MobaLEDLib – Erfahrungen mit DCC Relaisplatine

Diese Beschreibung bezieht sich auf die Version 3.2.0 der MobaLEDLib und Hardware Version 1.1 der Schaltplatine.

Nachdem ich schon über meine ersten Erfahrungen mit DCC gesteuerten RGB-LEDs und über DCC gesteuerte Servos berichtet hatte, möchte ich euch diesmal von meinen Erfahrungen mit der DCC Relaisplatine des MobaLEDLib Projektes berichten.

Hintergrund

Für ein neues Modul (Schmalspurbahnhof Karnsdorf) benötigte ich eine Herzstückpolarisierung der Weichen – außerdem hat das neue Modul eine Segmentdrehscheibe die mittels Spannungsumpolung arbeitet. Da kam es gut, das es für die MobaLEDLib inzwischen ein  Relaismodul – Modul 530 – mit 8 Relais gibt, die jeweils 1xUM schalten. (Wer mit dem Thema MobaLEDLib noch gar nichts anfangen kann dem empfehle ich meinen Artikel zur LED Steuerung)

Ein solches Modul kostet mit den Elektronikbauteilen ca. 20€ und man kann mittels DCC Kommandos jedes einzelne Relais schalten! Die teuersten Teile sind dabei die Relais mit ca. 1,50€ pro Relais. Zum Vergleich: Die Firma TAMS hat einen Schaltdecoder zum Selbstlöten mit nur 4 Relais im Angebot (Schaltdecoder SD-34) zum Preis von 34,95 €!

Vor allem aber waren für mich die bisherigen, sehr guten Erfahrungen mit allen Platinen der MobaLEDLib ein Grund, es einmal mit dieser Platine auszuprobieren.

Um es vorwegzunehmen: Die Platine funktioniert problemlos – allerdings musste ich einiges an Lehrgeld bezahlen und hoffe das euch diese Beschreibung hilft nicht in die gleichen „Fettnäpfchen“ zu tappen. Müsste ich für mich ein Schwierigkeitsgrad beim Bau definieren, so käme allerdings die Relaisplatine auf den höchsten Grad, gefolgt von der Servoplatine und der LED Hauptplatine mit dem niedrigsten Schwierigkeitsgrad.1diese persönliche Einstufung hängt aber vornehmlich von meinen Kenntnissen des Lötens von SMD ICs ab

Folgende Beschreibungen waren bei dem Arbeiten mit der Relaisplatine hilfreich:

Beachtet: Einige der Links sind versionsabhängig – deshalb bitte immer über die in obiger Liste als erstes genannte Einstiegsseite gehen und dann dort die genannten Links suchen!

Auch wenn ich im folgenden eine Herzstückpolarisierung beschreibe, können die Relais natürlich für jede andere Schaltaufgabe verwendet werden. Die Beschreibung ist auch in diesem Falle hilfreich, da es vornehmlich um Aufbau und Betrieb der Relaisplatine geht.

Bestellung und Varianten

Wie immer findet sich die Beschreibung der Relaisplatine 530 im MobaLEDLib Wiki. Dabei hatte ich allerdings gleich das erste Problem:

Es gibt 3 unterschiedliche Möglichkeiten die Platine zu bestücken – entweder als Platine zur „Herzstückpolarisation“ – ich nenne es mal (RH), oder als Relaisplatine (RE) oder als ABC Bremsmodul (RA) . Außerdem kann man RE mit monostabilen Relais 1A, monostabilen Relais 2A und bistabilen Relais 2A bestücken. Hier mal die Übersicht, wie sich RE bestücken lässt:

RelaiskonfigurationTypAnzahlBemerkung
Monostabil1A wie im Wiki beschrieben88 Relais können geschaltet werden, davon 7 unabhängig.
Monostabil2A (Link Reichelt)3Höhere Amperezahlen möglich – bei stromintensiven Verbrauchern notwendig
Bistabil2A bei den Relais handelt es sich um diese hier mit zwei Spulen3Nur kurze Schaltspannung erforderlich um das Relais umzuschalten – Zustand bleibt auch bei Abschaltung MLL bestehen. Daher auch z.B. manueller Betrieb bei Herzstückpolarisierung möglich.
Bestückungsvarianten in der Konfiguration als Relaisplatine

Diese unterschiedliche Bestückungsvarianten ermöglichen zwar einen sehr variablen Einsatz der Platine – als Anwender verwirren sie mich aber doch ziemlich.

Hier mal eine Übersicht was es mit den verschiedenen Relais auf sich hat:

Monostabiles Relais – man gibt einen DCC Befehl ein und das Relais schaltet ein. Stellt es euch wie einen Taster vor: Mit dem DCC Befehl wird der Taster aktiviert. Das Relais zieht an und schaltet durch. Wie bei einem Taster muss aber in angezogenem Zustand dauerhaft Strom fließen. Schaltet ihr die Anlage ab, so ist das Relais wieder abgefallen und muss jedes Mal neu aktiviert werden2(dafür gibt es eine Lösung – dazu aber später mehr)

Bistabiles Relais – auch das funktioniert mit einem DCC Befehl, aber das Relais schaltet nur einmal um und bleibt danach in Ruhe, d.h. es fließt nach dem Umschalten kein Strom. Schalt-technisch sind beide Relais identisch

Verwirrend ist hier, dass es auch eine extra Bestückung in der Variante RH – also als Platine zur Herzstückpolarisation gibt. Diese ist insbesondere dann empfohlen, wenn MLL auch mit den MLL Servomodulen (siehe mein Bericht zu den Servomodulen) zum Einsatz kommt und gleichzeitig Weichen mit durchgehenden Zungen.

Nun wollte ich allerdings nicht nur die Polarisation verwenden, sondern auch eine Umpolung für eine Segmentdrehscheibe. Auch erlaubt die Herzstückpolarisation nur 3 bistabile Relais – die Relaiskonfiguration aber erlaubt 8 monostabile Relais.

Also dachte ich: 8 ist mehr als 3 und mit 8 monostabilen kriegt man ja auch eine Polarisierung hin!

Entsprechend habe ich auch die Bauteile bestellt die unter dem Link für die „Relaisversion“ zu finden sind. Da gab es aber gleich folgende Probleme (vielleicht gibt es ja irgendwann keine Lieferprobleme mehr):

  • Die ICs vom Typ ULN 2003A AN waren bei Reichelt bis auf weiteres nicht mehr lieferbar.  Wie der Entwickler – Dominik – mir bestätigt hat, kann man aber auch die ULN 2003A STM nehmen.
  • Ebenfalls kann Reichelt aktuell keine steckbaren Schraubklemmen liefern. Die sind aber für die Funktion auch nicht erforderlich. Hier kann man sich mit einfachen Stiftleisten aushelfen. Dann kommen auf die Stifte entsprechende Stiftbuchsen – genau so wie man auch Servos anschließt. (siehe dazu mein Modul oben). Die Stiftleisten sind aber nicht Teil des Warenkorbs, da die Standardbestückung die Schraubklemmen vorsieht.
  • Der Warenkorb alleine reicht nicht aus – es fehlen die Wannenstecker und vor allem die WS2811 in SMD Bauform! Letzter sind nur schwierig zu bekommen – fragt am Besten mal bei der Bestellung der Platinen, ob ihr noch 2 SMD WS2811 dazu bestellen könnt – manchmal haben die Kollegen noch welche vorrätig.

