MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine Signalleitung: Making of ...

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Hardi
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MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine Signalleitung: Making of ...

#1

Beitrag von Hardi » Do 20. Dez 2018, 00:47

Liebes Stummiland,

endlich ist es vollbracht. Nach 9 Monaten ist die MobaLedLib so weit, dass ich sie Euch vorstellen kann.

Mit der Bibliothek können bis zu 768 LEDs und andere Verbraucher über eine einzige Signalleitung von einem Arduino aus gesteuert werden.
Zur Ansteuerung der LEDs und anderer Verbraucher werden Bausteine auf Basis des WS2811 / WS2812 eingesetzt. Da diese ICs nur wenige Cents kosten (7 – 12 Cent) lassen sich damit sehr billige und gleichzeitig sehr flexible Beleuchtungen auf einer Eisenbahn realisieren. Durch die Ansteuerung mit einer einzigen Signalleitung ist auch die Verkabelung extrem einfach. Die Verbraucher werden über 4-polige Flachkabel in Verteilerleisten gesteckt welche beliebig kaskadier bar sind.

Bild

So können z.B. alle Zimmer in einem Modelhaus mit einer eigenen RGB LED bestückt werden und trotzdem wird das gesamte Haus nur mit einem 4-poligen Stecker am Verteiler angesteckt. Dabei kann jedes Zimmer individuell ein- und ausgeschaltet werden. Zusätzlich können die Helligkeit und die Farbe jedes Raums verstellt werden. Damit sind dann auch Effekte wie ein Fernseher oder ein Kaminfeuer möglich.

Neben den Häusern gibt es noch eine Vielfalt weiterer Beleuchtungen auf einer Modellanlage welche mit dieser Bibliothek gesteuert werden können. Das sind z.B. Lichtsignale, Andreaskreuze, Verkehrsampeln, Blinkende Einsatzfahrzeuge, Baustellenabsicherungen, Disko oder Kirmes Effekte, …

Die „Ein Draht Verkabelung“ kann zusätzlich zur Ansteuerung von mehreren Sound Modulen auf der ganzen Anlage eingesetzt werden. Entsprechende Soundmodule mit einer passenden SD-Karte gibt es für zwei Euro. Damit können dann Bahnhofsansagen, Eisenbahngeräusche (Glocke an Bahnschranke), Tierlaute, Kirchturmglocken und vieles mehr wiedergegeben werden.

Das Verfahren eignet sich auch zur Ansteuerung von bewegten Komponenten. Mit Hilfe einer kleinen zusätzlichen Schaltung können die Signale zum Ansteuern von Servos oder Schrittmotoren generiert werden.
Mit einem Transistor zur Verstärkung können Elektromagnete oder Gleichstrommotoren ebenso verwendet werden.

Die Effekte können automatisch oder manuell gesteuert werden. Die Steuerung kann ganz unabhängig von einem Computer betrieben werden oder seine Befehle von diesem erhalten.

Die Bibliothek enthält ein Modul mit dem 80 und mehr Schalter über wenige Anschlüsse des Arduinos eingelesen werden können.
Sie unterstützt ebenso das einlesen von Kommandos über den CAN Bus.

Zum einfachen Einstieg enthält die Bibliothek sehr viele Beispiele welche anschaulich zeigen wie die einzelnen Funktionen genutzt werden. Damit kann das System auch ohne Programmierkenntnisse eingesetzt und an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden.

Die Bibliothek kann hier heruntergeladen werden: https://github.com/Hardi-St/MobaLedLib

Dort findet Ihr auch eine „kurze“ Dokumentation zu der MobaLedLib.

Nachtrag: Inzwischen kann die Bibliothek auch direkt aus der Arduino IDE heraus installiert werden. Im Post #14 unten habe ich anhand von ein paar Bildern gezeigt wie das gemacht wird.

Achtung: Es sollte immer die neueste Version der Arduino IDE verwendet werden. Versionen kleiner 1.8.x sind nicht kompatibel zu den in der Bibliothek verwendeten Verzeichnisnamen der Beispiele.

Hier ein Versuchsaufbau:
Bild

Ich bin sehr gespannt ob Ihr die Bibliothek gebrauchen könnt.
Wenn Ihr Fragen, Anregungen oder Kommentare habt nur her damit…

Hardi
Zuletzt geändert von Hardi am Sa 15. Jun 2019, 23:14, insgesamt 22-mal geändert.


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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#2

Beitrag von Ingolf » Do 20. Dez 2018, 07:42

Guten Morgen Hardi,

na das liest sich ja mal toll.
Sicher optimal für größere Club-Anlagen.

Nun habe ich mich mit diesen LED-Modulen noch gar nicht beschäftigt, haben die intern noch einen IC etc. ?
Was ist das für ein Platinchen rechts unten im Testaufbau, welches zu den Straßenlaternen geht ?
Was ist das neben dem Nano ? Könntest du bitte noch ein Foto einstellen, auf dem diese Komponenten
besser erkennbar sind ?

Ansonsten "Daumen Hoch" für deine Arbeit.

