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Anfahr- und Bremsautomatik selbst entwickelt

roehrich347

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Lauchhammer
Heute möchte ich meine automatische Zugwechselsteuerung mit Anfahr u. Bremsautomatik voretellen.
Es gab immer wieder Probeme mit der Anfahr. u. Bremsa. von Conrad. Hier meine Lösung.



In unseren Verein funktioniert die Lösung tadellos.
 
Immer dieser Aküfi... Anfahr- und Bremsautomatik auszuschreiben dauert nicht wirklich länger und ist viel besser lesbar.

Thorsten
 
Nachdem nun die (Aus-)Schreibweise ausdiskutiert wurde, würde mich mal das interessieren, worum es hier eigentlich gehen sollte - davon seh ich irgendwie nichts! :wiejetzt:
 
Wenn Deine / Eure Schaltung besser funktioniert, dann Mail mich doch mal direkt an: amazist@freenet.de
Bitte den Stromlaufplan zum Nachbau, evtl. auch Platinenlayout, kann ich aber auch selber machen
Meine Erfahrung mit Conrad Bremsbaustein.
Die hat nämlich den Nachteil, dass alle Züge in den Blockstellen beim abrupten Einschalten der Fahrspannung ein Stück fahren um dann wieder stehen zu bleiben. ( bis der Zeitbestimmende C aufgeladen ist) Also muß manbei der Inbetriebnahme die Fahspannung immer schön langsam einstellen. Die Schaltung ist unlogisch > C augeladen = Halt > C entladen = Fahrt ; besser ist es umgekehrt, dann passiert auch beim Anschalten der Spannung nichts. Weiterer Nachteil ist der Einfluß des Motorwiderstands auf den Bremsweg, da die Schaltung keinen Masseanschluß hat, sondern nur in die Versorgung eingeschleift wird. Werden mehrere Conrad-Bausteine aus einer Versorgungsspannung betrieben kommt es durch die Gegeninduktionsspannung der Motoren unter Umständen zum Mitkriechen in anderen Blöcken stehender Loks.
Gibt es Bausteine die über + , Masse (-) und Steuereingang verfügen um definierte Lade / Entladezeiten ohne Einfluß der Motoren zu erreichen.
MfG Axel Z.
 
Hallo Axel,

ich weiß nicht ob es Dir hilft - Anfahr- u. Bremsregelung hab ich mit 2 OPV als Integrierer mit nachfolgendem 4151 als AD Wandler bewerkstelligt. Die Regelung bezieht sich dabei auf Gruppen von Loks, die via Reflexoptokoppler (CNY 70 im Gleis) über einen 4017 erkannt werden.
Dem Integrierer werden über AnalogMUXER 4066 die verschiedenen C und R zugeschalten.
Die Sache ist etwas umfangreicher, da auch eine negative Ub mit bei muß.
Die Erfassung mittels Reflexkoppler ist auch noch nicht das Wahre, da auf der Lokunterseite aufgeklebte Barcodestreifen zwar einen Lichtreflex erzeugen, Kupplungen und blanke Achsen dies aber auch tun.

Bei Interesse können wir uns gerne austauschen, zumal ich an der Stelle auch mal ein Stück weiterkommen will.

viele Grüße - Henry
 
Der "Barcode" ist (oder sind) dünne silberne Klebestreifen auf dem Lokunterboden. Der CNY70 gibt sein Signal dann an einen T, dessen Basis mittels 2 Einstellreglern (einer als Rcb, der andere als Rbe) ziemlich straff am B Arbeitspunkt liegt. Am Emitter wird das Signal abgegriffen und über 2 NAND ala Schmitt-Trigger in den Takteingang eines 4017 geschoben.
Das Problem ist die Signalaufbereitung am CNY, da dort so ziemlich alles reflektiert wird. Deshalb sind die Klebestreifen silbern. So ganz toll ist das aber noch nicht, eventll. müßte statt des T und des Triggers mal mit einem 555 experimentiert werden.
Zählen tut es schon aber eben auch glänzende Achsen oder Kupplungen. Der Schwellwert müßte noch weiter optimiert werden - dafür hat aber der T am Arbeitspunkt zu viel Hysterese.

Den Plan hab ich mal angehangen, es ist eine Einfahrtschaltung für einen Sbhf, bei dem der Einfahrblock mit so einer Brems- u. Anfahrschaltung versehen ist.
 