Zusammenbau und Test

Der Zusammenbau ist eigentlich problemlos möglich. Allerdings stehe ich selbst wohl auf Kriegsfuß mit SMD IC Bauteilen. So funktionierten anfangs nur die ersten beiden Relais – und eine kalte Lötstelle tat ihr übriges. Zum Glück hat mir der Entwickler, Dominik, hier geholfen und das Bord nach Einsendung an ihn, repariert!

Einige Empfehlungen zum Löten von SMD Bauteilen findet ihr in meinem Artikel zu den Infrarot Sensoren3(obwohl ich meine eigenen Tipps eingehalten hatte, hat es allerdings bei mir nicht funktioniert – aber dazu brauche ich wohl erst eine neue Lötstation – die alte Lötstation ist doch langsam fällig …)

Vergesst nicht die Lötpunkte richtig zu setzen!

Da es so viele Varianten gibt, war ich anfangs irritiert, welche Lötpunkte ich denn jetzt für mein “Standardrelais mit 8 monostabilen Relais” verbinden musste. Hier hat mir (wie immer) der Blog im Stummiforum aus der Patsche geholfen. Dazu folgende Rahmenbedingungen:

Wenn ihr eure Platine immer mit einer Verteilplatine anschließt, 8 Monostabile Relais mit 1A verwendet, keine höhere Spannung über Pin 6 einspeist und die Platine als reine Relaisplatine verwendet4(das sind jetzt alles die “Standardbedingungen”) , dann müssen folgende Lötpunkte (aka Jumper) verbunden werden5wer es genau wissen will findet hier den Thread mit einem Bild der Lötpunkte:.

  • RES_G1
  • NO_OPTW2
  • TERM (nur offen lassen, wenn man mehrere Relaisplatinen miteinander verbinden will – davon würde ich aber die Finger lassen und stattdessen jede Relaisplatine an einen eigenen Anschluß einer Verteilerplatine anschließen)
  • 6=5V (nur offen lassen, wenn man eine abweichende Spannung am Verteiler von PIN 6 hat – also eher etwas für die “Insider”)

Dieser Beitrag bezieht sich auf V1.1 der Relaisplatine -wenn ihr eine andere Version verwendet, solltet Ihr unbedingt erst vorher die Dokumentation im MobaLEDLib Wiki zu Rate ziehen!!

Die LED und die 8 Relais sind dabei wie folgt angeordnet:

Mobaledlib Platine 530

Steuerplatine 530 (Version ohne Schraubklemmen) – der weiße Punkt markiert den Pin der im Ruhezustand aktiviert ist. Nur für die ersten 6 Relais sind LED vorhanden. Relais 8 (H) schaltet zusammen mit Relais 6 (F).

Da die Pins nicht verpolungssicher angeordnet sind, habe ich jeden Stecker mit einer Markierung versehen – der 1. Stecker hat zusätzlich 1 Punkt als Markierung – der 8 Stecker 8 Punkte.

Testen der Platine

Mein erster Test ging gründlich in die Hose. Um es gleich vorwegzunehmen:

Vor dem Test der Platine solltet Ihr den Programmgenerator der MLL (also die Exceldatei) auf die neueste Version aktualisieren. Dabei auch nicht vergessen, den DCC Arduino mit zu aktualisieren, falls eine neue Version vorhanden ist.

Wie das geht habe ich bereits im Artikel über die Servobausteine beschrieben (da hatte ich nämlich das gleiche Problem).

Das Hauptproblem war mein fehlender Kenntnisstand zur Konfiguration der monostabilen Relais im Programmgenerator der MLL. So fand ich in der V3.1.0 netterweise folgende Konfigurationsoption:

MobaLEDLib - Relaisdarstellung V3.1.0
MobaLEDLib – Relaisdarstellung V3.1.0

Toll – dachte ich, aber weit gefehlt – diese Konfiguration ist nur für den Fall gedacht, das man die Herzstückpolarisations-Variante RH gebaut hat – nicht aber für die Version RE!

Wie immer war das Forum sehr hilfreich – vor allem nachdem ich erst einmal verstanden hatte, das man auch die monostabilen Relais als Dauerkontakt oder als Momentkontakt konfigurieren kann. Dazu ein kurzes Beispiel:

Ein Herzstück möchte ich dauerhaft mit Strom versorgen – dann brauche ich aber auch ein Kontakt der dauerhaft eingeschaltet ist. Einen magnetischen Weichenantrieb sollte ich aber nur kurzzeitig unter Spannung setzen – selbst wenn dieser eine Endabschaltung haben sollte. In der Dokumentation ist aber (zumindest zum Zeitpunkt dieses Artikels) nur der Momentkontakt beschrieben – nicht aber der Dauerkontakt! Der Entwickler – Dominik – hat mir dann schnell aus der Patsche geholfen. Hier meine Konfiguration – ich verwende die Adressen 721 – 727 um die Relais einzuschalten.

Konfiguration MobaLEDLib mit monostabilen Relais
Konfiguration MobaLEDLib mit monostabilen Relais
  • Mittels RS Flip-Flop (gelb markiert) wählt ihr aus, das ein Relais dauerhaft eingeschaltet wird. Wollt ihr nur ein kurzes Einschalten, so lasst ihr das RS-Flip-Flop einfach weg.
  • Die DCC Adresse (rot markiert) wird bei der Eingabe des Flip-Flop – nicht beim Relais angegeben.
  • Der Name des Relais (blau markiert) bei der Definition des RS Flip-Flop muss mit dem Namen dem Relaisnamen übereinstimmen (sofern das Relais dauerhaft geschaltet bleiben soll)
  • Vergesst auch nicht, das die Helligkeit (orange) zwingend auf 255 gesetzt werden muss – dies ist im Dialog beim Einrichten leider nicht der Standardwert.

Herzstückpolarisierung

Die Herzstückpolarisierung funktioniert auch mit monostabilen Relais – es ist nur ein wenig aufwändiger in der Verkabelung und der Konfiguration in eurer Steuerungssoftware. Wenn ihr nur das Herzstück selbst, und nicht die Zungen, umschalten wollt, dann könnt ihr einfach eines der Relais verwenden und einfach die Spannung in Abhängigkeit von der Weichenstellung umstellen. Das ist aber bei 2L Fahrern und Weichen mit federnden Zungen nicht ganz so einfach. Solche Weichen werden z.B. von Tillig, Weinert usw. hergestellt.

Bei Weichen mit federnden Zungen, wird die Stromverbindung über das Anlegen der Zunge hergestellt. Wenn die Weichenzunge umgelegt wird, und gleichzeitig umgepolt wird, so kommt es zum Kurzschluss

Wer nun denkt: Da braucht man doch keine Polarisierung – man muss ja nur Herzstück mit Zunge verbinden hat vollkommen Recht! Aber: Die Zunge liegt nicht immer vollständig an – hinzu kommt nach dauerhaftem Betrieb eine Verschmutzung was dauerhafte Reinigung der Zungeninnenseite nach sich zieht.