Grüße Ingo


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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#3

Beitrag von bertr2d2 » Do 20. Dez 2018, 09:19

Hallo Hardi,

einfach nur wow ! :gfm:

Ich habe eine Frage: Du verbindest die einzelnen Verzweigungen mit nur 4 Adern. Sind dann trotzdem alle WS2812 in einer Reihe geschaltet ? Wie machst Du das am Verteiler ? Wenn ein Abzweig nicht genutzt wird müsste dann dieser gebrückt werden damit die Kette erhalten bleibt :?:

Gruß

Gerd
Zuletzt geändert von bertr2d2 am Do 20. Dez 2018, 11:02, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#4

Beitrag von ThKaS » Do 20. Dez 2018, 09:34

Moin Hardi,

finde ich klasse!
Habe gerade mal in die Anleitung reingelesen.
Was mir nicht klar geworden ist, wie das einzelne WS2811/WS2812 - IC angesteuert wird.
Muss man die in der Reihenfolge notieren und irgendwie benummern?
Brauche ich also einen Netzwerkplan und falls ich mal was dazwischen schalten will, verschieben sich die ganzen Effekte entlang der Kette?

Vllt. habe ich´s aber auch noch nicht hinreichend gelesen und verstanden.

Danke für Infos.
lieben Gruss von südlich des Weisswurst-Äquators
Thomas

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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#5

Beitrag von Railcar » Do 20. Dez 2018, 09:57

Hi Hardi,

liest sich ja ganz gut, deine Beschreibung,
aber was ich vermisse -

wie und wo schliesse ich die WS2811/2812 Module am Arduino an, und wo bitte bekomme ich "nackte" Module, der freundliche Chinese um die Ecke listet als WS2811 und WS2812 immer komplette Beleuchtungsgarnituren mit Steuerung und LED an.

Ansonsten - sieht es gut aus.
----------------------------------------------------------
Edit

Könnten es diese Module sein:
https://de.aliexpress.com/item/DC5V-WS2 ... 3c00r3mJyr
Zuletzt geändert von Railcar am Do 20. Dez 2018, 12:16, insgesamt 2-mal geändert.

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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#6

Beitrag von ThKaS » Do 20. Dez 2018, 10:12

Railcar hat geschrieben:
Do 20. Dez 2018, 09:57
....
Nenn uns da doch mal bitte einen Lieferanten mit den entsprechenden Bestellnummern - die auch mit deiner Software zusammen spielen.
...
vllt die: bei ebay aus dem Ausland
lieben Gruss von südlich des Weisswurst-Äquators
Thomas

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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#7

Beitrag von Hardi » Do 20. Dez 2018, 12:33

Wow!

So viele Antworten in so kurzer Zeit!
Vielen Dank, damit hätte ich nicht gerechnet. Ich habe mir fest vorgenommen nicht gleich am Morgen nachzuschauen damit ich nicht enttäuscht bin, wenn keine Reaktionen kommen. Am Frühstückstisch habe ich es dann doch mal der Familie zeigen müssen, und siehe da…
Das freut mich sehr!

@Ingolf:
Ja, das System eignet sich sicherlich auch für eine größere Anlage. Aber auch auf einer kleinen Moba lohnt es sich. Entscheidend ist der Preis, die Flexibilität und die einfache Verkabelung.
Die 768 LESs sind, wenn man erst einmal auf den Geschmack gekommen ist, auch schon bei einer kleinen Stadt schnell verbraucht. Ein Haus wird dann „natürlich“ mit 5 bis 10 RGB LEDs ausgerüstet. Selbst die Kellerfenster bekommen eine eigene LED. Dazu kommt dann noch die Außenbeleuchtung an den Häusern und nicht zu vergessen die Straßenlampen, Ampeln, … Eine RGB LED besteht aus 3 LEDs. Damit ist man bei 15 Häusern mit 7 „Zimmern“ schon bei 315 Kanälen. Aber das macht nichts. Ein Arduino kostet ja auch nur so viel wie 2-3 „Preiserleins“.
Die WS2812 (WS2812B) LEDs haben den Chip integriert (Schwarzer "Kasten" oben im Bild).
Bild

Die Straßenlaternen werden von einzelnem WS2811 Modulen angesteuert. Diese bekommt man für wenige Euros in China. Dabei sind 100 Stück auf einer Platine welche sich wie eine Schokoladentafel auseinanderbrechen lassen.
Bild

Diese Module habe ich mit Steckern versehen und in eine Lochstreifenplatine gesteckt welche die einzelnen Module miteinander verbindet. So sieht das Modul mit Steckern aus.
Bild

Es gibt verschiedene Arten der WS2811 Module. Im Bild ist die 12V Variante gezeigt. Es gibt auch noch eine Version mit 5V. Beide enthalten denselben Chip. Bei der 12V Variante sind noch zusätzliche Widerstände vorhanden welche dafür sorgen, dass der Chip nur 5V bekommt und die Verlustleistung nicht zu groß wird.
Für unseren Einsatz empfehle ich inzwischen aber die 5V Variante. Sie kann Ausgangsseitig auch mit 12V betrieben werden.
Die dritte Variante der WS2811 Chips sind ICs im DIL8 Gehäuse (Kein SMD). Diese kann man einfacher auf eine Lochstreifenplatine setzen. Sie kosten aber unglaubliche 40 Cent.
Neben dem Nano ist ein CAN Modul auf Basis des MCP2515 welches zum Preis eines „Preiserleins“ (Kommt daher der Name Preiser?) in China erhältlich ist. Fotos kommen demnächst. Heute hat mein Sohnemann Geburtstag…

