S88 Bus)
Das Märklin L88 60883 hat einen Schalter zum Einstellen von 5V oder 12V am S88 Bus.
Manche Leute betreiben den Tams S88-Booster, der dann 12V am S88 Bus liefert.

Aber wie oben geschrieben: Ich halte die 12V Diskussion für überbewertet. Es funktioniert bestens mit 5V, speziell wenn man für die Rückmeldung den µCon-s88-Master benutzt

Grüße Dirk


Anlage URI


 
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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#15 von herbi39 , 23.04.2018 16:17

Hallo Matthias und Dirk,

war nun endlich mal wieder an der Anlage und konnte nachmessen.

Es sind 5V, die das HSI auf den S88 schickt.

Matthias, ich hätte Bedarf für drei der Platinen inkl. Kontroller. (oder, wenn noch vorhanden auch noch die anderen noch benötigten Bauteile)
Hast du zufällig noch welche übrig?

Viele Grüße
Herbert


 
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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#16 von schumo99 , 27.04.2018 16:35

Hallo zusammen,
ich habe eben weitere Tests mit der Platine gemacht. Mit den Werten der Bauelemente aus Post 1 funktioniert die Platine fast immer, aber leider eben nicht zu 100%. Dann wird gar nichts zurückgemeldet, weil das S88 Signal nicht erkannt wird. Es scheint daran zu liegen, welche Prozessorcharge aufgelötet wird, wie die Lötstelle genau ist, wie die elektrische/mechanische Verbindung zum Bus genau aussieht, ....
Wer also auf dieses Problem stoßen sollte, kann einfach den Kondensator C3 weglassen. Dieser ist nicht unbedingt nötig und war dazu gedacht, dass u.U. vorhandene hochfrequente Einkopplungen (durch z.B. schlechtes Verlegen der Buskabel) vom Prozessor fern gehalten werden. Es sieht jetzt aber so aus, dass der Filter manchmal zu viel rausgefiltert hatte und dadurch das Modul nicht sicher funktioniert hat. So ist das halt, man meint, dass man Sicherheit einbaut und dann ist's zu viel ....
Also, wer das Problem haben sollte, einfach C3 weglassen, oder wenn schon drin C3 auslöten. Die Anleitung im ersten Post habe ich entsprechend korrigiert und das Bauteil rausgenommen...
Grüße
Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#17 von schumo99 , 06.06.2018 15:51

Hallo,
ich habe das Modul weiterentwickelt und noch eine Funktion zur Signalinvertierung hinzugefügt. Bei inversem Signal wird eine Belegtmeldung ausgegeben, wenn an der Empfangsdiode kein Signal mehr erkannt wird; und es wird frei gemeldet, wenn dort ein IR-Signal anliegt. Damit ist es möglich auch Gabellichtschranken zu benutzen.
Man kann den Modus einfach über die serielle Schnittstelle umstellen, und zwar für jeden Sensor einzeln. Der Befehl lautet <Mn>, wobei n für die Sensornummer steht. Standardmäßig ist aber weiterhin der Betriebsmodus mit Reflexlichtschranken eingestellt. Im ersten Post habe ich die Anleitung entsprechend erweitert und ausgetauscht.
Viele Grüße
Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#18 von schumo99 , 15.07.2018 12:46

Hallo,
dem Projekt wurde ein Achszähler-Modus hinzugefügt. Dieser ist ab Software Version 30 implementiert und kann über die serielle Schnitsttelle mit dem Kommando <Az> eingestellt werden. Durch die erneute Eingabe von <Az> wird wieder der normale Modus für Reflexlichtschranken erreicht. Die neue Beriebsart kann jede Achse (besser gesagt jedes einzelne Rad) einzeln zählen. Am Rollmaterial sind keine Veränderungen nötig. In den Schienenstrang muss nur eine Gabellichtschranke eingelassen werden. Das kann dann z.B. die GP1S097HCZ0F oder eine TCUT1300 sein.