Federnde Zungen in Weichen solltet ihr immer mit einer eigenen Stromversorgung versehen, um einen dauerhaft störungsfreien Betrieb zu garantieren!

In der MLL gibt es daher auch die Möglichkeit die Herzstückpolarisierung mit dem Schalten der Servos zu koppeln, sodass erst bei Bewegung des Servos die Polarisierung umgeschaltet wird. Nun habe ich allerdings meine Weichen nicht mit dem Servobaustein geschaltet – aber generell würde ich dies auch nicht unbedingt empfehlen. Deshalb kommt bei mir folgende Schaltung zum Einsatz

2L Herzstückpolarisierung bei federnden Weichen
2L Herzstückpolarisierung bei federnden Weichen

Die Schaltung zeigt die Relais im stromlosen Zustand. Dabei ist das Herzstück ohne Verbindung zu einer der Schienen. Tatsächlich kann es trotzdem Verbindung haben, wenn die Zunge Verbindung zum grünen Gleis hat! Diese Einstellung führt aber garantiert nicht zu einem Kurzschluss.

Um jetzt die Weiche zu schalten, wird als erstes das Relais 1 in Ruhezustand gebracht, dann wird die Weiche geschaltet und die Zungen laufen um. Erst danach schaltet Relais 2. Ein bistabiles Relais würde diese Verbindung dauerhaft halten. Diese Abfolge übernimmt die Steuerungssoftware (in meinem Falle Traincontroller). Wie dies konkret in der Software ausschaut – dazu das nächste Kapitel

Konfiguration Steuerungssoftware

Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die bei mir eingesetzte Steuerungssoftware Traincontroller. Bei anderen Steuerungsprogrammen, ist dies natürlich anders zu definieren – trotzdem mag diese Beschreibung hier vom Grundsätzlichen auch für diese Programme interessant sein.

Halten wir uns noch einmal vor Augen, wie jetzt die Herzstückpolarisierung (am Beispiel von Relais A und Relais B funktioniert:

Wenn ich Relais A aktiviere, deaktiviere (!) ich damit auch die Herzstückpolarisierung6 Ich hätte es auch anders herum machen können, aber dann wäre Relais A bei Betrieb der Anlage dauernd aktiv gewesen. Ist Relais A eingeschaltet, so ist auch das Herzstück nicht mit Strom versorgt. Tatsächlich habe ich allerdings u.U. über die Weichenzungen eine Verbindung – die allerdings nicht sehr kontaktsicher ist. Ich habe mir daher folgende Vorgehensweise in Traincontroller programmiert:

Als erstes wird eine Weiche in TC angelegt (Beispiel: DE 352) – allerdings ohne, das dafür eine Adresse eingetragen wird!

Traincontroller 530 - Weichenschalter

Als nächstes erstellen wir einen Umschalter, der nur dazu dient die Weiche von rechts nach links zu stellen. In meinem Beispiel hat die Weiche die Adresse 354 (im Bild sorry – 352) und hängt an einer Intellibox Basic. Diese Weiche wird über einen Servo und WA5 Weichendecoder umgestellt.

Dann erstellen wir einen Melder, der als Auslöser die Weichenstellung Abzweig hat. In den Operationen ist folgendes hinterlegt:

Zunächst wird das erste Relais eingeschaltet – es hat bei mir die DCC Adresse 721. Auch dieser Schalter ist ein Umschalter und mit der Adresse des Relaisbausteins aktiviert. Es wird also zunächst die Herzstückpolarisierung AUS geschaltet. Jetzt kann die Weiche aktiviert werden und die Zungen können umlaufen. Die Umlaufzeit habe ich in einer globalen Variablen vom Typ Zeit hinterlegt. Erst wenn die Weiche um gelaufen ist, darf ich jetzt auch die Polarisierung ändern. Dies erledigt ein Umschalter mit dem Namen “858 Weichenherzstück….”. Dieser Umschalter hat die Adresse 722 und ist damit das Relais B auf der Platine. Mit einer kleinen Verzögerung wird dann die Polarisierung auch aktiviert über Relais A

Das funktioniert im laufenden Betrieb einwandfrei. Beim Ausschalten der Stromversorgung der Relaisplatine würden aber auch alle Relais abfallen und beim erneuten Einschalten wäre ein Kurzschluss im wahrsten Sinne des Wortes vorprogrammiert! Aus diesem Grund ist es wichtig, das wir im Programmgenerator noch eine zusätzliche Funktion aktivieren:

Zustände speichern in der MobaLEDLIB

Hiermit ist sichergestellt, dass garantiert auch bei Ausschalten der Anlage der letzte Zustand aktiviert bleibt.

Ein Nachteil hat diese Vorgehensweise jedoch: Schalte ich die Anlage ein, ohne entsprechende Steuerungssoftware, und betätige dabei auch manuell – also nicht über die Steuerungssoftware – die Weichen deren Herzstücke über die Relaisplatine mit Spannung versorgt werden, so kommt es zum Kurzschluss. Um auch dieses – zugegeben geringe – Risiko zu vermeiden, deaktiviere ich beim Abschalten von Traincontroller die Polarisierung der Herzstücke, und aktiviere diese wieder beim Einschalten. Wer dies ebenfalls umsetzen will, dem empfehle ich einen Blick in die Programmdatei.

Eine weitere Absicherung ist eine Bedingung in der Betätigung des Weichenschalters: Um zu vermeiden, das die Weiche zu schnell hin und her bewegt wird und damit ebenfalls ein Kurzschluss auftreten würde, ist in der Bedingung für die Aktivierung der Weiche hinterlegt, das die Herzstückaktivierung aktiviert sein muss (also im Beispiel muss das Relais A deaktiviert sein).

Einbau

Zum finalen Einbau des Moduls gibt es nicht viel zu sagen – am wichtigsten: “Beschriftet alle Anschlüsse detailliert und macht euch am Besten auch eine Sicherungskopie eures Programmgenerators”. Letzteres funktioniert im Excel über “Optionen” – “Dateien” – “Speichern in Datei”.

Gehäuse für MLL 530 Relaisplatine

Es gibt inzwischen auch ein Gehäuse für den 3D Druck für die Platine 530 – zu finden unter diesem Linkhttps://wiki.mobaledlib.de/3d_druck/zubehoer/3dgehaeuse

Fehlersuche

Wie schon oben angedeutet, hatte ich mit dem Modul anfangs diverse Schwierigkeiten – daher hier mal eine Zusammenstellung der verschiedenen Fehler (und ich hatte alle davon)

Als erstes solltet ihr versuchen zu prüfen, ob die Relais überhaupt richtig angesteuert werden. Dazu empfehle ich eine “Testschaltung”. Wer häufiger mit der MLL arbeitet, der sollte sich auf jeden Fall eine Testschaltung mit 3-6 RGB LED gönnen, die in Reihe geschaltet sind. Tauscht diese Testschaltung gegen die Relaisplatine aus und schaltet dann die DCC Kommandos durch. Wenn alle RGB LED nach Aktivierung der DCC Adressen der Reihe nach leuchten, dann ist die Eintragung in der Excel schon einmal grundsätzlich richtig.