@Gerd:
Der Trick ist die Verwendung von 4 Leitungen. Eigentlich bräuchte man ja nur 3. Die 4. Leitung ist der Ausgang welcher wieder zum Verteiler geht. Du hast Recht. Wenn ein Anschluss nicht benutzt wird, dann muss er überbrückt werden. Das kann man mit einem Jumper aus dem Computerbereich machen der auf die Pins 2 und 4 gesteckt wird. Auf der Rückseite der Verteilerplatinen habe ich Lötjumper vorgesehen welche man verbindet, wenn man nicht alle Stecker bestückt (SJxx im Bils).
Bild

@Thomas:
Die LEDs erhalten ihre Nummer anhand der Position in der Kette. Wenn sich etwas ändert, dann verschieben sich alle Nummern ;-( Aber das ist nicht so schlimm, wenn man diese Nummern in einer Liste Verwaltet. Im Beispiel „3. Switched_Houses“ habe ich gezeigt wie man das machen kann. Die Liste könnte man auch in Excel verwalten. Dann kann man die Nummerierung mit einen klick aktualisieren. Ich werde dazu auch noch mal ein Beispiel machen.

@Ulrich:
Die Module werden über irgendeinen Pin am Arduino angeschlossen. Dieser muss im Programm entsprechend deklariert werden. In den Beispielen verwende ich Pin 6:
Ich habe mir dazu eine kleine Testplatine auf Lochstreifen aufgebaut. Für die ersten Tests braucht man nur den Arduino und eine 4-Poligen Stecker. Aber das kann man auch alles mit einem Steckbrett machen.
Wenn genug Interesse besteht, dann mache ich auch mal eine „richtige“ Platine. Dazu brauche ich aber einen Freiwilligen der sich um die Logistik kümmern will.
Die LEDs gibt es überall. Solange sie einen WS2811 oder WS2812 Chip enthalten dann Funktioniert es auch mit der Bibliothek. Es geht auch mit anderen LED Stripes. Das ganze basiert auf der Wunderbaren „FastLED“ Bibliothek. Jeder Chip der davon unterstützt wird kann auch mit der MobaLedLib benutzt werden.
Wenn Man bei Tante Google „WS2811 China Ali“ eingibt und den ersten Link anklickt, dann findet man viele verschiedene mögliche Varianten. Ich habe diese verwendet:
Bild

Man kann aber auch einen LED Stripe vom Baumarkt verwenden wenn dieser WS281x Module enthält.
Für heute muss ich Schluss machen (Kindergeburtstag…)

Hardi
Zuletzt geändert von Hardi am Sa 29. Dez 2018, 18:09, insgesamt 1-mal geändert.


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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#8

Beitrag von Ingolf » Do 20. Dez 2018, 18:09

:gfm:

Danke Ingo


speedy200
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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#9

Beitrag von speedy200 » Do 20. Dez 2018, 19:50

:gfm:
Grüße
speedy
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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#10

Beitrag von Hardi » Fr 21. Dez 2018, 00:19

Hallo Ingo,

Jetzt habe ich ein bisschen mehr Zeit zum Antworten…
Ingolf hat geschrieben:
Do 20. Dez 2018, 07:42
Was ist das für ein Platinchen rechts unten im Testaufbau, welches zu den Straßenlaternen geht ?
Hier nochmal Bilder von den Platinen:
Verteilerplatine mit 12V WS2811 Modulen:
Bild

Hier ist die Lochstreifenplatine deutlicher zu sehen:
Bild
Auf den WS2811 Modulen habe ich die Widerstände zu den LEDs entfernt und gebrückt:
Bild
dadurch werden alle drei Kanäle parallelgeschaltet. Damit kann man dann kleine Glühbirnen wie sie in den Straßenlaternen verwendet werden ansteuern. Allerdings lässt sich dabei die Helligkeit nicht so schön regeln, weil die PWM Signale der drei Ausgänge absichtlich nicht synchron zueinander sind.
Vielleicht ist es besser, wenn man einen zusätzlichen Transistor verwendet. Diese Lösung hat außerdem den Vorteil, dass man die Lampe mit einer höheren Betriebsspannung betreiben kann. Die WS8211 Module können maximal 12V. In der Schaltung „S3PO_Modul_WS2811“ im „extras“ Verzeichnis der Bibliothek ist das vorgesehen.

Ingolf hat geschrieben:
Do 20. Dez 2018, 07:42
Was ist das neben dem Nano ? Könntest du bitte noch ein Foto einstellen, auf dem diese Komponenten besser erkennbar sind ?
Hier noch mal Bilder meiner Testschaltung mit Nano und CAN Modul:
Bild
Bild
und von unten sieht es schlimm aus, aber es geht. Vielleicht sollte ich doch mal eine richtige Platine machen. Aber bei Einer lohnt sich der Aufwand nicht.
Bild
Und das ist der Schaltplan dazu:
Bild
Aber davon braucht man nicht alles. Wenn man die Lichter über einen LDR (Lichtabhängiger Widerstand) steuern will, dann reicht das hier:
Bild

Ich hoffe, dass ich damit alle Deine Fragen beantwortet hab.
Wenn nicht, dann hake noch mal nach. Es ist vielleicht auch für die anderen interessant.

