ich habe mal wieder was gebastelt: Einen 4-fach Servo-Decoder mit besonders bequemer Konfiguration über das Smartphone.
Decoder im 3D-Druck-Gehäuse
Einige von euch kennen meine Weichenantriebe zum selberdrucken und setzten sie teilweise auch selbst ein (Dateien: github, Diskussion: stummiforum ). Hierzu fehlt natürlich noch der passende Decoder. Eine erste Version war eine überarbeitet Variante von Pacos Servopoint Opto (Paco: https://usuaris.tinet.cat/fmco/dccacc_en.html#servopoint, meine Variante: github). Aber ich war sehr unzufrieden mit den Konfigurationsmöglichkeiten. Über das Senden von Weichenadressen oder CVs macht das Konfigurieren einer Weiche keinen Spaß. Deshalb habe ich meinen eigenen Decoder entwickelt.
Platine des Decoders
Die Platinen habe ich komplett fertigen lassen. Auch wenn ich für die nächsten Charge noch ein paar kleine Verbesserungen und Fehlerkorrekturen habe, funktionieren sie einwandfrei.
Der Decoder dient zur Ansteuerung von 4 Weichen und besitzt die folgenden Eigenschaften:
DCC-Eingang (galvanisch getrennt, zur Ansteuerung der Weichen)
Spannungsversorgung (12-24V AC, DC oder DCC)
Bluetooth-Schnittstelle (Konfiguration und Bedienung)
WLAN (OTA-Update und zukünftige Funktionen)
Pro Weiche:
PWM Ausgang für Servo, Spannungsversorgung abschaltbar
Galvanisch getrennter Schaltausgang (Wechsler / Bistabiles Relais) für die Herzstückpolarisation
Der verbaute 5V-Schaltregler leistet 3A. Damit lassen sich auch große Servos für die Gartenbahn etc. nutzen.
Anschlüsse für eine Weiche: Servo und Herzstück
Die Konfiguration erfolgt über eine Android-App auf dem Smartphone.
Bedienung der Weichen über Smartphone
Die angezeigten Paramter sind in der Software noch nicht vollständig umgesetzt. Die Software ist aber bereits einsatzbereit.
Die ersten Module baue ich gerade in meine im Bau befindliche Anlage ein. Die Konfiguration der Servos lief erfreulich simpel.
Die Weichen werden mit den Weichenantrieben in der Größe micro angetrieben. Für andere Spurweiten gibt es auch größere und kleiner Varianten.
Montage ebenerdig im Schattenbahnhof Montage unterflur
Über eure Meinung zum Decoder freue ich mich sehr.
Sehr coole Arbeit :) ich nutze die ESU, was mit dem Display auch ganz gut von der Hand geht, nur unter der Anlage manchmal etwas unpraktisch, da wäre sowas wie von dir natürlich richtig fein.
Ich habe meine Servodekoder auf Basis eines Arduino Nano entwickelt, der kann natürlich kein schickes WLAN oder Blutooth für OTA oder Konfiguration via Webbrowser/App.
Zur Initial-Konfiguration nutze ich den seriellen Monitor zur Eingabe der Parameter und kann damit direkt z.B. die Positionen fein konfigurieren, parallel wird alles als CVs gsepeichert und kann später über POM auf der Anlage programmiert werden.
Kann dein Dekoder Railcom (davor habe ich mich bislang gedrückt)? POM? Programmiergleisprogammierung von CVs? Hast du die Servo-Ausgänge abschaltbar gemacht (verhindert Brummen)?
Als Schmakerl habe ich meinem Dekoder das Nachwippen für Formsignale gegönnt
das klingt auch sehr gut. Die Bluetooth-Verbindung ist auch nichts anderes als eine serielle Verbindung, nur halt ohne Kabel. Über die App lassen sich die Positionen der Servos über die Schieberegler ebenfalls genau positionieren. Jede Änderung am Schieberegler wird sofort am Servo umgesetzt. Das war im Prinzip der wesentliche Punkt für die Wahl dieser Architektur. Nach jeder Bewegung wird der Servo abgeschaltet (deaktivierbar). Nach Start des Decoders werden die zuletzt gespeicherten Positionen wiederhergestellt. Da ich selbst keine Formsignale nutze, gibt es noch keine Funktion zum Nachwippen, das ist aber leicht erweiterbar. Auch komfortable Konfigurationsmöglichkeiten für Kreuzungen oder Dreiwegweichen gibt es aktuell noch nicht.