Sodann solltet ihr prüfen, ob die Helligkeit bei der Zeile “LED einstellbar” auch wirklich auf 255 steht. Oftmals hört man ein leises, hochfrequentes Pfeifen wenn man die Relais mit zu niedriger Helligkeit konfiguriert hat. Diese benötigen zwingend die Einstellung 255!

Um sicherzustellen, das es nicht an der Hardware liegt, hat Michael aus dem Forum unter diesem Link beschrieben, wie man die Verbindungen testen kann – vor allem solltet ihr die SMD WS2811 mal genauer anschauen7an dieser Stelle nochmal tausend Dank an Dominik, der mir geholfen hat nicht nur meine Fehler zu finden, sondern auch meine SMD Lötfehler beseitigt hat.

Eine kalte Lötstelle an den Kondensatoren kann z.B. schon Schuld sein, das ein Relaispaar nicht schaltet.

Erst ab Code 83 fahren Loks und Wagen sicher und “out of the box” auf Modellbahnanlagen

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Digitalisierung Roco VT11.5 mit Sound und Licht

VT11.5 in Nächternhausen

Artikel aktualisiert am 14.11.2022 Erfahrungen aus 5 Jahren Betrieb mit dem VT 11.5, neues Verfahren zur Vermeidung von Zugtrennung.

Grundsätzliches

Lange Zeit fristete dieser Bericht ein Schattendasein als PDF Dokument – dabei habe ich beim damaligen Umbau viel über den Einbau von LED und Sounddecoder gelernt. Auch lese ich oftmals Berichte, wo zwar der Umbau detailreich beschrieben wird – aber nicht, ob das Ergebnis auch noch nach vielen Jahren so funktioniert wie gedacht.

Daher hier endlich mal eine aktualisierte Version eines alten Dokumentes aus dem Downloadbereich – auch wenn ihr nicht gerade einen VT11.5 optimieren wollt – die hier gezeigten Verfahren kann man für viele Lokmodelle verwenden.

Roco liefert unter der Nummer 63098 und 64119 für das Erweiterungsset seit 2014 ein sehr schönes aktualisiertes Modell eines VT11.5 aus. Unter der Nummer 63099 gibt es auch eine digitalisierte Variante. Für das Modell ist von Roco eine (nicht digitalisierte) Beleuchtung erhältlich.

Der von mir vorgenommene Umbau der nicht-digitalisierten Variante bringt folgende Funktionen mit sich

  • Front- und Rücklampen werden fahrtrichtungsabhängig weiß/rot umgeschaltet
  • wie beim Vorbild strahlen nur die unteren Frontlampen – am jeweils rückwärtigen Wagen  in rot
  • Reduzierung der genutzten Digitalspannung durch ausschließlichen Einbau von LED

  • ESU Sounddecoder mit erweiterten Geräuschfunktionen (aka “PIKO G Projekt”)
  • Sound im Motorwagen und im Steuerwagen durch Einbau von 2 Lautsprechern.
  • Führerstandsbeleuchtung sowohl im  Steuerwagen als auch im Motorwagen
  • digital schaltbare Innenbeleuchtung in allen Wagen
  • verbesserte Stromabnahme über mehrere Wagen

Roco selbst bietet keine dieser Funktionen in der von Haus aus digitalisierten Variante mit Sounddecodern. Mir war aber vor allem die Frontbeleuchtung und die Innenbeleuchtung wichtig, da ein 7-teiliger Zug auch eine hohe Stromaufnahme und damit unnötigen Verbrauch teuren Digitalstroms zur Folge hat. Durch die schaltbare Innenbeleuchtung kann der Zug im Untergrund unbeleuchtet abgestellt werden.


Materialien

Die hier vorgestellte Digitalisierung ist wesentlich günstiger als die Variante von Roco – dort kostet allein der digitale Triebkopf 354€ (die nicht digitale Variante konnte ich in der Bucht neuwertig zu 160€ ersteigern). Hier mal eine Übersicht der erforderlichen Materialien:

LED Meterware
Abbildung 1 – LED Meterware
  • 1 rote und 4 weiße SMD LED für Führerstands- und Frontbeleuchtung
  • Vorwiderstände für LED
  • 3 Mikroschalter Ein/Aus
  • ein Set kleine Steckverbinder
  • ESU Sounddecoder 4.0 + 2 x 23er Lautsprecher von ESU a 4 Ohm
  • Uhlenbrock Funktionsdecoder für Steuerwagen
  • LED Meterware mit warm/weissen LED (siehe Abbildung)
  • Vorwiderstände für LED Meterware
  • Decoderlitze – am besten gleich in 6 verschiedenen Farben
  • elektrische Buchsen für den VT von www.digital-bahn.de (Sven Brandt)

SMD LED gibt es inzwischen unzählig viele bei den einschlägigen Elektronikherstellern wie Reichelt oder Conrad. Wichtig ist, dass die LED mit einem entsprechenden Vorwiderstand betrieben werden müssen. Dieser Vorwiderstand ist allerdings vom LED Typ abhängig.  Dieser LED Rechner ist dabei sehr wertvoll da er entsprechend der Schaltung und dem LED Typ  den Widerstand berechnet.

Die LED Meterware (siehe Abbildung 1) bekommt man am günstigsten über  e-bay – so habe ich für 60m warm/weiße LED nur 9€ inkl. bezahlt. Diese LED’s lassen sich in 3er Stücken teilen – meine Empfehlung gleich hier: Besser sind LEDs die sich in 4-er Blöcke teilen lassen, um eine gleichmäßigere Ausleuchtung des VT zu erhalten.

Der Funktionsdecoder ist erforderlich, weil der Sounddecoder pro Ausgang nur maximal 250mA an Stromaufnahme erlaubt – wir aber über alle Wagen eine wesentlich höhere Aufnahme haben. Des weiteren könnten wir die dazu notwendige Anzahl an Leitungen nicht über alle Wagen verteilen! (So wären dann z.B. 5  Leitungen für LED, 2 Leitungen für Stromabnahme, 2 Leitungen für Lautsprecher, 2 Leitungen für Stirnbeleuchtungen erforderlich.) Zudem ist ein Funktionsdecoder mit 10-15€ relativ günstig zu erstehen.

Elektrische Kupplungen:
Wichtigstes Element sind die elektrisch leitenden Kupplungen von Herrn Brandt . Ohne diese wäre weder ein 2. Lautsprecher möglich noch die verbesserte Stromabnahme über mehrere Wagen hinweg oder die Digitalisierung der Innenbeleuchtung.

