Hallo Zusammen,
In diesem Beitrag sollen die Fragen und Antworten zur Ansteuerung von Multiplex Signalen zusammengetragen werden.

Hardi

Erst mal eine Zusammenfassung der Beiträge aus dem Hauptthread:

Zitat von cmfcmf im Beitrag MobaLedLib: 768 LEDs, Servos, Sound, …………… Neu: Version 3.0.0

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Hallo zusammen,

ich habe in den letzten Tagen meine ersten erfolgreichen Versuche mit der MobaLedLib gestartet.
Alles in allem ist das wirklich ein tolles Projekt!

Im Moment versuche ich, ein Viessmann 4725 Multiplex HV-Einfahr+Vorsignal anzusteuern. Dafür benutze ich die Servoplatine im Multiplex-Betrieb.
Grundsätzlich funktioniert das auch über den Pattern-Konfigurator. Allerdings möchte ich gerne separate Adressen für Einfach- und Vorsignal vergeben, sodass ich das Einfahrsignal unabhängig vom Vorsignal über jeweils 2 DCC-Adressen steuern kann. Meine Idee war, im Pattern Konfigurator insgesamt 16=4^2 Zustände zu hinterlegen, sodass ich alle 4 Zustände des Hauptsignals mit allen 4 Zuständen des Vorsignals kombinieren kann, wobei jeweils 2 Adressen genutzt werden. Ich denke, dass ich das theoretisch hinbekommen habe, siehe Screenshot:


Leider scheitert das ganze aber an der Konfiguration des Programmgenerators, denn dort kann ich bei der Charlie_Binary-Funktion nur maximal 11 Zustände wählen. Ich bräuchte allerdings am liebsten 16 Zustände, um alle im Pattern-Konfigurator konfigurierten Signalbilder auch anzusteuern.


Kann mir jemand sagen, ob sich das Limit von 11 Zuständen erhöhen lässt, bzw. wie es zu diesem Limit kommt?

Grüße
Christian

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Zitat von Moba_Nicki im Beitrag MobaLedLib: 768 LEDs, Servos, Sound, …………… Neu: Version 3.0.0

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Zitat von cmfcmf im Beitrag MobaLedLib: 768 LEDs, Servos, Sound, …………… Neu: Version 3.0.0

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Hallo zusammen,

ich habe in den letzten Tagen meine ersten erfolgreichen Versuche mit der MobaLedLib gestartet.
Alles in allem ist das wirklich ein tolles Projekt!

Im Moment versuche ich, ein Viessmann 4725 Multiplex HV-Einfahr+Vorsignal anzusteuern. Dafür benutze ich die Servoplatine im Multiplex-Betrieb.
Grundsätzlich funktioniert das auch über den Pattern-Konfigurator. Allerdings möchte ich gerne separate Adressen für Einfach- und Vorsignal vergeben, sodass ich das Einfahrsignal unabhängig vom Vorsignal über jeweils 2 DCC-Adressen steuern kann. Meine Idee war, im Pattern Konfigurator insgesamt 16=4^2 Zustände zu hinterlegen, sodass ich alle 4 Zustände des Hauptsignals mit allen 4 Zuständen des Vorsignals kombinieren kann, wobei jeweils 2 Adressen genutzt werden. Ich denke, dass ich das theoretisch hinbekommen habe, siehe Screenshot:
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Leider scheitert das ganze aber an der Konfiguration des Programmgenerators, denn dort kann ich bei der Charlie_Binary-Funktion nur maximal 11 Zustände wählen. Ich bräuchte allerdings am liebsten 16 Zustände, um alle im Pattern-Konfigurator konfigurierten Signalbilder auch anzusteuern.
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Kann mir jemand sagen, ob sich das Limit von 11 Zuständen erhöhen lässt, bzw. wie es zu diesem Limit kommt?