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  • SBhf Ein von R nach L.GIF
    SBhf Ein von R nach L.GIF
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Dann zählst du nur die Anzahl der Reflektionsstellen unter der Lok? Dann kannst du nur 1-15 ermitteln?
Ich stelle mir die Auswertung etwas anderst vor. Meine Überlegungen:
Der Barcode wird auf weißen oder silbernden Selbstklebenden Grund gedruckt. Dabei sind die Streifen und Lücken unterschiedlich lang/breit.
Das Signal vom Optokoppler wird auf den Eingang eines µC gegeben.
Hier wird ständig die Ein-/Auszeit gemessen. Die erste Breite liefert eine Zeitinformation als Basis, damit der Code Geschwindigkeitsunabhängig ausgewertet werden kann. Die nächsten Abstände sollen dann mit dieser Basis verglichen werden, um 0 und 1 zu ermitteln und am Ende folgt noch einmal eine Startmarke. Am besten währe, wenn der Code dann in beiden richtungen Identische ergebnisse bringen würde (vieleicht mit einen Mittesignal und dann wieder rückwärts?)
Damit dürften bei 8 Bit 127 Loknummern binär oder 99 im BCD-Code möglich sein, und mit 24 Bit währe dann die Orginalloknummer möglich und bei 32 Bit währe noch für Clubs eine Unterscheidung von 99 Eigentümer möglich. Damit müste es auch möglich sein, reflektierende Achsen und ähnliches zu erkennen! (zB als Start tx3 hell,tx1 dunkel,tx1 hell, dann die Info mit tx1=0 und tx2=1 und in der Mitte eventuell eine tx3-Mittelmarke)
Man könnte sogar verschiedene Bitzahlen jeh nach Fläche unter der Lok realisieren.
Meine Bedenken liegen mehr in der Unterschiedlichen Bodenfreiheit der Fahrzeuge, und damit wie genau die Erkennung ist.
 
@ptlbahn
Genau mit diesem Anforderungskatalog wird es klar, warum ein verläßlicher Barcodeleser 130.- kostet. Es gibt einen Herrn Hellmann oder Hellermann, der so etwas für Modellbahnen schon seit Jahren baut und vertreibt. Andrerseits gibt es von touchatag ( touchatag.com ) eine web-basierte RFID-Lösung, die ziemlich billig ist. Vielleicht sollte man seine Fühler mal auch in diese Richtung ausstrecken.
Gruß vom Heizer
 
Meine Bedenken liegen mehr in der Unterschiedlichen Bodenfreiheit der Fahrzeuge, und damit wie genau die Erkennung ist.

Jo, auch das ist ein Problem.

Genau mit diesem Anforderungskatalog wird es klar, warum ein verläßlicher Barcodeleser 130.- kostet.

Auch das ist klar und fällt somit eigentlich für den Heimgebrauch aus.

Eine Erweiterung durch Übertrag auf mehr Zähler ist möglich (bsp. Achsenzähler), auch eine BCD Codierung geht natürlich. Eine Protoplatine hab ich irgendwo, vielleicht ist sie noch auffindbar.
Ein Problem bleibt aber immer noch - die saubere Erkennung des Barcodestreifens. Wenn der so wäre wie auf unzähligen Verpackungen im Laden, kann der herkömmliche CNY nix mehr damit anfangen.
Und da entsteht noch ein Problem:
Im Laden an der Kasse wird der Barcode stehend ermittelt. Bei der Bahn kommt die Bewegung hinzu, was einer Freq. gleich kommt. Versuche hierzu haben in Verbindung mit dem CNY ergeben, wie weit der min Abstand der Klebestreifen sein darf und wie breit die Streifen sein müssen.
Auf der gesamten Unterbodenlänge einer 94 von Beckmann finden maximal 8 Streifen Platz, ansonsten geht die Zählung schief. Der Optokoppler kann die Zwischenräume nicht mehr erfassen.

Mir ging es überhaupt erstmal um die Funtionabilität des Ganzen. Eine Gruppenerfassung (viele Loks tun gleich) reduziert die benötigten Integrierglieder auf jeden Fall auf 8 unterschiedliche und da genügt der 4017 für diesen Zweck vollkommen, zumindest auf einer kleinen Anlage. Die Bremserei und Anfahrverzögerung tut jedenfalls ganz gut ihren Dienst. Die DIP/DIL Schalter sind hier zur Umgehung der Zählung eingebaut. Somit fährt erstmal etwas.