Railcom und jegliche CV-Programmierung habe ich nicht implementiert. Die für Railcom benötigte Hardware zur Signalerzeugung ist auch nicht verbaut. Zum einen möchte ich hier eine galvanische Trennung haben und zum anderen wollte ich kein Funktionsmonster mit zahlreichen Schnittstellen bauen. Deshalb habe ich mich auf reines DCC beschränkt. Angedacht war noch eine BiDiB-Schnittstelle, entweder über eine serielle Verbindung oder über Ethernet (samt PoE). Aber dann würde der Bau meiner Anlage noch langsamer vonstatten gehen. Und mit jeder weiteren Schnittstelle kommt die Frage warum das Gerät nicht auch noch LocoNet, R-Bus, ... kann. Vielleicht baue ich noch BiDiB in die WLAN-Schnittstelle ein, dann hat man auch eine Rückmeldung. Bei Verwendung eines dedizierten APs ist die Verbindung für eine Modellbahn mehr als ausreichend zuverlässig.
als ich den programierstecker sah musste ich an die Sonnoffs denken .... mit tasmota ... Mqtt stat dcc
ich überlege ob es nicht viellecht mal ein lösung wäre zwei Relais für das Herzstück zu nutzen.Ich weis möglicher weise akademisches Gesummse, aber manchmal gibt es Weichen die irgendwie Temperaturabhängig ,oder mondphasenabhängig dem Stelldrath folgen..
Der Ablauf den ich mir dazu überlegt habe Ausgangslage : Lage1 Relais 1 bestromt das Herzstück Umschaltung : Relais 1 fällt ab Herzstüch un bestromt Servos fährt in die andere Endlage Endlage erreicht Relais 2 bestrommt das Herzstück.
Zitat von ERI_BE im Beitrag #5 ich überlege ob es nicht viellecht mal ein lösung wäre zwei Relais für das Herzstück zu nutzen.
Aus diesem Grund gibt es die Möglichkeit, dass das Relais erst auf halbem Weg schaltet und nicht sofort (oder am Ende). Wenn man bereit ist nur eine Weiche pro zwei Ausgänge anzuschließen, ist das mit dem Schalten am Anfang und Ende der Bewegung auch kein Problem. Zwei Relais pro Ausgang habe ich nicht verbaut, da die Relais zu den teuersten Bauteilen auf dem Bord gehören.
Ich weiß... Ist aber im Grunde auch nur eine Schätzung... Ich habe Servo Halter mit zwei Micro Schaltern , das passiert es so das erst die Schiene angelegt wird und kurz danach der entsprechende Schalter auslöst.. ist aber fummelig einzustellen... Daher.. Zumal esu auch schon zwei Relais verbaut aber leider sie so nicht nutzbar macht... Ist auch vielleicht ein Nerd Ding... Egal...
Zitat von ERI_BE im Beitrag #5 ich überlege ob es nicht viellecht mal ein lösung wäre zwei Relais für das Herzstück zu nutzen.
Das wurde schon beim Flüsterantrieb so gelöst. Vor mindestens 20 Jahren. Allerdings: Dann ziehen beim Einschalten alle monostabilen Relais einer Richtung an und alle Servos fahren mit einem Ruck an die Anschläge. Mit entsprechendem Anlaufstrom. Was bei mir mehrere Stromkreise erfordert hat. Digikeijs schaltet in der Mitte und die Servos bleiben stumm.
Akademisches Gesumse könnte eher sein: Was wird länger da sein: Deine Weichen oder das Betriebssystem-Release, auf dem die Bluetooth-Lösung läuft? Das Problem gibt es überall, wo ein Programm auf einem externen Device im Spiel ist. Bei mir würde ich das nicht machen.
@a-zett Ich glaube das du nicht ganz erfasst hast was ich meinte.. Beim einschalten muss kein Servo fahren ... Und auch das schalten der Relais kann man intelligent lösen.
