Meine Digital-Zentrale(n)

Die erste Experimentierplatte mit dem Arduino UNO, Robot-Motorschild und dem 10 Amp. Booster mit seinem Arduino mini......
Anfangs wurden zwei Spannungsversorgungen genutzt, eine für die Zentrale und eine für den Booster.
Nachdem sich gezeigt hat das dieses absolut störungsfrei arbeitet und der Booster bei Kurzschluss schneller abschaltet als man "Aus" sagen kann wurde auf ein Netzteil mit 2,5 Amp. zurückgebaut. Für meine Anlage mehr als genug. Die Spannung für die Zentrale wurde auf 9,5V reduziert und die für den Booster auf 12,5V. Diese "Fahrspannung" reicht für meine Anlage bestens aus und schont die Decoder.
Das Amperemeter ist nicht mit der Grundversorgung verbunden sondern wird über eine Powerbank gespeist. Hatte mit diesen Mistding von Anzeige immer wieder Probleme beim darstellen der Stromaufnahme sobald ich an den Stepup/down ran ging.....Die Powerbank hält gefühlt ewig also egal.

Über dem Booster sitzt auch ein Gleis-Spannungs-Gleichrichter, um die Spannung vernünftig messen zu können.

Später kam dann noch die kleine Ablaufsteuerung dazu, welche Hochkant an der Rückseite der Grundplatte montiert wurde.

Hier sitzen drei Platinen, welche als "Empfänger" für Lichtschranken die neben den jeweiligen Gleisenden stehen, dienen. Als nächstes folgt ein toggle-Schalter, ein Spannungsregler und ein Zeitrelais mit etwa 1,5 Sekunden und als letztes ein einstellbarer Timer.

Wenn jetzt ein Waggon/Lok in die Lichtschranke fährt schaltet der jeweilige Empfänger über den toggle eine dafür modifizierte Handsteuerung die Fahrtrichtung um (da gehen einfach zwei Kabel zum Umschalter der Fahrtrichtung) und hält diese auf fest, so das keine eingaben an der Handsteuerung erfolgen können. Gleichzeitig startet der 1,5 Sek. Timer und nach Ablauf dieser Zeit wird die Spannungsversorgung für den Optokoppler unterbrochen was somit das Digitalsignal von der Zentrale zum Booster unterbricht. Nun kommt aus dem Booster nur noch eine Gleichspannung was dem Decoder sagt..."Halt" Diese 1,5 Sek Verzögerung sind nötig um den Decoder bzw der Lok genug zeit zu geben den Richtungswechsel einzuleiten und das zu Licht wechseln ohne dabei noch einen Satz nach vorne zu machen. Auch bei Sounddecoder ist dann noch genug zeit zu reagieren und einen schnellen Stop "abzuspielen"
Bei der ganzen Aktion , also nach Ablauf der 1,5 sek und Abschaltung der Spannung startet der eigentliche frei einstellbare Timer und läuft seine Zeit ab. Gewöhnlich sind es zwei Minuten, danach wird die sperre aufgehoben, die Lok läuft ruhig an und kann nun zur anderen Seite und die entsprechende Lichtschranke auslösen........Pendelzugbetrieb, einfacher geht es nicht.


Was mir bei solchen Projekten auch immer wichtig ist das alles was ich da Betreibe, also Zentrale, Booster, Versorgung, Decoder usw. cool bleibt. Daher bin ich immer fleißig dabei Spannungen und Ströme zu reduzieren wenn immer möglich.

Die Zentrale wird nach 12 Stunden Dauerbetrieb gerade mal lauwarm, vom Booster brauch ich gar nicht reden, der bleibt kalt.
Auch ein Kurzschluss muss blitzschnell "vom Tisch". Diese Steuerung tut dieses. Wenn ich nun zb. beim aufgleisen doch mal so einen produziere, merke ich nichts davon, kein Funke, kein knurren oder ähnliches, die Steuerung reagiert eben Blitzschnell.
Der Arduino ist dabei so programmiert das es zwei Stunden dauern würde wieder auf Online zu gehen. Das Display vom Booster zeigt mir dann "short off" an und es muss der Reset gedrückt werden. Die Zentrale selbst ist von Kurzschlüssen nie betroffen.

Natürlich sind auch Flinke Schmelzsicherungen an den wichtigen Punkten vorhanden. Zudem sitzt vor jedem Arduino ein Stepdown-Regler, der bei überlasst sofort die Spannung runter regelt.