Ein Set der Kupplungen von Digital-Bahn (Artnr. “kupp_vt601_erg”) reicht für einen vollständigen 7-teiligen Zug. Es gibt jedoch 2 verschiedene Sets von Kupplungen da Roco teilweise unterschiedliche Kupplungen verwendet: Der Motorwagen hat IMMER eine kurze Kupplung während der Steuerwagen (also der Zugkopf der nicht mit einem Motor ausgestattet ist!)  manchmal mit kurzer und manchmal mit langer Kupplung ab Werk ausgestattet ist. Deshalb vorher auf den eigenen Steuerwagen  schauen und entsprechend die Kupplungen mit langer oder kurzer Buchse bei Herrn Brandt bestellen.

An Werkzeug reicht was die MOBA Werkstatt hergibt ohne irgendwelche Besonderheiten – Lötkolben und ein Set mit kleineren Schraubendrehern. Pinzetten sind noch wertvoll, außerdem doppelseitiges Klebeband sowie Klebstoff, um die Kabel später zu fixieren. Ach ja: Wer keine Adleraugen hat oder direkt die SMD-LED mit angelötetem Kabel kauft, für den ist eine 3. Hand mit Lupe zu empfehlen.


Umbau Steuerwagen

Zunächst sollten wir uns um den Steuerwagen kümmern1also der Triebkopf ohne Motor. Das Öffnen erfolgt relativ einfach, indem die obere Abdeckung zusammengedrückt wird und dann mitsamt dem Fenstereinsatz für den Führerstand abgenommen werden kann.  Wie in der Betriebsanleitung beschrieben, wird danach die Schraube unter dem vorderen Drehgestell gelöst und danach die Schraube von der hinteren oberen Halterung. Bei dieser Schraube ist Aufpassen angesagt! Bei mir hat sich nach mehrmaligen Festdrehen die Schraube durch den Kunststoff gedreht. Man darf die Schraube auf keinen Fall zu fest drehen!   

Als nächstes löst man direkt die Schaltplatine und entfernt Lampen und Dioden – beide werden für den weiteren Umbau nicht mehr benötigt.

Decoder Steuerwagen

Liegt der Steuerwagen so geöffnet vor uns sollte zunächst der Funktionsdecoder an seinen Platz (der hier zum Glück reichlich vorhanden ist) unter der Schaltplatine. Selbstverständlich kann man auch einen anderen Funktionsdecoder als den Uhlenbrock verwenden (so hat auch digital-bahn.de einen sehr günstigen und genau den Anforderungen entsprechenden Funktionsdecoder im Programm). Jedoch sollte dieser an mindestens einem seiner Ausgänge eine Stromaufnahme von  mindestens 1 A  vertragen. Man sollte bei jeder LED mit ca. 25mA rechnen. Wer 8 LED in jedem Wagen verbaut, hat somit bei 5 Wagen eine Leistungsaufnahme von 1 A.  Außerdem sollte der Decoder 4 Ausgänge aufweisen:

  • A1 Führerstandbeleuchtung
  • A2 Innenbeleuchtung Wagen
  • A3 Frontlicht
  • A4 Rücklicht

Die Aufteilung ist wichtig, weil beim Uhlenbrock nur A1 mit A2 und A3 mit A4 gemeinsam gedimmt werden können.

VT11.5 Steuerwagen - Leiterplatine
Abbildung 2 – VT11.5 Steuerwagen – Leiterplatine

An 3 Stellen müssen wir die Leiterbahnen auftrennen (siehe gelber Pfeil) Danach werden 4 Löcher mit einem 1mm Bohrer genau über der Lichtaustrittsöffnung gebohrt (oranger Pfeil). An diese Stelle kommen nachher die beiden LED übereinander – jeweils die weiße und die rote LED.

Nun werden die Dioden entfernt und an deren Stelle die Vorwiderstände für die jeweils rote und weiße LED eingelötet.

Bevor die Leiterplatte verkabelt wird, müssen die SMD LEDs noch mit Anschlusskabeln versehen werden. Optimal wäre wenn man für alle 6 Kabel auch 6 unterschiedliche Farben hätte – leider war mein Mobahändler allerdings nur mit 4 Farben bestückt, sodass ich folgende Einteilung bei mir vorgesehen habe:

  • rot – LEDs Pluspol
  • Blau – LEDs Minuspol
  • Grau – gibt es 2x für die Lautsprecher
  • Schwarz – gibt es ebenfalls 2x für die Stromzuführung vom Gleis
SMD LED Löten
Abbildung 3 – SMD LED Löten

Für das Löten der SMD LED sollte man schon sehr genau hinschauen. Im Netz gibt es diverse Anleitungen, wie man SMD LEDs am besten lötet – deshalb erspare ich mir hier die Beschreibung. Ich kann allerdings die Nutzung von doppelseitigem Klebeband gemäß Abbildung sehr  empfehlen

Dabei darauf achten, dass man den Pluspol auch wirklich am Pluspol anlötet! Die roten Anschlusskabel für die rote und weiße LED müssen gerade so lang sein, dass sie bis zum Anschluss auf der Platine reichen (oranger Pfeil), während der blaue Anschluss jeweils an A3 und A4 des Decoders angeschaltet werden. Der blaue Anschluss für die weiße LED wird außerdem nachher noch an die 3. LED geführt welche das 3. Spitzenlicht wiedergibt.

Ich habe mir angewöhnt alle LED vor dem Einbau erst zu testen – was mit einem entsprechenden Trafo und einer fliegenden Verkabelung recht schnell vonstatten geht. Dabei sollte man unbedingt eine regelbare Gleichstromquelle verwenden – und natürlich darauf achten die LED mit der richtigen Polung anzuschließen!

VT11.5 Steuerwagen LED Einbau

Abbildung 4: Die beiden LEDs für die unteren Lampen werden dann übereinander geführt, sodass sich von vorne nebenstehendes Bild ergibt. Deutlich sind hier die beiden unterschiedlichen LEDs zu erkennen. Am Boden der Durchlassöffnung wurde der Rahmen mit ein wenig Isolierband gegen Kurzschlüsse gesichert. Wichtig ist, dass beide LEDs nahezu übereinander liegen (wer Spaß hat kann auch zweifarbige LED verwenden – dafür braucht man dann aber wirklich Adleraugen, um die 4 Anschlüsse an  eine SMD LED zu bekommen).


Verkabelung Steuerwagen
VT11.5 Motorwagen - 3. Spitzenlicht
VT11.5 Motorwagen – 3. Spitzenlicht

Im Wagenboden liegen bereits die schwarzen Kabel der Stromzuführung, die von den 4 Achsen abgenommen werden. Ein Kabel wird direkt mit dem Decoder verbunden, wobei man an der Verbindungsstelle noch ein weiteres Kabel anlötet welches später an die stromführende Kupplung angelötet wird. Der Pluspol des Decoders wird auf die Platine geführt (türkisfarbener Pfeil) und die Platine wie im Bild verkabelt.