Das man das vor 20 Jahren.... Eine ganze Menschen Generation.. Zum Thema Schnittstelle... Also die gute alte RS 484 oder auch 232 sind immer noch gefragt.. und die stammen aus den 50igeren.. Und BT wird es gewiss länger geben als ich lebe... Egal welches OS.
Du kannst ja gerne Digikeijs nutzen.. Esu macht es auch nicht anders.. Aber optimal ist das nicht..
Ich finde das vorgestellte Teil nice . Andere haben serielle Schnittstellen über USB ..
Also soll jederwelche Idee umgesetzt werden.. Wenn der Preis passt... Warum nicht Was mir gefällt um Gegensatz zu esu das Servo Anschluss und Relais gleich zusammen daher kommen. Wenn jetzt noch mit gedacht wurde und das Relais auch unabhängig genutzt werden kann...
Wie verhält sich der Dekoder wenn mehr als einer zum Einsatz kommt? Bei Bluetooth jeweils neu pairen? Kann er sich in ein vorhandenes WLAN einklinken und lassen sich dann mehrere Dekoder problemlos nicht nur anhand der IP-Adresse unterscheiden?
Zitat von a-zett im Beitrag #8 Akademisches Gesumse könnte eher sein: Was wird länger da sein: Deine Weichen oder das Betriebssystem-Release, auf dem die Bluetooth-Lösung läuft? Das Problem gibt es überall, wo ein Programm auf einem externen Device im Spiel ist. Bei mir würde ich das nicht machen.
Den Gedanken hatte ich auch schon. Deshalb läuft meine Modellbahnsteuerung (Rocrail) auch unter Linux und nicht unter Windows. Eine optionale Webseite um das Gerät alternativ auch über WLAN zu konfigurieren ist aber ebenfalls möglich. Dann ist nur zu klären wie man das WLAN konfiguriert ... Eine serielle Bluetooth-Konsole reicht aber für den Notfall aus. Das Konfigurationsprotkoll ist einfaches JSON.
Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #10Wie verhält sich der Dekoder wenn mehr als einer zum Einsatz kommt? Bei Bluetooth jeweils neu pairen? Kann er sich in ein vorhandenes WLAN einklinken und lassen sich dann mehrere Dekoder problemlos nicht nur anhand der IP-Adresse unterscheiden?
Da jeder Decoder eine eigene MAC besitzt ist das Pairen von allen Decodern gleichzeitig kein Problem. Im Programm kann ich den zu verbindenen Decoder aus einer Liste auswählen. Name und Beschreibung des Decoders sind konfigurierbar um die Geräte zu unterscheiden (Der Bluetooth-Name wird aber noch nicht geändert, das ist noch ein ToDo). Mein erstes Testgerät auf der Anlage ist beispielsweise der Decoder Schattenbahnhof_Wendezüge, dann weiß ich direkt welche Weichen er ansteuert. Der Decoder kann sich mit jedem WLAN verbinden. Aktuell kann man über WLAN aber noch nicht viel machen. Geplant ist ein OTA über Webseite oder Smartphone. Die Frage ist hier ob das offline-fähig sein soll oder die Firmware direkt aus dem Netz gezogen wird.
Zitat von ERI_BE im Beitrag #9Was mir gefällt um Gegensatz zu esu das Servo Anschluss und Relais gleich zusammen daher kommen.
Den zusätzlichen Verkabelungsaufwand wollte ich unbedingt vermeiden. Meine Antriebe unterstützen auch einen Schalter um die Herzstückpolarisation ohne Relais zu lösen, das war mir aber zu viel gefrickel. Über Lödpads an der Rückseite kann ich auch die Relaiskontakte miteinander verbinden um die Zuleitung der beiden DCC-Leitungen nur einmal verlegen zu müssen. Die unterschiedliche Leitungslänge bei den beiden Polen des DCC-Signals ist für das Herzstück vernachlässigbar. Auf dem Bild meines Schattenbahnhofes sieht man diese Verkabelung. Das Power und DCC gebrückt sind, ist nur ein Provisorium, da die benötigte Leitung für die Spannungsversorgung noch nicht gelegt ist. Das DCC-Signal kommt aus der Weiche, hier ist keine gesonderte Zuleitung notwendig. Will man den Decoder dauerhaft via DCC speisen (Es gib auch gute Gründe das zu tun), gibt es auch dafür Lötpads.