Der Knackpunkt ist der Optokoppler, es geht aber m.E. nur auf optischem Wege, denn Hallsensoren oder Induktion lässt keine Einzelzählung zu.
 
@ Heizer

Warum das Rad neu erfinden?
Nun vieleicht weil ein gekauftes für einen zu teuer ist?
Um die Funktion besser zu verstehen?
Oder einfach des Erfindens wegen?
Vielleicht kommt ja auch ein besseres Rad dabei raus?

Ich kenne das Transpondersystem, aber für mich ist hier der entscheidende Nachteil, das der Transponder in das Fahrzeug muß!
Zielstellung ist eigentlich bei mir, das auf der Clubanlage auch x-beliebige fremde Loks jeder Art möglichst unverändert sofort probegefahren werden können! Und wenn einer mit seiner Lok kommt, dann ist es das einfachste, unter die Lok einen auf Vorrat gedruckten Pin zu kleben, der hinterher wieder abgezogen werden kann.
Ansonsten währe ein kleiner Sender im Fahrzeug heute auch kein Problem mehr, der in der Lok einen Pin senden kann.
Verstehe es bitte nicht falsch, deine Hinweise sind sicher gut, nur leider an unserem Ziel des unbedingt selber probieren wollens leider dicht vorbei.



@ Zucker

Ich habe auch schon überlegt, ob man nicht einen Sensor aus einem alten Flachbettscaner einsetzen könnte. Die gibt es bei Pollin relativ preiswert, und wenn ich daran denke, wie die Qualität war, als ich Häuser und Mobafahrzeuge in ermangelung einer Digicam mit dem Scaner Fotografierte, dann könnte es etwas werden, zumal a nur eine Zeile nötig währe.
 
@ptlbahn
Schon verstanden - ich will ja Euch das Transpondersystem nicht a priori aufdrücken. Nur sollte man mal nachlesen, was Herr Helbig, der mit der von Euch angedachten optischen 'Barcode'-Lösung angefangen hat, damit für Erfahrungen gemacht hat. (In der Beschreibung mal runterblättern bis zum Link 'Vergleich optische Systeme') Insofern braucht Ihr nicht noch einmal in die gleichen Fallen laufen. Und sicherlich sind, wenn es denn zuverlässig unter allen Umständen funktioniert, gedruckte IDs billiger als Transponderetiketten zum Aufkleben.
Zusatz 15:03H
Hier gibt es Überlegungen dazu, wie ein solcher Barcode gestaltet werden kann 'Thoughts on Rolling Stock Identification' unten auf der Seite
Gruß vom Heizer
 
Sender ist natürlich was geiles. Seht ihr auf der Seite von Helbig einen Plan? Er scheint nur gegen Linzenz vergeben zu werden oder irre ich?

Allerdings wollte ich für meinen Teil nix in die Loks einbauen. Davon abgesehen - es gibt bestimmt mittlerweile alles zu kaufen aber das ist für mich nicht der Reiz.

proxy.php
 
Einen Leser mit USB und 10 Etiketten gibt es bei touchatag für 29,95€ + Versand. Allerdings ist das eine web-basierte Lösung - man braucht einen PC dazu. Die Etiketten sind auch zu groß, um außen auf die Lok geklebt werden zu können, das wäre aber kein Problem, denn es gibt kleinere Etiketten ebenfalls für wenig Geld. Die mitgelieferten Transponder könnte man zusammengerollt in der Lok verstecken :)
Aber schaut mal, was bei einem Leseabstand von ~10..15mm für eine Strichbreite für absolut sicheres Erkennen bei Umgebungslicht notwendig ist.Der CNY70 ist jedenfalls für einen Leseabstand von 2mm spezifiziert.
Gruß vom Heizer
 