Bereits jetzt kann man ausprobieren, ob der Decoder mit den LED auch wirklich funktioniert. Dabei muss allerdings beachtet werden, dass der Decoder nur programmierbar ist, wenn an A1 auch ein ausreichend groß dimensionierter Verbraucher angeschlossen ist. Der Anschluß der LED an A1 reicht nicht aus!  Ich habe daher eine 12 V Glühbirne an A1 angeschaltet (weißer Pfeil). Außerdem empfiehlt es sich am Decoder anfangs jedem Ausgang genau eine Funktionstaste zuzuordnen, also F1 zu A1, F2 zu A2 usw. 

Motorwagen – oberes Spitzenlicht

Wenn die weiße LED eingeschaltet ist, wird das Licht der roten LED überdeckt – daher nicht etwa denken, dass die rote LED nicht funktioniert! Funktioniert auch dieser Decodertest, kann die 3. LED für das Spitzenlicht montiert werden gemäß Abbildung.

Diese LED wird mittels doppelseitigem Klebeband fixiert – dabei sollte auch hier der zugehörige Widerstand nicht vergessen werden. Damit die LED möglichst aufrecht steht und in Richtung des Spitzenlichts zeigt,wird dieses mit einem Kunststoffring (oder was sich sonst in der Bastelkiste findet) aufgerichtet

Motorwagen – Funktionsdecoder programmieren

Nun sollte wieder ein Funktionstest erfolgen:

  • bei F1 brennt nur die spätere Führerstandbeleuchtung
  • bei F2 brennt nichts – F2 ist für die Innenbeleuchtung vorgesehen
  • F3 (weiss) sollte bei Vorwärtsfahrt angehen
  • F4 (rot) bei Rückwärtsfahrt

Wenn dies einwandfrei funktioniert, wird A1 auf F11 und A2, A3 und A4 auf F0 gelegt. Man kann auch eine andere Kodierung verwenden, allerdings soll der gesamte Zug ja nachher unter einer Adresse ansprechbar sein (bei mir die Adresse 11). Daher muß der Decoder auf Adresse 11 antworten. Wird dann hinterher auch der ESU Decoder auf die 11 programmiert, so werden beide Decoder mit F0 die entsprechende Funktion einschalten.

Die Tatsache, dass beide Decoder auf die Adresse 11 reagieren, macht allerdings die Programmierung schwierig, wenn der gesamte Zug später auf dem Programmiergleis steht. Genau deshalb verwenden wir die Mikroschalter ,die zwischen Stromversorgung und Decoder geschaltet werden. Sie dienen später dazu genau den zu programmierenden Decoder auszuwählen. Es nutzt übrigens nichts, nur den Steuerwagen (wenn man diesen Programmieren will) ins Programmiergleis zu stellen weil wir ja später eine durchgehende Stromversorgung haben. Alternativ kann man höchstens den Zug zur Programmierung immer trennen und dann den getrennten Zugteil programmieren.

Motorwagen Stromführende Kupplung

Hier mal eine Übersicht, wie unser Motorwagen jetzt ausschauen sollte – wobei hier jetzt auch schon die Lautsprecherkapsel mit eingebaut ist (da der Lautsprecher nicht mit dem Funktionsdecoder verbunden wird, sondern nur über die Kupplung eine Verbindung zum Sounddecoder im Motorwagen hat)

VT11.5 Motorwagen Gesamtbild
VT11.5 Motorwagen Gesamtbild

Nun sollten wir die stromführenden Kupplungen belegen.  Diese bestehen jeweils aus einer Buchse und einem Stecker. Wie man die Kupplungen richtig zusammen lötet ist hinreichend hier beschrieben – deshalb erspare ich mir diesen Teil. Auch beschreibt Herr Brandt sehr detailliert in seiner Dokumentation,  was beim Zusammenbau zu beachten ist.

Was man  allerdings auch beachten sollte: War es vorher möglich die Wagen, sowohl links- als auch rechtsherum anzukuppeln, ist dies mit den elektrischen Kupplungen nur noch in eine Richtung möglich, da jeder Wagen jeweils einen Stecker und eine Buchse besitzt und somit die Einbaurichtung im Zug vorgegeben ist. Ist der siebenteilige Zug erst einmal zusammen gebaut und steht am Stück auf dem Gleis, wird man ihn kaum zum Wenden wieder herunternehmen – es sei denn man hat eine Kehrschleife, in der ein Wenden möglich ist. Beschriften Sie daher ihre Wagen am Wagenboden nach ihrer Reihenfolge im Zug.

SeitePositionBuchseStecker
 UnterseiteHintenSchwarz 1Rot
 MitteBlauGrau 2
 VorneGrau 1Schwarz 2
OberseiteHintenRotSchwarz 1
MitteGrau 2Blau
VorneSchwarz 2Grau 2
Belegung elektrische Kupplungen

Stecker und Buchse wechseln die Belegung von unten nach oben!  Um Fehler zu vermeiden erstellt man einen Belegungsplan von Stecker und Buchse. Das sieht bei mir so aus:

Für die Tabelle gilt, dass der Stecker beim Löten immer nach links liegen muss 2als Eselsbrücke: Draufsicht von oben und Steuerwagen Front zeigt nach links, die Buchse nach rechts. Hier wird auch deutlich, warum es effektiver ist, 6 Farben zu verwenden anstatt nur 4!

Ich habe mich auf folgende Farbzuordnung festgelegt (ja – es gibt eine NEM Farbzuordnung,  die ich aber ob der eingeschränkten Mittel leider nicht nutzen konnte).

  • Grau = Lautsprecher. +/- spielt hier zunächst noch keine Rolle – muss man später eh ausprobieren (s.u.).
  • Schwarz 1 = linke Schiene bei Steuerwagen nach links
  • Blau = LED –
  • Rot = LED +

Da man Stecker und Buchse auch schnell versehentlich falsch herum montiert, wird jeder Stecker und jede Buchse  auf der geplanten Oberseite mit einem schwarzen Filzstift markiert.

 Auch hat es sich bewährt die Buchsen der Kupplungen schon vor dem Einbau in Serie zusammen zu löten, um Fehler zu vermeiden – man muss dann danach nur noch die Kabel durch den Boden führen und die Stecker anlöten. Die Führung der Kabel kann problemlos im unteren Bodenbereich erfolgen, die Kabel sollten allerdings nicht straff im Wagenboden verlegt werden, um den Kupplungen genug Spiel in Kurven zu lassen.  Außerdem die Kabel möglichst nicht übereinander legen, da es nur wenig Spielraum zwischen Beschwerungsblock und oberem Einbaurahmen gibt.

Achtung:  Das Drehgestell des Motorwagens hat – wie auch der Zwischenwagen – einen Steg welcher vor dem Zusammenbau ebenfalls getrennt werden sollte. Bei mir hat dieser Steg zu Entgleisungen in einer Kurvenüberhöhung 500mm geführt (siehe auch Beschreibung beim Zwischenwagen und Abbildung 10).

Zwischenwagen

Die normalen Zwischenwagen sind vom Grundsatz her identisch aufgebaut. Allerdings: Da die Wagenrichtung jetzt vorgegeben ist sollte man schon beim Einbau der Kupplungen die spätere Zugzusammenstellung beachten . Bevor man das Gehäuse abnimmt  macht man sich am besten mit Tesafilm Markierungen an die jeweiligen Seiten machen.