Zitat von ERI_BE im Beitrag #9Wenn jetzt noch mit gedacht wurde und das Relais auch unabhängig genutzt werden kann...
Genau deshalb habe ich die Infos zu meinem Decoder jetzt veröffentlicht, um solche Ideen zu bekommen. Nein, bisher geht das nicht. Softwaretechnisch ist das aber machbar. Ich habe den Use-Case nur noch nicht gesehen. Wann würdest du Servo und Relais voneinander unabhängig schalten wollen?
Zitat von am1337 im Beitrag #13......... Genau deshalb habe ich die Infos zu meinem Decoder jetzt veröffentlicht, um solche Ideen zu bekommen. Nein, bisher geht das nicht. Softwaretechnisch ist das aber machbar. Ich habe den Use-Case nur noch nicht gesehen. Wann würdest du Servo und Relais voneinander unabhängig schalten wollen?
Naja der anwendungen gäbe es einge... Ich benötige einen Schaltausgang aber kein Servo . Aktuell baue ich ein Modul das nur eine Weiche hat und es bekommt einen BÜ ( nur Lichtsignal) und Strassenbeleuchtung. Ich würde mir über das Thema, wann braucht man das mal keinen Kopf machen .... ICh würde es so einrichten das ist das Relais an eine (oder zwei ) Servostellungen gekoppelt ist oder auch nicht Dann muss auch eine eigene Adresse für das Relais vergeben werden können. Da kann sich jeder seinen Lieblingsanwendungsfall aussuchen...
Zitat von ERI_BE im Beitrag #14 Aktuell baue ich ein Modul das nur eine Weiche hat und es bekommt einen BÜ ( nur Lichtsignal) und Strassenbeleuchtung.
Bei dem Beispiel ist die folgende Konfiguration noch interessanter: Servo für die Schranken und der Servo-PWM-Anschluss eines anderen Ausgangs für das Blinklicht. In deinem Beispiel wäre auch noch ein Anschluss für die Straßenbeleuchtung frei. Relais und Servo-PWM müssten über separate Adressen schaltbar sein. Dazu müssten noch Blinkfrequenzen definierbar sein. Die PWM-Frequenz ist bereits definierbar. Die Frage ist nur, ob das ein Weichendecoder können soll, oder ob ein dedizierter Decoder mit mehr Anschlüssen für Servos und LEDs nicht geeigneter ist?
Moin, zunächst: ich finde das Dingens gut so, wie es ist. Klar, dass Jeder individuelle Veränderungswünsche hätte (und es nicht allen recht gemacht werden kann)
Die Beschränkung auf (nur) 4 Servos rührt vermutlich daher, dass die Anzahl GPIO nicht mehr hergibt?
Grundsätzlich könnte man erwägen, die Relais nicht ab Werk zu bestücken, sondern dort einen IC-Sockel zu platzieren: so hätte ich als Anwender die Möglichkeit, ein- und denselben Decoder für meine Formsignale zu benutzen und für meine Weichen. Nur Letztere müssen polarisiert werden, logisch
Zitat von Mattsche im Beitrag #16 Die Beschränkung auf (nur) 4 Servos rührt vermutlich daher, dass die Anzahl GPIO nicht mehr hergibt?
Hallo Matthias,
es wäre vergleichsweise einfach gewesen über Port-Expander die Anzahl der IOs inkl. PWM zu erhöhen. Das hatte ich anfangs auch angedacht. In diesem Fall wäre das Gerät aber nicht nur viel breiter geworden (Die Anschlüsse müssen ja auch zugänglich auf der Platine platziert werden) sondern auch der externe Verkabelungsaufwand wäre deutlich erhöht worden. Nur selten hat man so viele Weichen an einer Stelle. Ich persönlich finde es besser die Decoder nahe an den Weichen zu platzieren als lange Kabel zu ziehen. Die 4 Anschlüsse waren der in meinen Augen beste Kompromiss (Und ich komme mit den direkt verfügbaren IOs aus).