Hardi
Zuletzt geändert von Hardi am Sa 29. Dez 2018, 18:11, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#11

Beitrag von Hardi » Fr 21. Dez 2018, 00:54

Hallo Gerd,
bertr2d2 hat geschrieben:
Do 20. Dez 2018, 09:19
Ich habe eine Frage: Du verbindest die einzelnen Verzweigungen mit nur 4 Adern. Sind dann trotzdem alle WS2812 in einer Reihe geschaltet ? Wie machst Du das am Verteiler ? Wenn ein Abzweig nicht genutzt wird müsste dann dieser gebrückt werden damit die Kette erhalten bleibt :?:
Hier sind ein paar Bilder der Verteilerplatinen. Auf dem Ersten habe ich mal zwei Jumper gesteckt.
Bild
Hier sieht man die Lötjumper schön:
Bild

Am Anfang habe ich die Verteiler mit einer Lochstreifenplatine gebaut:
Bild
Bild

Und hier ein Schaltplan der das Prinzip zeigt:
Bild

Das schöne dabei ist, dass man anstelle eines Hauses auch einen weiteren Verteiler anstecken kann.

Man muss allerdings berücksichtigen, dass so viele LEDs auch viel Strom verbrauchen. Die dünnen Flachkabel schaffen das natürlich nicht. Darum muss immer mal wieder Strom eingespeist werden. Das kann man z.B. so machen:
Bild

Mit dem normalerweise geschlossenen Jumper SJ28 links oben auf Platine kann man die Stromkreise trennen. Das ist dann Sinnvoll, wenn man mehrere kleine 5V Netzteile einsetzt.

Die „FastLED“ Bibliothek bietet mit der Funktion „setMaxPowerInVoltsAndMilliamps()“ die Möglichkeit den Gesamtstromverbrauch zu limitieren. Im Beispiel „20.Huge_Configuration“ habe ich das benutzt.



Hardi
Zuletzt geändert von Hardi am Sa 29. Dez 2018, 18:10, insgesamt 1-mal geändert.


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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#12

Beitrag von bertr2d2 » Fr 21. Dez 2018, 13:10

Hallo Hardi,

vielen Dank für Deine ausführliche und sehr informative Antwort. So ähnlich hatte ich mir das mit der Kette gedacht ;-)

Gruß

Gerd
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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#13

Beitrag von Hardi » Sa 22. Dez 2018, 21:57

Hallo Stummis,

heute will ich euch ein bisschen über die beiden Platinen berichten welche ich für die MobaLedLib entwickelt habe. Sie sind im „extras“ Verzeichnis der Bibliothek verfügbar. Wenn genügend Interesse besteht könnte man eine Sammelbestellung organisieren. Es haben sich bereits zwei Helfer gemeldet die mir dabei helfen wollen.

Doch zunächst mal will ich beschreiben was die Platinen können.

1. S3PO_Modul_WS2811
Diese Schaltung habe ich zunächst dazu entworfen, weil ich mehrere Sound Module auf der Anlage verteilen will mit denen man verschiedene Geräusche wiedergeben kann. Das Ganze sollte natürlich über die gleiche Leitung wie die LEDs angesteuert werden.

Bild

Eins der Anwendungsgebiete sind Bahnübergänge. Hier soll das Andreaskreuz blinken, sich die Schranke bewegen und die Glocke läuten. Darum sollten noch ein paar zusätzliche Funktionen auf die Platine, und weil ich schon mal dabei war kam folgendes dabei raus:
- Ansteuerung einzelner LEDs
- Treiber für Servos
- Ansteuerung von Relais
- Bereitstellung von Leistungsausgängen
- Und natürlich die Sound Ausgabe
Am Schluss kann eine Eierlegendewollmilchsau mit den verschiedensten Anschlussmöglichkeiten heraus.

Und weil noch Platz auf der Platine war habe ich gleich noch zwei Verteilermodule mit jeweils 9 Ausgängen integriert.

Bild


2. PushButtonAction_4017
Die Entstehungsgeschichte dieser Schaltung ist ähnlich. Ich habe mir überlegt wie ich verschiedene „Druckknopf Aktionen“ möglichst einfach an den Arduino anschließen kann. Dabei sollten mehr als 16 Schalter möglich sein und die Schalter sollten über eine individuell ansteuerbare LED verfügen. Mehrere dieser sollen am Anlagenrand Platziert werden können und über wenige Kabel (8) miteinander verbunden werden.