Grüße
Christian

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Hallo Christian

die Bilder 5, 9 und 13 sind Kopien vom Bild 0, diese könntest du einsparen.
Zudem hat das Signal laut Bedienungsanleitung nur 7 LEDs, drei im Hauptsignal und vier im Vorsignal.
Das würde nochmals drei Slots (4, 8 und 12) weniger bedeuten und du würdest mit den 11 verfügbaren Slots auskommen.

Das Limit kommt durch das Übertragungssystem zustande. Die 11 möglichen Zustände werden als Helligkeitswert an den Attiny geschickt und leider hat die Erkennung da eine gewisse Fehlertoleranz.

Schöne Grüße
Dominik

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Zitat von cmfcmf im Beitrag MobaLedLib: 768 LEDs, Servos, Sound, …………… Neu: Version 3.0.0

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Hallo Hardi, Dominik,

danke für eure Antworten.

Zitat von Hardi im Beitrag MobaLedLib: 768 LEDs, Servos, Sound, …………… Neu: Version 3.0.0

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Man hat mir als ich das Charlieplexing Programm entworfen habe gesagt, dass man bei Signalen nicht alle möglichen Zustände braucht, weil diese in der Realität nicht vorkommen können. Aber ich kann Dir nicht mehr sagen wer das war.
Aber wir haben ja einige Kollegen hier die sich mit Signalen auskennen.

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Das stimmt natürlich. Es ist aber die Frage, wie man das Signal software-technisch ansteuert. Das kann dann ggf. zusätzliche/doppelte Zustände erforderlich machen.

Zitat von Moba_Nicki im Beitrag MobaLedLib: 768 LEDs, Servos, Sound, …………… Neu: Version 3.0.0

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die Bilder 5, 9 und 13 sind Kopien vom Bild 0, diese könntest du einsparen.
Zudem hat das Signal laut Bedienungsanleitung nur 7 LEDs, drei im Hauptsignal und vier im Vorsignal.
Das würde nochmals drei Slots (4, 8 und 12) weniger bedeuten und du würdest mit den 11 verfügbaren Slots auskommen.

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Theoretisch hast du recht - praktisch brauche ich sie aber dann doch. Denn ich will ja das Hauptsignal unabhängig vom Vorsignal ansteuern können. D.h. das Hauptsignal bekommt 2 Adressen und das Vorsignal bekommt 2 Adressen. Oder anders gesagt: Wenn ich das Signal über ein Weichenstellpult steuern würde, dann möchte ich gerne 3 Knöpfe haben, die zu zwei Adressen gehören, mit denen ich das Hauptsignal schalten kann (HP0, HP1, HP2) und 3 weitere Knöpfe, die zu zwei anderen Adressen gehören, über die ich das Vorsignal steuern kann (VR0, VR1, VR2). D.h. zwischen Haupt- und Vorsignal bleibt ein Knopf unbenutzt.

So funktioniert, wenn ich das richtig sehe, auch der Viessmann-Multiplexer-Baustein (siehe https://viessmann-modell.com/sortiment/e...lex-technologie -> Anleitungen -> PDF -> Seite 15 -> Abschnitt '4725 Einfahrsignal mit Vorsignal (Bauart 1969)'):
Zwei Adressen steuern das Hauptsignal (B(asis) und B+1) und das Vorsignal wird über zwei weitere Adressen gesteuert (B+2 und B+3).
So wird das Vorsignal auch automatisch dunkel, wenn das Hauptsignal HP0 zeigt, und zeigt automatisch wieder den vorigen Begriff, wenn das Hauptsignal nicht mehr HP0 zeigt.

Durch meinen Wunsch der getrennten Ansteuerung ergibt sich dann, dass im Patternkonfigurator immer 4er-Blöcke einem Vorsignalbegriff entsprechen, und der Hauptsignal-Begriff alle 4 Einträge wiederholt wird.