Der Grund:

  1. Der  Rahmen muß später in Flucht mit den eingeklappten Trittstufen montiert werden. Wer genau hinschaut erkennt im Rahmen diese Trittstufen.
  2. Die Züge wurden immer so zusammengestellt ,   dass sich die Einstiegstüren zwischen zwei Wagen sich nie gegenüber lagen, um lange Wege beim Einsteigen zu vermeiden. Das sollte man auch im Modell beachten.3wer sich am Schluß mein Modell anschaut wird feststellen, daß ich diese Regel selbst an einer Stelle nicht eingehalten habe und genau diesen Fehler gemacht habe. Zur Korrektur müsste der gesamte Kupplungsteil abgelötet, gedreht und wieder neu angelötet werden.

Die Arbeiten an den Wagen beschränken sich darauf, einerseits die LED für die Beleuchtung einzubauen und andererseits die Anschlüsse an die Schienenversorgung durchzuführen. Die Kabel für den Lautsprecher werden ausschließlich nur durch den Wagen hindurch geführt.

VT11.5 Wagenkasten öffnen

Der Wagen ist relativ einfach zu öffnen. Ein kleiner Schraubenzieher wird in die Nut zwischen Wagenkasten und Aufbau eingeführt, um dann durch leichte Drehung des Schraubenziehers die Rastnasen vom Unterbau zu trennen:

 In gleichem Maße wird mit dem Dach verfahren. Am Schluss sollten wir folgende Teile vorfinden

VT11.5 Wagen - Übersicht
VT11.5 Wagen – Übersicht

Hier ist jetzt die erste wichtige Fräsarbeit durchzuführen.

VT11.5 - Drehgestellzapfen entfernen

An jedem Drehgestell findet sich eine Verlängerung des Drehgestells in Form eines Stegs, welcher etwas überhöht ist. Ich vermute, dass es sich dabei um die Aufnahme für die Stromabnahme bei Kauf einer Original-Roco Innenbeleuchtung handelt – es kann aber auch sein, dass es für einen Schleifer bei Wechselstromfahrern ist.

Dummerweise sitzt diese Verlängerung extrem eng unter der Kupplung und wenn die Kabel angelötet sind, brechen diese meist schnell ab .  

VT 11.5 - Detailansicht Drehgestell Zwischenwagen

Da wir dieses Teil nicht benötigen (der Betrieb wird damit auch nicht verbessert…), wird es einfach ab gefräst. Das geht am besten mit einem kleinen Dremel oder einer Laubsäge – sonst muss man halt die Feile nehmen. Das Ergebnis seht ihr hier links im Bild

Der 7-teilige Zug hätte insgesamt 28 Stromabnahmepunkte wenn man jedes Drehgestell anschließen würde. Das ist aber für unseren Verwendungszweck nicht erforderlich. Genau genommen würde es reichen, wenn nur der Motorwagen und der Steuerwagen mit Stromabnahmepunkten versorgt wären. Allerdings kann dies zu Problemen mit elektronischen Steuerungen wie z.B. Traincontroller führen, da der Abstand zwischen den beiden Wagen sehr lang wäre und der gesamte Bereich zwischen Motorwagen und Steuerwagen nicht überwacht ist. Daher habe ich jeweils das linke und das rechte Drehgestell pro Wagen einseitig an die durchgehende schwarze Stromleitung angeschaltet.

Update 2022: Im laufenden Betrieb kam es nach mehreren Monaten problemlosen Betriebs, gleich zweimal zum Ausfall des eingebauten ESU Sounddecoders. Netterweise hat ESU diesen Decoder kostenlos ersetzt. Inzwischen habe ich mich von der durchgehenden Stromabnahme verabschiedet:Nur noch der Motorwagen und der direkt dahinter liegende Zwischenwagen ist gemeinsam mit dem Sounddecoder verbunden. Seitdem (inzwischen sind ca. 4 Jahre vergangen), gab es auch keinen Ausfall mehr des Decoders. Ich habe leider keine Ahnung, warum der Decoder damit Probleme hatte, aber die Lösung scheint funktioniert zu haben.

Zwischenwagen – Innenbeleuchtung

Rotes und blaues Kabel werden über die Übergänge in den Innenraum geführt. Dies wäre auch über den Innenraum selbst möglich, aber durch die Führung über die Übergänge vermeidet man störende Kabel beim Blick in den Innenraum

VT11.5 Wagen - Led Beleuchtung
VT11.5 Wagen – Led Beleuchtung

Auch wenn es in diesem Falle nicht unbedingt erforderlich ist, werden die Kabel mit kleinen Steckverbindern versehen, um die Abnahme des Daches im Wartungsfall zu vereinfachen. 

VT11.5 Wagen - Verkabelung

Die Kabel der Stromzuführung und des Lautsprechers werden unter dem Kunststoffgewicht verlegt. Um den Kabelsalat zu vereinfachen, aber auch, um zu vermeiden das die Kabel übereinander liegen (wodurch sich das Gehäuse nicht mehr aufsetzen lassen würde) wird doppelseitiges Klebeband zur Fixierung verwendet.

Motorwagen

Bevor wir mit dem Umbau des Motorwagens beginnen, empfiehlt es sich jetzt entsprechende Testfahrten durchzuführen. Dazu benötigt der Motorwagen lediglich seine kurze Kupplung. Wie von Herrn Brandt beschrieben ist es bei meiner Serie zwingend erforderlich gewesen die Kupplung am Motorwagen nicht nur rund, sondern diese auch möglichst dünn zu feilen. Wichtig ist, dass sich die Kupplung auch nach der Befestigung der Schraube noch im Schacht bewegen lässt. 4wenn der Motorwagen sich später, vornehmlich in engen Kurven, von dem Rest des Zuges abkuppelt, so liegt dies oft daran, dass die Kupplung nicht genug Bewegungsfreiheit hat. Dünneres Feilen um nur wenige 1/10 mm hat hier Abhilfe geschaffen. Besser anfangs zu wenig abfeilen anstatt zu viel!

Bei den Testfahrten kam es bei mir in einer Kurve von 500mm (alle meine Radien sind maximal 50cm), die mit einer Überhöhung versehen war zu Entgleisungen des Motorwagens. Genaue Analysen zeigten, dass die Schürze in diesem Bereich sehr eng anliegt. Bei mir hat es geholfen die Schwenkfreiheit der Kupplung  durch Kabelverlegung zu verbessern. Wer engere Kurven hat, der muss  u.U. die Schürze etwas weiter fräsen.

Als nächstes kommt der Einbau des Decoders was aufgrund der 8-poligen Schnittstelle wenig Probleme bereiten sollte. Die vorhandene Platine benötigt ebenfalls keine Änderung. Nur unser Schalter wird wieder eingebaut – dabei muss einer der Schienenkontakte des vorderen Drehgestells abgelötet werden und mit an den Schalter gelegt werden:

VT 11.5 - Decoderplatine des Motorwagens
VT 11.5 – Decoderplatine des Motorwagens

Der Decoder selbst kann ziemlich weit nach vorne über die beiden Dioden kommen und hat dort noch genügend Platz. Die Dioden und Widerstände können an ihrem Platz verbleiben, da die Platine bereits für eine Schnittstelle vorbereitet ist.