Bild

Als LED könnte man natürlich auch eine RGB LED verwenden => Noch eine Option bei der Schaltung. Dann kam mir der Gedanke, dass man mit der gleichen Schaltung auch eine Schaltermatrix in einem Weichenstellpult einlesen könnte. Das habe ich zwar schon als Lochstreifenplatine bei uns umgesetzt,
Bild
aber vielleicht kann es jemand aus dem Stummiland brauchen. Also ist noch ein weiterer Stecker integriert worden…

Es ist deutlich mehr geworden als nur eine Platine zum einlesen von „Druckknopf Aktionen“. Die Platine kann:
- Bis zu zehn Schalter einlesen (Gleichzeitig gedrückte Schalter können unterschieden werden).
- Mehrere dieser Platinen können hintereinander geschaltet werden.
- Die Platinen werden über ein 8 poliges Flachkabel miteinander verbunden.
- Die Schalter können mit einzelnen oder mit RGB LEDs beleuchtet werden.
- Die eine Schaltung kann über zusätzliche Eingänge zum Arduino 80 Schalter einlesen.
- Mit der Bibliothek können zwei solcher Schaltergruppen gleichzeitig verarbeitet werden

Bestellen:
Wie oben gesagt könnte man eine Sammelbestellung zum Selbstostenpreis organisieren.

Wer hat eine Idee wie man das verwaltet?

Und wie man das mit den Kosten macht?



Nachtrag: Die folgenden Listen sind Screenshots der Webseite des Platinen Herstellers aus Aachen bei dem ich meine Platinen bestelle. Es soll auf keinen Fall der Eindruck entstehen, dass ich mich an dem Projekt bereichern will. Die Bibliothek und alles was dazu gehört soll immer für jeden kostenlos zur Verfügung stehen. Darum stehen die gesamten Unterlagen zu den Platinen im „extras“ Verzeichnis der Bibliothek.

Die erste Platine, das S3PO_Modul_WS2811 hat bei einer Abnahme von 20 Stück 180 Euro gekostet (9 Euro pro Platine). Hier die Preise bei anderen Staffelungen:
Bild

Und hier das gleiche für die zweite Platine (PushButtonAction_4017):
Bild

Bauteile:
Man könnte eventuell auch die Bauteile gemeinsam bestellen. Dann könnte man die Portokosten verteilen. Oliver und Alf, könnte Ihr euch auch vorstellen dabei zu helfen?

Arduino, CAN und WS2811 Module bestelle ich in China. Hier fallen komischerweise keine Portokosten an. Darum kann jeder diese Teile selber organisieren. Bei größeren Mengen würden auch Zollkosten entstehen.


3. Schaltung
Die Schaltung für den Arduino habe ich bis jetzt einfach auf eine Lochstreifenplatine gepackt. Das Bild aus meinem letzten Post möchte ich nicht noch mal zeigen sonst vergraule ich euch alle. Für unsere Bahn reicht die Spagetti Platine, aber schöner wäre eine richtige Platine schon.

=> Wenn sich genügen Abnehmer finden würden, kann ich mich im nächsten Jahr mal hinsetzen und ein Layout machen. Die Größe der Platine und damit der Preis wird ähnlich werden wie bei den beiden anderen.

Momentan würde ich folgende Funktionalitäten/Baugruppen auf die Platine packen:
- Arduino Nano
- 4 Poligen Stecker für den LED Stripe
- 3 Taster und 3 LEDs für Testzwecke
- Heartbeat LED
- Stecker für LED / Tag Nacht Umschaltung
- zwei 8 Polige Stecker für PushButtonAction Platinen
- CAN Bus Modul mit Stecker (Pfosten Stecker + Sub-D)
- 14 Poligen Stecker für den Anschluss einer Tastaturmatrix (In Verbindung mit der PushButton Platine)
- Stecker für Versorgungsspannung

Im Wesentlichen entspricht das diesem Schaltplan:

Bild

Habt ihr noch weitere Wünsche / Vorschläge?

So jetzt hab ich mal wieder genug getippt. Wenn ich geahnt hätte was ich damit anrichte…

Hardi
Zuletzt geändert von Hardi am Sa 29. Dez 2018, 18:10, insgesamt 2-mal geändert.

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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#14

Beitrag von Hardi » Di 25. Dez 2018, 00:21

Frohe Weihnachten Stummiland


Rechtzeitig zur Weihnachtsbastelei kann die MobaLedLib jetzt auch direkt über die Arduino Bibliotheksverwaltung installiert werden. Das ist viel einfacher und hat den Vorteil. Dass man automatisch über neue Versionen informiert wird.

Achtung: Es sollte immer die neueste Version der Arduino IDE verwendet werden. Versionen kleiner 1.8.x sind nicht kompatibel zu den in der Bibliothek verwendeten Verzeichnisnamen der Beispiele.
Dummerweise werden nur Aktualisierungshinweise zu den Bibliotheken angezeigt. Die Entwicklungsumgebung selber wird nicht automatisch aktualisiert. Das muss man manuell machen!

Installation der MobaLedLib als Bildergeschichte:

Öffnen der Bibliotheksverwaltung:
Bild

Eingabe von „moba“ in das Suchfeld rechts oben:
Bild

In den gefundenen Eintrag klicken, dann erscheint der "Installieren" Button:
Bild

Dann steht die Bibliothek zur Verfügung und man kann mit den Beispielen beginnen:
Bild

Die MobaLedLib benötigt zusätzlich die „FastLED“ Bibliothek welche auf die gleiche Weise installiert werden kann.