Zitat von Hardi im Beitrag MobaLedLib: 768 LEDs, Servos, Sound, …………… Neu: Version 3.0.0

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Die Daten zum Charlieplexing Modul werden als Helligkeitswerte übertragen. Theoretisch sind 256 verschiedene Helligkeitswerte möglich. Diese werden als PWM Signal zur LED geschickt. Dummerweise ist die Messung der PWM Signale mit dem ATTiny nicht so genau. Erschwert wird das bei diesem Modul durch die im Hintergrund (Interrupt) laufende Aktualisierung der LEDs. Darum habe ich mich auf 11 Zustände Beschränkt welche einen entsprechend breiteren Bereich haben. Dadurch ist sichergestellt, dass bei Umwelteinflüssen (Spannung, Temperatur, Alterung, … und bei Bauteiltoleranzen immer der richtige Zustand erkannt wird. Vermutlich hätte man das auch 16 Bereiche verwenden können, aber mir wurde gesagt, dass man das nicht braucht.
Das lässt sich jetzt auch nicht mal auf die Schnelle ändern.

Eine denkbare Erweiterung wäre eine digitale Übertragung der Zustände. Das verwende ich zur Konfiguration der LEDs. Damit wären dann beliebig viele Zustände möglich. Aber auch das schüttelt man nicht einfach so aus dem Ärmel.

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Ich habe mir das Attiny-Programm auch mal angeschaut Leider habe ich im Moment nicht die Kapazitäten, mich eingehend damit zu befassen. Ich habe mich aber gefragt, ob es neben der digitalen Übertragung, die ja die Hauptplatine mehr auslasten würde, auch möglich wäre, stattdessen auch den blauen Kanal + Reset Pin zur Übertragung zu nutzen.
So wie ich das im Schaltplan lese, ist der Reset Pin ja ungenutzt im Multiplex-Modus (obwohl im Wiki steht, dass man den RESET Jumper schließen solle - der führt, wenn ich im Schaltplan gucke, aber nur ins Leere und sollte keine Auswirkungen im Multiplex-Betrieb haben?).
Dann könnte man ja 11*11 Zustände übertragen - mehr als genug.
Das könnte auch mit der aktuellen Firmware rückwärtskompatibel sein, wenn der zusätzliche blaue Kanal erst ab 12 Zuständen genutzt wird, sofern man R10 noch einlötet.
Ich kann aber auch nicht einschätzen, ohne mich genauer damit zu befassen, ob der RAM für das zusätzliche Einlesen der PWM über den Reset-Pin ausreicht.
Um den Attiny nicht noch weiter auszulasten, könnte man den blauen und grünen Kanal nur abwechselnd lesen.

Grüße
Christian

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Hallo Christian,

wenn die Signalbilder mehrfach vorhanden sind, dann kann man die
Kodierung in der Arduino Konfiguration machen.

Normalerweise schickt der Arduino 11 verschiedene Helligkeitswerte zum
ATtiny. Das wird über dieses Makro gemacht:

#define Charlie_Buttons(LED, InCh, States) InCh_to_TmpVar(InCh, States)  
PatternT1(LED,29,SI_LocalVar,2,0,255,0,0,1 
ms,15,15,35,35,55,55,75,75,95,95,115,115,135,135,155,155,175,175,195,195,215,215,63,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191) 
 
 

Man findet es in der Datei MobaLedLib.h.

Das Makro wurde wie bei vielen
anderen Funktionen der MobaLedLib über den Pattern_Configurator erstellt. Es sendet Abhängig vom Eingang die Helligkeitswerte 15, 35, 55, 75 ... zum ATtiny.

Diese Helligkeitswerte kannst Du in einem eigenen Pattern Makro verwenden. Dabei werden einfach die mehrfach vorhandenen Bilder mit den gleichen Helligkeitswerten belegt.

Ich hoffe, das reicht Dir als kleiner Tipp.
Wenn Ja, dann zeige uns Deine Lösung hier. Wenn nicht, dann frag noch mal nach.