Hier mal ein paar Bilder wie es im H0 C-Gleis aussieht:
Mit der GP1S097HCZ0F (Vielen Dank an Uwe für den Einbau des Sensors und das freundliche zur Verfügungstellen des fertigen Gleises)


Mit der TCUT1300


Mit der TCUT1300 ist es theoretisch sogar möglich die Bewegungsrichtung des Zuges zu bestimmen. Das ist dann ein Projekt für die Zukunft...

Grüße
Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#19 von nakott , 15.07.2018 15:12

Hallo Matthias,

sensationell. Schon der initiale Funktionsumfang war genial. Und jetzt setzt Du noch einen drauf. Du erfindest Rückmeldung neu!

Grüße Dirk


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#20 von schumo99 , 07.08.2018 18:02

Hallo,
Den Melder habe ich für den CAN-Bus portiert (https://forum.rocrail.net/viewtopic.php?f=117&t=16241). Damit ist die Konfiguration/Kalibration einfacher...

Grüße
Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#21 von schumo99 , 19.11.2018 14:27

Hallo,
falls noch von Interesse: Platinen und Prozessoren sind wieder verfügbar.
Grüße
Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#22 von HaGe , 24.11.2018 12:05

Hallo Matthias,
ich bin neu hier im Forum. Seit 2 Jahren baue ich an meiner kleinen H0 Anlage auf Basis von Märklin C-Gleis und der Z21 Steuerung.
Ich möchte gern eine Blocksteuerung intergrieren. Da ich die Gleise aber schon fest verbaut habe, kann ich leider so einfach keine Kontaktgleise mehr realisieren. Ich bin bei der Recherche hier nun auf deine Beiträge und Videos zu den IR Besetzmeldern gestoßen und habe gedacht, dass es wohl für mich eine Lösung sein kann. Ist dein Modul kompatibel zur Z21? Du verkaufst dein S88 Modul - wenn ich das richtig verstanden habe - nur als Bausatz, d.h. ich kann nur die Grundplatine und den Prozessor bei dir erwerben? Lieber wäre mir ja ein anschlussfertiges Modul. Ist der Selbstbau für einen Elektroniklaien wie mich machbar? Ich würde 2 Module gebrauchen.
Melde dich doch mal dazu.
Gruß Hans-Georg


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#23 von schumo99 , 24.11.2018 13:49

Hallo,
du brauchst entweder S88, oder MergCAN oder potentialfreie Eingänge. Meines Wissens nach kann die Z21 nichts davon, sondern nur LocoNet. Ich bin aber da kein Experte, vielleicht kann jemand der die Z21 hat mehr dazu sagen. Oder es gibt irgendwelche Adapter oder Wandler....
Alternative:
Wenn du mit dem PC/Raspi auch steuern willst, dann kannst du ein paralleles Rückmeldenetz aufbauen. Da gibt es sehr günstige Möglichkeiten ein S88 oder MergCAN Netz aufzuspannen. Mit 50€ kannst du einen Raspi mit SocketCAN bekommen oder auch ein USB-S88 Interface... Dann sind die Daten aber nicht in der Z21, sondern im Computer, der dann über die Z21 sei e Steuerung übernimmt.

Die Platine für den IR-GBM hat nur wenig Teile. Es ist aber SMD. Man kann das schon noch ohne Lupe löten, braucht aber eine ruhige Hand. Normalerweise löte ich keine Module zusammen, kann da aber mal eine Ausnahme machen. Die Platine und den Prozessor gebe ich für zusammen 8€ ab.

Grüsse
Matthias


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#24 von HaGe , 24.11.2018 16:02

Hallo Matthias,
danke für deine schnelle Antwort. Ich werde dann jetzt erstmal recherchieren, ob und wie ein Zusammenspiel mit der Z21 möglich wäre. Der Weg direkt über den PC ist mir zu kompliziert. Sobald ich das herausgefunden habe, melde ich mich wieder hier.
Gruß
Hans-Georg


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RE: 8-fach IR-Gleisbesetztmelder für S88

#25 von aftpriv , 24.11.2018 18:03

Hallo Matthias

Zitat

(https://forum.rocrail.net/viewtopic.php?f=117&t=16241).


Der Link ist nur für angemeldete Forianer sichtbar!

Gruß
Alf


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