Die auf den Cent durchkalkulierte Preislisten im letzten Post könnet den Eindruck erwecken, dass ich mit den Platinen Geld verdienen will. Das war nicht beabsichtigt. Die Listen sind Screenshots der Webseite des Platinen Herstellers aus Aachen bei dem ich meine Platinen bestelle.
Ich habe das Projekt veröffentlicht, weil ich mich für all die wunderbaren Berichte von Euch und all den anderen Kostenlos zur Verfügung gestellten Informationen im Internet revanchieren will.
Das Projekt und alles was dazu gehört soll für jeden kostenlos nutzbar sein. Darum habe ich auch alle Informationen inklusive der Daten zur Platinen Herstellung in die Bibliothek gepackt.

Hardi
Zuletzt geändert von Hardi am Mi 13. Mär 2019, 11:00, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#15

Beitrag von Hardi » Mi 26. Dez 2018, 12:46

Hallo dankbares Stummiland,

ich habe eben erst das Klein gedruckte unter den Artikeln entdeckt!
Da bedanken sich ja haufenweise Leute für mein Gestammel.
Ganz vielen Dank euch allen!

Jetzt weiß ich auch was das Daumen hoch Bild über jedem Post bedeutet...
Die Funktion ist praktisch, damit kann man Anerkennung ausdrücken ohne dass man viel schreiben muss. Peinlich, das mir das erst jetzt aufgefallen ist, aber Ihr habt gesehen, dass ich noch nicht so lange aktiv im Stummiland unterwegs bin.

Das Motiviert mich gleich weiter an der „kurzen“ Dokumentation zu arbeiten. Doch als nächstes will ich ein paar Videos zeigen. Dazu muss ich aber erst mal lesen wie das geht...

Hardi


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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#16

Beitrag von gerald_b » Do 27. Dez 2018, 20:13

Tolles Projekt. :gfm:
Hardi hat geschrieben:
Sa 22. Dez 2018, 21:57
Arduino, CAN und WS2811 Module bestelle ich in China. Hier fallen komischerweise keine Portokosten an. Darum kann jeder diese Teile selber organisieren.
Wer sich scheut direkt in China zu bestellen: das ist recht einfach möglich, bspw. via Aliexpress. Unterschiedliche Zahlungsarten werden je nach Warenkorbwert angeboten (giropay, Paypal teilweise aufpreispflichtig oder erst ab bestimmtem Warenkorbwert, ...) und es läuft recht unproblematisch. Bei Schwund oder Defekt muß man sich halt selbst kümmern, aber auch dafür hat das Portal einen entsprechenden Käufer-Verkäuferkommunikationsbereich (sog. "Dispute") und schaltet sich bei Unstimmigkeiten ggf. ein. Beim Aufruf der Seite sollte man zuerst die Währung umstellen, Standard sind dort US-$.

Hardi hat geschrieben:
Sa 22. Dez 2018, 21:57
Bei größeren Mengen würden auch Zollkosten entstehen.
Formal fällt grundsätzlich sog. Einfuhrumsatzsteuer an (19%) und man darf die Sendung in diesen Fällen meist beim zuständigen Hauptzollamt zu deren Öffnungszeiten abholen. Allerdings wird erst ab einem Steuerbetrag von 5 EUR erhoben, d.h. man ist mit Bestellungen bis ca. 25 EUR Gesamtwert (Waren + Versand) auf der "sicheren Seite" und der Briefträger bringt die Sendung nach ca. 4-6 Wochen vorbei. Bei größeren Bestellmengen einfach mehrfach bestellen oder auf unterschiedliche Anbieter verteilen.
Grüße aus Rheinhessen

Gerald

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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#17

Beitrag von Hardi » Do 27. Dez 2018, 22:03

Hallo Zusammen,

die Erfahrungen von Gerald kann ich bestätigen. Von den vermutlich 100 Bestellungen die ich in China getätigt hab gab es zweimal Probleme. Eine Sendung ist nicht angekommen (3€ Verlust), die Zweite hat der Zoll zurückbehalten und ich konnte sie nicht rechtzeitig abholen (20€ Verlust, aber mein Fehler).

Ich finde die 4-6 Wochen Wartezeit sogar spannend. Meistens weiß ich noch so langer Zeit nicht mehr was ich bestellt hatte. Das ist dann ein bisschen wie Weihnachten. Es ist auch gar nicht so schlimm, wenn am sich ein bisschen in Geduld übt…

Und die Preise sind unschlagbar. Ich rede mir ein, dass es auch keine Ausnutzung der Chinesen ist, denn hergestellt werden die Teile sowieso in China. Dort kauft auch der Deutsche Händler ein, nur dass er noch mal 200% Zuschlag verlangt obwohl er sicherlich noch günstigere Konditionen bekommt wie unsereins.

Inzwischen Bestelle ich allesmögliche dort. Selbst Widerstände oder Schrauben. Man muss nur aufpassen, dass man nicht süchtig davon wird.

Wenn Ihr mir eine PN schickt, dann kann ich euch Links zu den für das Projekt benötigten Teile schicken. Ob das die billigsten Teile sind, und ob sie immer noch verfügbar sind kann ich natürlich nicht versprechen. Aber wie gesagt, man muss geduldig sein…

Laut dieser Seite: https://www.import-shopping.de/zoll-und ... tellungen/ sollte der Warenwert unter 22 Euro liegen. Da meistens keine Portokosten anfallen kann man problemlos mehrere Bestellungen aufgeben.