Man könnte tatsächlich den blauen LED Kanal als zweiten Eingang benutzen und dadurch die anzahl der möglichen Kanäle vervielfachen.

Momentan verwendet das „Charlie_Buttons“ Makro den blauen Kanal als Test LED. Man kann anstelle des Widerstands R10 eine blaue LED einlöten. Diese visualisiert das Kommando zum Charlieplexing Modul. Darum kommen die Zahlen im Makro auch immer doppelt vor.

Hardi

Hallo Hardi,

klasse, das brachte die Lösung! Diesen Weg hatte ich einfach nicht gesehen, aber es macht total Sinn.

Ich bin dabei wiefolgt vorgegangen:

1. Ich habe alle möglichen Signalbilder (bis zu 11) konfiguriert, die der ATTiny anzeigen können soll, und auf den ATTiny übertragen. Die Reihenfolge der Signalbilder ist dabei egal. Signalbilder sollten/müssen nicht doppelt vorkommen:


2. Anstatt im Programmgenerator das Charlie_Binary-Pattern zu verwenden, habe ich nun ein eigenes Pattern erstellt, dass Haupt- und Vorsignal getrennt ansteuert.
Dafür habe ich das Charlie_But_Bin-Pattern als Basis genommen.
Da ich für das Hauptsignal 2 Adressen und für das Vorsignal zwei Adressen verwenden wollte, und jede Adresse zwei Zustände (an/aus) haben kann, musste ich ein Pattern mit 2*2*2*2=16 Zuständen konfigurieren:



Zur Ansteuerung des Charlie-Plexing-ATTinys mit diesem Pattern benötigt man nur einen LED-Kanal.
Die 11 Pattern/Signalbilder auf dem ATTiny steuert man an, indem man einen Helligkeitswert nach folgender Formel einträgt:

20 * SIGNALBILD_INDEX - 5
 

Im Beispiel steht die 15 also für das erste auf dem ATTiny konfigurierte Signalbild, die 95 für das fünfte Signalbild, die 155 für das achte Signalbild, usw.

Im Bild oben habe ich über den Spalten manuell zur Veranschaulichung die entsprechenden Schalterstellungen der jeweils zwei Adressen für Haupt- und Vorsignal verdeutlicht. Man sieht, dass die ersten vier Spalten alle vier möglichen Signalbilder des Hauptsignals durchschalten, während das Vorsignal auf dem ersten Signalbild steht. Die nächsten vier Spalten schalten wieder alle vier möglichen Signalbilder des Hauptsignals durch, während das Vorsignal nun auf dem zweiten Signalbild steht, usw.

Daraus ergibt sich das folgende Makro:

PatternT1(#LED,29,SI_LocalVar,1,0,255,0,0,1 ms,15,95,155,75,15,115,175,75,15,135,195,75,15,35,55,75  ,63,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191)
 
 

Um dieses mit vier Adressen im Programmgenerator nutzen zu können, muss man noch etwas davorschreiben, was ich mir vom Charlie_Binary Makro geklaut habe:

Bin_InCh_to_TmpVar(#InCh, _GET_BIN_SIZE((16))) PatternT1(#LED,29,SI_LocalVar,1,0,255,0,0,1 ms,15,95,155,75,15,115,175,75,15,135,195,75,15,35,55,75  ,63,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191)
 
 

Richtig ordentlich wird es, wenn man in einer separaten Zeile im Programmgenerator ein #define erstellt, sodass man dieses Makro nicht für jedes Einfahrsignal separat kopieren muss:

#define MUX_EsigV(LED, InCh) Bin_InCh_to_TmpVar(InCh, _GET_BIN_SIZE((16))) PatternT1(LED,29,SI_LocalVar,1,0,255,0,0,1 ms,15,95,155,75,15,115,175,75,15,135,195,75,15,35,55,75  ,63,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191,191)
 
 

Der Programmgenerator sieht nun folgendermaßen aus:



Damit funktioniert die Ansteuerung wie gewünscht über getrennte Adressen für Haupt- und Vorsignal

Grüße
Christian

Hallo Christian,

kannst Du auch noch einen Screenshot des Pattern_Configurator für das Makro zeigen und vielleicht auch noch ein paar Sätze dazu schreiben damit die Kollegen das nachvollziehen können?
Danke
Hardi

P.S.: Bei mir muss man vorsichtig sein sonst bekommt man gleich einen Job aufs Auge gedrückt…

Hallo Hardi,

ich habe meinen Beitrag oben jetzt nochmal bearbeitet und genauer beschrieben, wie ich vorgegangen bin
Das macht es hoffentlich auch für andere besser nachvollziehbar.

Grüße
Christian

Hallo Christian,

Vielen Dank.

Ich habe mal gelesen, dass es bei den 1:1 Signalen die Lampen kurz aus gehen bevor das neue Signalbild gezeigt wird. Das bedeutet, dass Du bei jedem Bild im Pattern_Configurator noch eine leere Spalte einfügen musst. Ronny hat das bei den KS Signalen aus den Beispielen auch so gemacht.

Frag aber nicht wozu man das braucht…

Hardi

Hallo

ob ein Signalbild beim Wechsel kurz aus geht hängt an der Technik die da hinten dran hängt. Im Original wird ja nicht einfach durch einen Schalter ein Signal auf grün geschaltet, sondern da wird ja aufwändig geprüft ob der Fahr-Begriff möglich ist - z. B.: Fahrweg frei, Weichenfahrstraße eingelaufen, Weichen verriegelt, Schutzweichen usw.

Es gibt auch Signale da wird erst als Fahrbegriff kurz HP2 gezeigt und dann geprüft ob HP1 für die gewählte Fahrstraße möglich ist, erst dann wird HP1 angezeigt.

Aber wie bereits geschrieben hängt es immer von der Technik ab, Relais oder Elektronik und dann noch die verschiedenen Hersteller für die Stellwerkstechnik.

Hallo Hardi, Uwe,

Darüber hatte ich auch nachgedacht, allerdings ist das nicht ganz so einfach bei einem kombinierten H/V-Signal. Denn ich habe es bisher nur so hinbekommen, dass beim Wechsel des Signalbilds alle Lampen aus und angehen. In der Realität, wenn mich nicht alles täuscht, ändert sich aber nichts an den Lampen des Hauptsignals, wenn das Vorsignal umschaltet. Es sieht finde ich komisch aus, wenn die Lampen des Hauptsignals kurz ausgehen, wenn nur das Vorsignal umschaltet.

Bezüglich des Wechsels zwischen Signalbildern habe ich dieses 'lustige' YouTube-Video gefunden:

Hallo

ich hatte ein Video auf dem man das Umschalten eines HV-Signals mit Vorsignal am gleichen Mast sehen konnte, leider finde ich das Video nicht mehr....

Das Hauptsignal zeigt HP0, dann das Vorsignal VR0, dann geht das Hauptsignal auf HP1, dann das Vorsignal kurz auf VR2 und dann erst auf VR1. Beim Auflösen der Fahrstraße geht erst das Hauptsignal auf HP0 und dann geht das Vorsignal aus. Die Pausen sind immer die Prüfung ob das angeforderte Signalbild zu diesem Zeitpunkt überhaupt möglich ist oder eben etwas dagegen spricht. Natürlich geht das alles innerhalb ein bis zwei Sekunden, das Schreiben dieser Zeilen dauert erheblich länger.

Wenn es beim Vorbild einen Wechsel zwischen Stellwerksbereichen gibt oder der Wechsel von Licht- auf Flügelsignale und sicherlich noch andere Kombinationen, dann gibt es auch wieder besondere Anzeigen der Signalbilder die man nur sehr selten sieht bzw. mittlerweile gar nicht mehr. Die Stellwerke werden ja zentral zusammengefasst und auf moderne Technik umgebaut.