Als Alternative habe ich auch an ein Bus-System gedacht. Eine Basis und über Kabel mit Modularstecker werden beliebig viele Mini-Platinen angeschlossen, die alle Anschlüsse direkt an die Weiche bringen. Dann hätte ich aber einen Microprozessor pro Weiche gebraucht, was den Entwicklungsaufwand nochmals erhöht hätte. Der Vorteil wäre gewesen, dass man mit nur einem mehrpoligem Kabel von Platine zu Platine muss.
Hallo Achim, deinen Weichendecoder so wie er ist, finde ich echt prima Die Idee, den Decoder ohne CV`s am Smartphone ein zurichten ist TOP. Vor allem wenn der Decoder "schlecht erreichbar" verbaut ist, ist deine Lösung ideal. Danke fürs zeigen...
Kalle
Epoche III - IV, Anlage immer noch in Bau . 3x SBf in C-Gleis, Anlage K-Gleis auf ca. 20qm, Züge: Bekennender Dampf+ Diesel-FAN! Bahnbetrieb mit CanBus, OpenCar und Zubehör mit BiDiB Steuerung iTrain 5.1.18 pro unter Linux Debian13.3 KDE!
vielen Dank für euren Input! Der hilft mir sehr. Ich weiß jetzt wie meine nächsten Schritte aussehen, ich habe mir die folgenden Gedanken gemacht:
Hardware Von der Hardwareausstattung her passt der Decoder im wesentlich, klar kann man immer noch was ergänzen. Auf die Rückmeldung via Railcom / DCC-Ack werde ich vorerst verzichten. Wenn doch eine Rückmeldung benötigt wird, dann würde ich eher eine bidirektionale Schnittstelle ergänzen, z.B. BidiB oder Ethernet. Aktuell werde ich aber noch darauf verzichten um den Decoder nicht teurer zu machen und den Entwicklungsaufwand zu sparen.
Software Hier habe ich noch einiges zu tun. Das erste wird wohl sein, dass OTA-Updates über das Internet nutzbar sind, dann können in Ruhe die weiteren Funktionen entwickelt und einfach nachgereicht werden. Anschließend sind die folgenden Features angedacht:
Fertigstellung der bereits konfigurierbaren aber noch nicht vollständig implementierten Funktionen (Geschwindigkeit, PWM-Feineinstellung und weiteres)
Hinzufügen von Schranke und Flügelsignal als zusätzliche "Weichentypen". Hier geht es vor allem um das einstellbare Nachwippen.
Relais getrennt über eine zweite Adresse schaltbar machen.
Mehr Servo-Positionen anfahrbar machen, das wird z.B. bei Car-System-Weichen benötigt.
Konfiguration über Webseite ermöglichen und WLAN-Verbindung über WPS => dann ist auch eine Nutzung auch ohne App möglich!
Was euch sonst noch einfällt. :-)
Ich bin noch nicht sicher, was ich mit der Entwicklung mache. Von reiner Eigennutzung über Veröffentlichung zum Nachbauen bis hin zum Verkauf ist noch alles drin. Unter welchen Bedingungen würdet ihr so einen Decoder nutzen?
Hallo Achim, das Konzept deines Decoders finde ich interessant. Das Programmieren ohne CVs erinnert an YaMoRC. Was ich vermisse, wie auch schon ERI_BE ausgeführt hat, ein zweites Relais je Ausgang. Dass diese elektromechanischen Komponenten heute den Kostenfaktor darstellen ist mir bewusst. Über das zweite Relais könnte man z.B. ein Signal schalten, während das erste die Herzstückpolarisierung übernimmt. Ideal wenn beide Relais in der Software neben der Bindung an die Adresse des Servos auch noch die Möglichkeit frei zuweisbarer Adressen hätten. Da wir ja "fast" alle löten können. Wie wäre ein Decoder ohne Relais in der Hardware, sehrwohl aber die Montageplätze auf der Platine vorgehalten, dass jeder selbst die erforderlichen Relais nachrüstet. Alle erforderlichen Widerstände/Transistoren (Cent-Artikel) bestückt. Genial wären es dann wenn sowohl mono- und bistabile Relais eingebaut werden könnten und die Möglichkeit den zweiten Umschalter im Relais wahlweise parallel zur Schraubklemme zu schalten (Lötjumper) oder an eine 3-polige Stiftleiste (wie beim Servo) Volker.