=> Bestellt euch ein paar Arduinio Nanos, 100 RGB LEDs (WS2812) und 100 WS2811 Chips und falls Ihr Sounds auf der Anlage verwenden wollt noch MP3-TF-16P Sound Module und kleine SD Karten dazu. Die „Grundausstattung bekommt Ihr für 25 Euro. Das Pluspaket unter 40 Euro.
Und was Ihr für die Eisenbahn braucht kann man für andere Projekte benutzen (Wandschmuck, Lichter eines Bobby Cars, …)

Hardi


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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#18

Beitrag von Ingolf » Fr 28. Dez 2018, 15:38

Hallo Hardi,

deine Erfahrungen mit dem China-Versand kann ich bestätigen. Problemlos, solange man nicht
etwas bestellt, was mit 230 V betrieben wird und kein CE-Zeichen hat. Meine Sonoff S20 hat der Zoll nicht herausgerückt, ging zurück.

Meist kaufe ich in D ein Probier-Exemplar, wenn alles läuft und ich mehr benötige, wird in CN bestellt, oft identisch mit dem Teil was ich in D
gekauft habe.

Ich bestelle bei Banggood, Gearbest und Ali, wenn Paypal möglich ist.

Abraten kann ich nur von Wish, nur auf den ersten Blick superbillig, habe schon mehrere Sachen, die nicht der Abbildung entsprachen, von einigen
technischen Daten keine Spur. Die Maßstäbe stimmen nicht immer etc.

Die LED´s und die IC`s habe ich in CN bestellt, wir hören uns spätestens Ende Januar. Wemos habe ich immer ein paar rumliegen, benutze ich
auch in meiner Hausautomation (ioBroker).

Grüße und guten Rutsch

Ingo

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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#19

Beitrag von Hardi » Sa 29. Dez 2018, 00:56

Hallo Ingo,

die Wemos Module kenne ich nicht. Ich habe ein paar andere auf dem ESP8266 basierende Module herumliegen, aber noch nichts damit gemacht, weil dann der ESP32 rausgekommen ist. Mit dem ESP32 will ich die ganze Eisenbahn steuern. Momentan mache ich das noch mit einem uralten C167.

Laut Google unterstützt die FastLED Library den ESP8266. Ich bin mir nicht sicher ob die WS281x Chips auch mit einem Datensignal von 3.3V zurechtkommen, kann es mir aber gut vorstellen. Die MobaLedLib sollte auch auf dem ESP8266 laufen.

Du wirst uns sicherlich bald davon berichten können.

Ich bin sehr gespannt auf Dein Ergebnis.

Hardi


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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#20

Beitrag von Ingolf » Sa 29. Dez 2018, 07:50

Guten Morgen, Hardi,

jetzt habe ich selbst 2 Projekte durcheinander geschmissen. Du hast ja den Nano in Verwendung, also werde ich natürlich diesen verwenden.

Ich bin seit 1.11.18 Rentner und kann mich nun ausgiebig meinem Hobby widmen.
Den Wemos D1 mini will ich für eine LED-Statusanzeige für die Hausautomation verwenden, ebenfalls mit den WS2812.

Sorry, Verwechslung meinerseits.

Wenn das Material da ist, habe ich sicher noch einige Fragen.
Z.B., ich muß mir ja einen für meine Bedürfnisse passenden Sketch zusammenbasteln, hier sehe ich noch nicht ganz durch.
Ich habe es auch mehr mit der Hard- als der Software.

bis dahin
Grüße und einen guten Rutsch

Ingo

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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#21

Beitrag von Hardi » Sa 29. Dez 2018, 12:22

Hallo Ingo,

vielleicht kommst Du trotzdem dazu mal die Wemos Platine zur Steuerung der Eisenbahn LEDs zu verwenden. Dieser Mikrokontroller hat deutlich RAM und FLASH. Damit kann man neben der MobaLedLib Bibliothek noch viele andere Bibliotheken einsetzten. Wenn ein Arduino eingesetzt wird ist die Hälfte des FLASH Speichers von der Bibliothek belegt. Bei einem ESP8266 nur ein Sechstel.

Es wäre sicherlich auch für andere interessant zu erfahren ob es auch mit diesem Prozessor geht.

Bezüglich der 3.3V ist mir noch eingefallen, dass nur die erste RGB LED in der Kette mit dem niedrigen Signalpegel zurechtkommen muss. Die zweite LED bekommt ja das von der ersten LED aufbereitete 5V Signal. Evtl. währe es Sinnvoll, wenn man die erste LED auf die Platine des Steuerrechners (Wemo) setzt damit die Leitungen kurz und damit die Störungen geringer sind. Diese LED könnte dann auch für Tests verwendet werden. Laut den Datenblättern der WS281x Chips sollte eine High Pegel von 3.15V reichen, wenn der WS281x mit 4.5V betrieben wird. Dazu kann eine Diode in die Versorgungsspannungsleitung der ersten LED eingebaut werden.

