Eigenbau Lokdecoder / Digitalsystem Projekt

[Sörn]

Hallo zusammen,

Ich bin seit etwa meinem 3. Lebensjahr vom Modellbahn-Virus infiziert... mal mehr, mal weniger. In letzter Zeit habe ich meine LGB Sammlung rausgekramt und mir überlegt, was ich daran verbessern könnte... in erster Linie hat mich gestört, das man im klassischen Analogbetrieb nur eine Lok fahren lassen kann...

Also habe ich mich einmal umgesehen was es so an Lösungen für DCC gibt, bin aber damit aus vielerlei Gründen nicht so zufrieden - einer der Gründe ist, das ich es mir das als Student nicht leisten kann "mal eben" für 1000 EUR ein DCC System hinzublättern - zum Anderen finde ich das eigentlich ziemlich beknackt wie DCC an sich implementiert ist - da gibt es Gleisbesetztmelder, die für Mobile/spontan aufgebaute Anlagen total ungeeignet sind... dann gibt die Zentrale nicht genügend Saft und man muss eine Größere oder einen Booster kaufen und doch unterschiedliche Stromkreise machen... Dann wäre da noch das Problem mit den Rückmeldungen zu nennen - klar, DCC unterstützt Rückmeldungen, aber so wie ich das gelesen und verstanden habe nur sehr beschränkt (man korrigiere mich, wenn ich hier falsch liege!). Kurzum: Ich finde das geht besser

Da ich mich in meiner Freizeit und Studium sowieso mit Elektrotechnik beschäftige, habe ich mir überlegt, selbst etwas zu entwickeln, das all diese Nachteile nicht hat. Die Idee: Ein eigenbau Lokdecoder mit Funk Transceiver (zu Deutsch "Sender/Empfänger").

Der Große Vorteil an der Lösung ist, das ich auf Modulation von Daten auf dem Gleis verzichten kann - ich lege einfach ca. 22V auf's Gleis und fertig. Dabei ist auch egal ob da nun Gleich-, Wechselspannung oder ein DCC System das Gleis speist - ich kann meine Loks auf andere Anlagen mitnehmen ohne dabei deren Betrieb zu stören oder wohlmöglich die Lokadresse ändern zu müssen...

Für den Rückkanal habe ich auch schon eine besondere Verwendung: In die Schwellen kommt eine 20x6mm große Platine mit einer Infrarotdiode. Diese Diode (bzw. der Microcontroller auf der Platine) sendet fortwährend einen Code aus (ähnlich wie bei Infrarot-Fernbedienungen). Beim Überfahren der Schwelle empfängt die Lok den Code und sendet ihn an die Zentrale weiter - so hat man eine Art Gleisbesetzt- und Positionsmeldung ganz ohne Gleisbesetztmelder und Auftrennen der Schiene (zur Strommessung).
Aufgrund dieser Information kann man vielerlei Dinge machen, so kann man z.B. 2 Positionsmelder in einem definierten Abstand zueinander in ein Gleis einbauen und so die Geschwindigkeit der Lok messen. Auf die Art wären Zentimetergenaue Halte realisierbar. Ferner könnte man den Decoder sich selbst kalibrieren lassen - er könnte seine Geschwindigkeitskurve durch mehrfaches überfahren der Messstelle ganz automatisch selbst ermitteln - mit Strommessung am Motor sogar auch die Geschwindigkeit unter Last mit einbeziehen...

Derzeit habe ich eine erste Version des Lokdecoders entwickelt und in 2 Loks (Schienentraktor 2033 und Schöma 2060) eingebaut. Das Ergebnis kann sich sehen lassen! Den Projektfortschritt habe ich hier Dokumentiert.


Nun bin ich dabei eine 2. Version des Lokdecoders zu entwickeln. Während ich bei der ersten Version nur Wert auf Funktion gelegt habe, möchte ich jetzt die 2. Version möglichst so gestalten, das jeder mit etwas Löterfahrung dieses System nachbauen kann.

Damit das System auch für jeden etwas nutzt, habe ich mal eine Liste an Anforderungen für den Decoder zusammengetragen und wollte hiermit fragen, ob ich irgendetwas wichtiges vergessen habe:

• * Schaltbarer Ausgang für Rauchentwickler (5V/1A oder 22V/1A)
  * Ausgänge für Innenbeleuchtung und Fahrtrichtungsabhängige Beleuchtung (5V oder 22V)
  * 2 Motorausgänge - 4A maximale Gesamtlast
  * Ausgang für Servo oder Motor (Automatik-Kupplung)
  * Anschluss zur Controllerpufferung (nur für den Microcontroller)
  * Anschluss zur Pufferung der restlichen Ausgänge (insbesondere Motoren)
  * 4-8 weitere schaltbare Ausgänge, je 500mA, wahlweise 5 oder 22V (ich muss mal schauen wieviel ich auf der Platine unter bringen kann)

Wichtig wäre für mich insbesondere zu wissen: Gibt es Loks die mehr als 4A benötigen? Ich habe nur relativ kleine (1-Motorige) Modelle hier, habe auch unter Last nur um die 1A messen können.

Das Thema Sound bin ich derzeit noch nicht angegangen. Ich habe schon ein paar Ideen für ein Sound Modul (z.B. SD-Karte mit der man die Sounds einfach austauschen kann), aber das ist noch Zukunftsmusik

Insbesondere wollte ich auf die Art mal nach Feedback fragen - gefällt Euch die Idee insgesamt? Würdet Ihr sowas nachbauen wollen/können?