Jetzt fehlt mir nur noch ein Heinzelmännchen das die ganze zeit hin und her läuft und darauf achtet das kein einziges Elektron scheiße baut :)

An den drei Empfänger ist dieser Relaisblock angeschlossen und jeder Empfänger löst dabei bestimmte Relais aus.....zum Beispiel Schranke auf oder zu, Deckungssignal auf oder zu und HP1/Hp0 in einer weise das diese passend zur Bewegung der Lok einen Ablauf darstellen. Timer sorgen dabei für Verzögerungen bei der Schranke und dem Deckungssignal.....

zB: Lok steht links hinter HP0...
Timer läuft ab und Lok fährt los, beim verlassen der Lichtschranke erfolgt ein Signal an dem Empfänger welcher nun das Relais für die Schranke anzieht, Schranke schließt und nach acht Sekunden ( die Zeit zum senken der Schranke) öffnet das Deckungssignal.
Beim einfahren in die Lichtschranke hinter der Schranke fällt das Deckungssignal auf geschlossen. Wenn nun die Lok diese Lichtschranke wieder verlässt wird HP0 auf HP1 gesetzt. Nun erreicht die Lok diese Lichtschranke wieder hinter dem HP1, HP1 fällt auf HP0 und die Schranke öffnet wieder......usw. Dies funktioniert auch aus dem Abstellgleis heraus. Fährt nur ein Triebwagen bzw die Straßenbahn hin und her kann die Schranke auch geöffnet werden wenn der Übergang geräumt ist und schließt eine Minute vor Rückfahrt selbstständig über entsprechende Timer am Relaisblock........einfache Ablaufsteuerung, welche absolut störungsfrei läuft.

Natürlich können Loks auch über einen PC....in diesem Fall einen Raspberry Pi 2b gesteuert werden...

Bildschirm und Tastatur inkl. Maus hängen am Anlagenrand....genutzt wird das aber fast nie, reizvoll ist dabei aber die Steuerung über das Smartphone bei Sound-Loks, besonders wenn da unzählige Funktionen bei sind.

Meine Philosophie.... :)

Handsteuerung, welche leicht und kostengünstig zu bauen sind.

Auch diese funktionieren tadellos und störungsfrei.

Davon hab ich mir zwei Stück gebaut.

Auch die Funkfernsteuerung wurde nachgebaut, auch hier ein tadelloser Betrieb.

Ja, ich weis.....Diese Batterie ist so ziemlich der letzte Schrott.....aber ich hab noch so viele davon.... :))

Der Empfänger..... durch einen Schalter ist ein fliegender Wechsel zwischen Kabelgebunden/Funk möglich.

Ich habe mir auch eine kleine "portable" Steuerung gebaut.....
Hier die Zentrale mit Anschluss für Handsteuerung und PC und speziell für DCC++EX, also mit Einbindung einer eigenen Status-Anzeige.
Mittlerweile wurde auch das neuste Update, V.4.0.0 aufgespielt.

Der Schalter vorne am Holzkasten dient der schnellen Umschaltung Main/Prog.

Als "Empfänger" für Wlan-Steuerung den kleinsten von Raspberry Pi Zero W mit noch gut lesbaren Bildschirm.....ok, das Hochfahren fordert eine Tasse Kaffe :)
Aber selbst bei aller Einfachheit funktioniert dieses sehr gut. Damit ist man mit dem smartphone und in meinem Fall WITrottle sicher mit der Zentrale verbunden. Nur eine vernünftige headless-Funktion ist mir noch nicht gelungen.

Und der passende Booster in einer gleichen Kiste .... kann man, muss man nicht.... über die Stecker kann ich frei wählen wie ich die Zentrale nutzen möchte.

Die Zentrale wird über ein DPS.....Digitales Power supply versorgt, schön mit Strom und Spannungsbegrenzung.
Der Booster über ein ehemaliges Playstation DSP, allerdings nur mit 12Volt/13Amp ..daher der Step up mit 8Amp....diese Leistung brauche ich nicht aber das DSP schaltet blitzschnell bei Kurzschluss, manchmal schneller wie der Arduino und das mag ich.

Niedlich und praktisch, vor allem wenn ich mal wieder runter auf den Teppich muss.

Hier der Relaisblock.....

noch ohne zusätzliche Timer....

hier auf den aktuellen Stand.....
Über den Kodierschalter kann die Schranke mit einer Verzögerung von 1 bis 10 Minuten gesenkt werden... zb bei Pendelbetrieb mit der Straßenbahn.

Und wenn ich jetzt richtig am basteln bin und einen Decoder zu Leibe rücken möchte nutze ich diesen Rollwagen, wo alles an Bord ist was ich benötige...
Hinter dem Monitor ist ein Raspberry Pi 3b montiert und....

in der Holzkiste die Zentrale und ein ESU-Programer bei Sound-Projekten.

vorne Schlüsselschalter für den Zentralen-wechsel sowie wieder der Umschalter Main/Prog.....und der Anschluss für die Handsteuerung

Vom Prinzip her eigentlich eine simple Sache die aber ausgezeichnet funktioniert und ..... sollte doch mal was kaputt gehen dann ist der ganze Krempel leicht zu reparieren bzw. kostengünstig auszutauschen.....abgesehen von dem ESU-LokProgrammer....

Da kann ich den Entwicklern von DCC++EX sowie dem Erfinder des DCC++ nur ein dickes Lob aussprechen und Respekt zollen.

Ach ja, als Software nutze ich JMRY , aktuell 4.99, auch wie gemacht für mich und meine Bedürfnisse.