Wenn es Fragen zu der Bibliothek, zur Elektronik, zum Arduino oder was auch immer gibt werde ich Dir, und natürlich allen anderen Stummis gerne helfen. Gerne auch per PN.

Scheu Dich nicht zu Fragen. Das hilft auch den anderen weiter…

Hardi

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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung

#22

Beitrag von Hardi » Sa 29. Dez 2018, 23:18

Hallo bewegtes Stummiland,

zur Veranschaulichung der MobaLedLib möchte ich Euch einige Videos zeigen.
Hier das erste Video welches die „Andreaskreuz()“ Funktion der Bibliothek zeigt. Das besondere dabei ist das weiche auf- und abblenden der LEDs. Dazu schickt die Bibliothek alle 20 ms einen neuen Helligkeitswert zu den Leuchtdioden.

Im Video sieht man links oben den Arduino. Dieser ist mit einem 4-poligen Flachkabel mit einer Verteilerplatine verbunden. An diese ist ein WS2811 Modul angeschlossen (in der Mitte des Bildes) welches die LEDs der Andreaskreuze steuert.
Hier so ein WS2811 Modul im Detail:
Bild
Die Module gibt es für wenige Cent in China.

Ein zweites Kabel führt zu einen LED Stripe unten im Bild. Dieser zeigt das „Blinken“ über zwei WS2812 LEDs. Diese Anzeige ist zu demonstrationszwecken im Beispiel Programm enthalten für Tests ohne angeschlossene Andreaskreuze.

Natürlich kann der Arduino nicht nur diese vier LEDs ansteuern. Mit einer entsprechenden Konfiguration können bis zu 768 LEDs von einem Arduino über eine einzige Signalleitung angesteuert werden.

Hardi


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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung New:Vi

#23

Beitrag von Railcar » So 30. Dez 2018, 09:46

Guten Morgen Hardi,
Mit einer entsprechenden Konfiguration können bis zu 768 LEDs von einem Arduino über eine einzige Signalleitung angesteuert werden.
Meinst du daß bei dieser Auslastung deine "dünnen" Anschlussdrähtchen überhaupt dick genug sind? Bei 700 LED können da schon mal 10 A Strom fliessen.

Statt alles zu kaskadieren, einschl. der Spannungsleitungen, sollte man lieber über mehrere Einspeisepunkte für die Versorgungsspannung (5V / 12V) nachdenken und die ebenfalls auf die Verteiler setzen, ggfs. auch mit Jumpern. Ich bezweifle das du alle LEDS mit einem Netzteil versorgen kannst / willst. Auf jeden Fall sollte das Arduino Netzteil nicht auch noch die LED Kette mit betreiben.

Ansonsten - immer noch eine Klasse Idee.


Ingolf
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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung New:Vi

#24

Beitrag von Ingolf » So 30. Dez 2018, 10:49

Hallo Hardi,

sehr schönes Video.

Wenn nur meine LED´s und IC´s schon da wären...…

Nur mal so nebenbei :

du hast am 20.12. geschrieben
So viele Antworten in so kurzer Zeit!
Vielen Dank, damit hätte ich nicht gerechnet. Ich habe mir fest vorgenommen nicht gleich am Morgen nachzuschauen damit ich nicht enttäuscht bin, wenn keine Reaktionen kommen. Am Frühstückstisch habe ich es dann doch mal der Familie zeigen müssen, und siehe da…
Das freut mich sehr!
Ich bin der Initiator zum "Suche Erfahrungsaustausch zur Z21 nach Philipp Gahtow".
Dies hat sich sehr gut entwickelt, über 40000 Zugriffe, neue Freunde, die es auch wirklich drauf haben....
Auch ich hätte nie mit so einer Resonanz gerechnet.

Ich wünsche einen guten Rutsch ins neue Jahr.

Grüße Ingo

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Re: MobaLedLib: Arduino Bibliothek zum Ansteuern von LEDs und anderen Komponenten über eine einzige Signalleitung New:Vi

#25

Beitrag von Hardi » So 30. Dez 2018, 22:12

Hallo Ingo,

ich wundere mich immer wie aktiv Dein Thread ist. Es ist einfach Klasse. Wenn ich mal wieder Zeit habe muss ich mich mal durch die 30 Seiten Deines Threads arbeiten.

Auch wenn ich noch nie einen Stummi persönlich kennen gelernt habe fühle ich mich doch sehr verbunden mit Euch. Ja, Ihr seid tatsächlich Freunde!

Ich habe noch in keinem Forum so einen angenehmen Umgangston erlebt wie hier! Das war auch der Grund warum ich mir vorgenommen hab der Gemeinschaft etwas zu geben…


Und ich habe noch mindestens zwei weitere Projekte welche ich hier mal vorstellen muss…
Und weil ja doch gleich Fragen kommen welche Projekte das sind:

8 Kanal „Gleis Belegt Melder“ mit CAN für 5-10€
Bild


Bridge zur Kombination von bis zu 6 MS2 und 6 Gleisboxen und 4 Infrarot Steuergeräten
Bild

Und weil ich schon mal dabei bin hier ein Überblick der verschiedenen Komponenten:
Bild


Dir, und allen Stummis ebenfalls einen guten Rutsch…

Hardi

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