[Schrauber]

Hallo Sörn,

Klingt erst einmal nicht schlecht. Der relativ hohe Preis kommerzieller Anlagen ist auch der Hauptgrund, weshalb ich bisher vor "Digital" zurückgeschreckt bin.
Allerdings habe ich noch eine Frage:

Der Große Vorteil an der Lösung ist, das ich auf Modulation von Daten auf dem Gleis verzichten kann - ich lege einfach ca. 22V auf's Gleis und fertig. Dabei ist auch egal ob da nun Gleich-, Wechselspannung oder ein DCC System das Gleis speist - ich kann meine Loks auf andere Anlagen mitnehmen ohne dabei deren Betrieb zu stören

Ich glaube nicht, das jeder andere Anlagenbesitzer begeistert davon ist, das Du "irgendwelche" 22Volt an sein System anlegst. Oder stehe ich da jetzt auf dem Schlauch?

[Harzbahnfreund]

Hallo Sörn,

das System könnte für Lokomotiven interessant sein,
die mit Akkus betrieben werden.
Eine Stromaufnahme bis 5 Ampere kann auf jeden Fall
bei schweren Eigenbaumodellen mit mehreren Motoren
vorkommen. (Harzkamel ) Klingt schon interessant.

Volker

[Sörn]

Hi!

Nein, gemeint war: Ich bringe meine Loks mit und sie können auf beliebigen Anlagen fahren - solange eben irgendeine beliebige Spannung anliegt

Der Große Vorteil an der Lösung ist, das ich auf Modulation von Daten auf dem Gleis verzichten kann - ich lege einfach ca. 22V auf's Gleis und fertig. Dabei ist auch egal ob da nun Gleich-, Wechselspannung oder ein DCC System das Gleis speist - ich kann meine Loks auf andere Anlagen mitnehmen ohne dabei deren Betrieb zu stören

Ich glaube nicht, das jeder andere Anlagenbesitzer begeistert davon ist, das Du "irgendwelche" 22Volt an sein System anlegst. Oder stehe ich da jetzt auf dem Schlauch?

[Davaaser]

Hallo Sörn,

ich glaube nicht, dass für ein kleineres DCC System Euro 1000.-- fällig sind.
Es gibt auch diverse Selbstbauprojekte (z.B. MERG) dafür. Aus meiner bescheidenen Sicht sehe ich eher,
dass ich entweder DCC als Standard akzeptiere oder eben richtig unabhängig werden will und das heisst
für mich Akkubetrieb mit Fernsteuerung, ob IR oder 27/40MHz oder 2.4GHz ist dann ein Detail.
Mit isolierten Achsen kann man damit auch auf Fremdanlagen ziemlich weit fahren.

Gruss,
Ernst

[Sörn]

Hi Ernst!

Ja, okay, vielleicht nicht 1000 EUR, aber man kommt schon gut in die Nähe. Mit den Selbstbauprojekten sicherlich nicht, aber mich treibt schließlich auch der Reiz, mal etwas neues zu entwickeln, das eben mehr kann und genauso gut für spontan aufgebaute Anlagen ohne große Verkabelungshölle und/oder Trennstellen im Gleis (für die Besetztmeldung) auskommt.

Zum Harzkamel: 5A sind schon recht happig - die Dioden die ich derzeit zum Gleichrichten verwenden wollte sind für maximal 4A ausgelegt. Aber das Problem bekommt man in den Griff: Ich mache dann einen aktiven Gleichrichter für die Motorsteuerung - das ist effizienter und die Mosfets können sowieso 8A Pumpen - d.h. der Motortreiber allein wäre mit maximal 8A belastbar, die übrige Schaltung mit insgesamt 4A

[RolfAC]

Hallo Sörn,

ich bin ganz begeistert , sowas hat mir auch immer vorgeschwebt!
Bin gerne dabei wenn´s um erproben geht!

Rolf

[ateshci]

@Sörn
Sehr schön, aber es wäre besser, entweder 868MHz oder gleich 2,4GHz DSSS-Transceiver zu verwenden. Das Ende von 433 MHz als lizenzfrei verfügbares Fernsteuerband ist abzusehen.
Gruß vom Heizer

[Sörn]

868 MHz ist kein Problem, ich hatte vor das RFM12B Modul zu verwenden. Da kann sich dann jeder der das Nachbauen will eben auswählen ob er 433MHz, 868MHz oder 915MHz haben will. Das 915er Band ist soweit ich weiß nur in Amerika frei nutzbar - Außerdem sind diese Module schon für 5 EUR zu haben...

2,4GHz ist mit den Modulen leider nicht nutzbar, aber das dürfte ohnehin Mancherorts ziemlich gut ausgelastet sein.

[ateshci]

@sörn
Hmm..
Kann ich nicht bestätigen, daß ich bei 10 empfangbaren WLAN-Netzen mit den iDwarf-Modulen von chip45.com selbst mit den PCB-Antennen irgendwelche Probleme hätte. Ist zwar eine andere Anwendung, und ich habe eine beacon-Zeit von 100msec mit recht kurzen Telegrammen. Daneben gurke ich auch noch mit der 2,4GHz-Fernsteuerung von C.. herum, auch bei Simultanbetrieb im Garten ( dort sind alle WLANs ebenfalls präsent )habe ich bisher keine merkbaren Störungen.

13.03.11
Hänge noch was dran:
Diese Module habe ich auch, sie sind ja auch FHSS-fähig. Gibt zwar einen entsprechenden Overhead, aber so kann man wenigstens die Vorgaben der Bundesnetzagentur für diesen Bereich einhalten, da ja fast dauernd gesendet wird, wenn mehrere Loks aktiv sind.
Hast Du damit schon Erfahrungen gesammelt?
Schlußendlich bin ich auf 2,4GHz ausgewichen, weil neben der gesamteuropäischen Zulassung halt die fertige Arbeit auf der HF-Strecke mir sehr verlockend erschienen.
Gruß vom Heizer