Zitat von volkerS im Beitrag #20..die Möglichkeit den zweiten Umschalter im Relais wahlweise parallel zur Schraubklemme zu schalten (Lötjumper) oder an eine 3-polige Stiftleiste (wie beim Servo)
Hallo Volker, der dreipolige unbestückte Anschluss neben dem Servo-Anschluss ist der zweite Umschalter des verbauten Relais. Ich habe die Pin-Leiste nicht standardmäßig bestückt, damit man sich nicht fragt, warum der Servo nicht geht, weil man ihn auf den falschen Anschluss gesetzt hat. :-)
Bei der Diskussion über zusätzliche Relais ist bei mir die Frage aufgekommen, ob das alles Aufgaben eines Weichendecoders sind, oder ob hier eine weitere Variante mit generischen Ausgängen in höherer Quantität sinnvoller ist? Z.B. ein Decoder mit etlichen verstärkten PWM-Ausgängen die wahlweise für LEDs oder Servos genutzt werden können und die Option Relais extern anzuschließen oder intern einzulöten? Bei einem solchen Decoder könnte man bei Bedarf auch noch einen Anschluss für WS2811/WS2812-LEDs vorsehen oder wäre das noch eine weitere Variante? Wie seht ihr den Bedarf für weitere Decoder-Arten anstatt one-size-fits-all?
Hallo Achim, wenn ich nur einen 4-fach Weichendecoder für Servos will, brauch ich keine (bestückten) Relais weil die Herzstückpolarisierung durch die Endschalter am Servo erfolgt. (Dann könnte die Platine auch mit 50% Platz auskommen.) Ist dies nicht gegeben, löte ich mir ein Relais und die Klemme ein. (Die Platine ist dafür vorbereitet und das "Hühnerfutter" bestückt.) Da dein Decoder auch für stromhungrige Sevos bei Gartenbahn geeignet ist, sollte die Möglichkeit gegeben sein beide Umschalter des Relais zusammenzuschalten. Gartenbahnloks ziehen auch mal mehr als 1 oder 2A. Mit einem weiteren Relais oder alternativ MosFet liese sich Schaltfunktionen realisieren die einen zusätzlichen Decoderbaustein erübrigen. Gerade bei Modulbauweise hätte ein Decoder der durch anwenderseitige Bestückung von Relais/Klemmen/LeistungsFets Vorteile. Nur wegen einem Relais oder Signal einen zusätzlichen Decoder ins Modul zu bauen widerstebt mir. Ideal wäre also eine universelle Platine mit der Grundfunktion Servo-Weichenantrieb. Alle Zusatzfunktionen, wenn erforderlich, bestückt der Anwender oder steckt eine Huckepackplatine. Bin in der Gartenbahnscene 5-Zoll/7,25-Zoll unterwegs. Habe für meine Loks einige Platinen entwickelt. Dort habe ich möglichst viele Varianten in einem Layout realisiert. Bestückung und Software definieren da die Verwendung. Volkeer
Als H0-Bahner habe ich mir nie die Gedanken gemacht, dass 2A für das Herzstück nicht ausreichend sein könnte. Ich werde noch Lötpads einplanen, um aus zwei 2A-Wechslern einen 4A-Wechsler machen zu können.
Dicke Servos können bereits betrieben werden. Es stehen 3A (15W) minus dem Verbrauch des ESPs zur Verfügung. Wenn man großzügig abzieht, bleiben noch 14Watt für die Servos, das sollte im Normalfall reichen. Die Transistoren zur Spannungsabschaltung der Servos sind ebenfalls groß genug dimensioniert.
Mein Linearantrieb in der Maxi-Version ist vermutlich stark genug, um auch 5-Zoll-Weichen zu bewegen, ob man den in der aktuellen Bauweise aber dort einsetzen könnte ist fraglich, dazu kenne ich diese Weichen nicht gut genug.
Die Idee mit einem modularen Decoder gefällt mir, hier würde ich aber einen neuen Decoder entwickeln, der über anreihbare Module erweiterbar ist. Da die Gehäuse 3D-Gedruckt sind, sind ja beliebige Varianten einfach umzusetzen.
. 3x SBf in C-Gleis, Anlage K-Gleis auf ca. 20qm,