Hier habe ich mal eine schon funktionierende Erkennung mit der angesprochenen Hardware zur Demonstration:
Bild1: Um die Abmessungen und Abstände zu zeigen- maximal 4cm sind möglich, aber bei Metall (Ballastgewichte) weniger -
Bild2: Wie man einen 30mm-Transponder zusammenrollen kann.
Es gibt auch 18x18mm zum Aufkleben, das sind die kleinsten bei 13,56MHz.
Und HIER noch die wohl beste Lösung für Modellbahnzwecke 100Stck = 60,-. Wenn man bedenkt, daß man die nur einmal zu beschaffen braucht, ist das nicht zu teuer.
Tante Edit kam natürlich auch noch mal vorbei und sagte, daß auf der Webseite von elektor ( elektor.de ) eine Bauanleitung für einen RFID-Leser veröffentlicht sei.
Gruß vom Heizer
 

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Also Transponder hin oder her, auch wenn die Sache ihren Reiz hat, die Lok muß ein weiteres Innenleben bekommen, HF ist sowieso eine Sache für sich, zumal es sehr viele elektromagnetische Störeinflüsse auf der MoBa gibt (Weichenantriebe, Gleisübergänge usw.), wobei ich nicht in Abrede stellen will, daß es funktioniert.

Licht - der Balkencode muß funktionieren, wäre doch gelacht wenn nicht. Foto-T mit Komparator aufarbeiten, dabei den Schwellwert so weit nach oben schrauben, daß Fehllicht eliminiert wird. Der helle Streifen unter der Lok reflektiert besser als die sw Kupplung oder Achse, da sollten wir mal ansetzen.

Nachfolgend entweder direkt nach dem Komp abgenommen oder weiter aufbereiten, entweder PLL mit Modulation des Sendelichts und TP/HP des Empfängers oder Freq/U-Konverter mit 4151.
Vielleicht reicht auch schon ein 555.

Reflexschranke MRL 601 wäre auch eine Alternative zum CNY 70
http://www.karl-volkmann.de/ibv/ibvmrl/MRL601-Datenblatt.pdf
5mm laut Datenblatt kein Problem.
 
@zucker
Also - um sich Arbeit zu sparen, kann man den IS471F nehmen, der hat alles eingebaut, um eine fremdlichtsichere Reflexlichtschranke zu bauen. Man muß nur noch eine IR-Diode als Sender anschließen.
Jetzt kommen wir aber mal zu den harten Kriterien:
mehr als 40mm darf der Streifen nicht lang sein, sonst kriegt man ihn nicht unter die meisten Loks. Er muß nämlich schon möglichst breit sein, da sonst durch Schlingern und Taumeln des Fahrzeugs Lesefehler entstehen. Eine möglichst ebene Fläche von sagen wir 40x10mm² unter jeder Lok zu finden, dürfte recht schwierig werden, aber sei's drum. Aus Gründen der Fehlersicherheit muß der Code mindestens 12bit haben, mindestens 2bit für Anfang und Ende, bleiben 8bit Nutzinfo.
Teilen wir das auf 40mm auf, dann bedeutet das eine kleinste Streifenbreite ( hell oder dunkel ) von 1,67mm. Das muß auch bei einer Geschwindigkeit von 30cm/sec sicher erkannt werden bei einem Leseabstand von max.10mm. Ergibt 5,5msec Pulszeit - laut Datenblatt machbar bei 670µsec Anstiegs/Abfallzeit. Aber- wie bündelt man den Strahl der SendeLED so, daß er ohne Intensitätsverlust nur ca. 1mm im Durchmesser hat? Und es soll ja auch noch zwischen die Schwellen passen.
Ach so - ich vergaß: das von Dir erwähnte Teil habe ich mal für einen Rundenzähler bei Slotrennwagen eingesetzt- es konnte die glänzende Radscheibe des Autos erkennen. Bei Markierungen unter 3mm Breite war aber Sense.
Noch mal Nachsatz: Der Code wurde von mir stillschweigend als Manchestercode angenommen, da man dann vor Fehlabtastungen an Achsen und so weiter sicher ist. Daher entsteht der Wert von 40/24 = 1,67
So - denn man tau.
Gruß vom Heizer
 
Er muß nämlich schon möglichst breit sein, da sonst durch Schlingern und Taumeln des Fahrzeugs Lesefehler entstehen. Eine möglichst ebene Fläche von sagen wir 40x10mm² unter jeder Lok zu finden, dürfte recht schwierig werden, aber sei's drum.
Denk an die Loks mit offenen Getriebe, da bleibt von den 10 mm nicht viel übrig. Und es kann nach links oder rechts versetzt sein, der gemeinsame Bereich (falls es ihn überhaupt noch gibt) dürfte sehr klein sein.
 
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