VT11.5 Motorwagen - Lautsprecherbereich

Schwieriger ist es den Platz für den Lautsprecher zu finden. Hier kommt wieder die Fräse zum Einsatz – wobei nur ein kleiner Teil über dem Motor ausgefräst werden muss:

Zum Einsatz habe ich 2 ESU Lautsprecher 23er mit 4 Ohm verwendet die – anders als bei ESU angegeben – in Reihe geschaltet werden! Dadurch ergeben sich wiederum 8 Ohm – was allerdings ein etwas geringeren  Lautstärkepegel bedeutet (was aber dem Sound nachher keinen Abbruch tut!).

Der 2. Lautsprecher wurde bereits anfangs in den Steuerwagen eingebaut. Fixiert wird der Lautsprecher mit Kunstoffkleber aus einer Klebepistole

VT11.5 Motorwagen - Einbau Lautsprecher
VT11.5 Motorwagen – Einbau Lautsprecher
VT11.5 Motorwagen - Einbau Mikroschalter

Problematisch ist jetzt nur, dass für alle CV Einstellungen die den Sound betreffen der 2. Lautsprecher ebenfalls mit angeschlossen sein muss. Um dies zu umgehen und die Lok auch ohne angeschlossenen Steuerwagen testen zu können, kam nochmals ein Mikroschalter zum Einsatz. Dieser verbindet entweder beide Lautsprecher oder nur einen Lautsprecher.

Eine Markierung auf dem Schalter zeigt mir an welche Einstellung beiden Lautsprechern entspricht. Relevant ist dies nur für die Programmierung – im späteren Betrieb steht der Schalter immer so  das beide Lautsprecher aktiv sind. Wer – wie hier beschrieben – einen ESU Decoder verwendet kann sich die Schalter übrigens sparen. Durch den s.g. Decoderlock ist es möglich, dass bei der Programmierung der Decoder selektiv ausgewählt werden kann5dann sollte man nur vor der Programmierung immer daran denken, am richtigen Decoder den Lock zu entfernen bzw. zu setzen.

Motorwagen – Decoderprogrammierung

Die Details wie ein ESU Sounddecoder programmiert wird ist der jeweiligen Betriebsanleitung zu entnehmen. Bei mir kam ein Loksound V4 (November 2013) zum Einsatz.  Wer einen ESU Lokprogrammer zum Laden der Geräuschprojekte hat sollte sich das ESU Projekt für den PIKO VT11.5 laden, da in diesem Projekt der 2. Motor getrennt angesteuert werden kann. Leider hat der Decoder nur einen Lautsprecheranschluss – daher hört man natürlich den 2. Motor auch über beide Lautsprecher. Glücklicherweise hatte der Fachhändler meines Vertrauens die Möglichkeit den Decoder mit dem entsprechenden Projekt zu laden. An dieser Stelle auch mal ein herzliches Dankeschön – auch an die  Kollegen bei Rössler die dort die  Zeit nahmen mit mir dieses Projekt zu diskutieren!

  Hier nur einige Besonderheiten die speziell für diesen Zug zum Einsatz kamen:

  1. Lautstärke: Sehr von Vorteil ist die Funktion der Lautstärkeregelung über Funktionstasten. Dazu sollte man sich mit den s.g. Mappingzeilen vertraut machen.
  2. Umstellung AUX2 auf LED Typ (Neonlampe) mittels CV32 auf 0 und CV283=16, CV286=5, CV287=128
  3.  Gleichzeitig wurde über die Mappingzeile die Bedingung eingestellt, daß der Motorwagen nur dann den Führerstand erleuchtet wenn der Zug steht. Für den Steuerwagen kann dies aufgrund der fehlenden Funktionalität nicht eingestellt werden (hätte dort aber auch keinen Sinn, weil der Decoder ein reiner Funktionsdecoder ist und nicht erkennen kann ob der Zug steht oder nicht).  Um mit der Mappingzeile den durch das Projekt voreingestellten Mappings nicht in die Quere zu kommen empfiehlt es sich von unten nach oben eigene Mappings zu erstellen – also ab Zeile 40. Mein o.g. Mapping habe ich in Zeile 33 durchgeführt: CV32 muß auf 4 sein, CV257 danach auf 18 (CV A) und CV266 (CV K) auf 8 (AUX2 an), CV260 (CV D) auf 4 (F11 = Führerstandbeleuchtung).
  4. Anpassung der Langsamfahreigenschaften. Dies ist notwendig weil der Zug in geschobenem Zustand sich bei mir nur ruckartig in den unteren Spannungsbereichen bewegte. Hier sollte man die ESU Parameter CV52 und CV51 erhöhen. Bei mir waren die Werte 50 und 10 zielführend.

Das Gesamtprojekt hat folgende Funktionstasten zugeordnet – wobei Licht und F11 neu hinzu gekommen sind6F11 ist im Geräuschprojekt mit dem Kupplungsvorgang belegt – dieser musste dafür weichen – schliesslich wird unser Zug so schnell nicht wieder entkuppelt...

TasteFunktion
F0Licht vorn und Innenraum
F1Motor #1
F2Signalhorn
F3Motor #2
F4Hilfsdiesel
F5Kompressor
F6Beschleunigungs-/Bremszeit, Rangiergang
F7Kurvenquietschen
F8Führerstandslicht ein/aus (AUX)
F9Pressluft ablassen
F10Schaffnerpfiff
F11 Innenbeleuchtung
F12Sanden
F13Bremse lösen/anlegen
F14Bahnhofsdurchsage #1
F15Kurzpfiff
F16Türe Öffnen/Schließen
F17Schienenstöße
F18Bahnhofsdurchsage #2
F19Kuppeln
F20Bahnhofsdurchsage #3
F21Lüfter
Funktionsbelegung VT 11.5

Die Funktionstastenzuordnung wurde wie zu einem Großteil aus dem Geräuschprojekt von ESU übernommen. Lediglich das Licht wird bei mir generell gemeinsam für Innenraum und Frontbeleuchtung /Rücklicht geschaltet.

Wer mit einer digitalen Steuerung arbeitet kann dort ebenfalls noch Bedingungen definieren.

Traincontroller

Wer keinen Traincontroller (TC) im Einsatz hat kann die folgenden Zeilen überlesen. Auch wird vorausgesetzt, dass jeder der mit TC  seine Anlage steuert sich mit diesem Programm entsprechend auskennt. Daher auch hier nur die Besonderheiten:

  1. Das Einmessen der Lok erfolgte nur mit dem Motorwagen. D.h. der Rest des Zuges wurde getrennt. Generell ist dabei so zu verfahren wie auch in dem entsprechenden TC Wiki beschrieben. Zum Einmessen wurden CV3 und CV4 auf 0 gesetzt.
  2. Die Loklänge gemäß der Zuglänge definieren – also ziemlich genau 152cm. Die Wagen wurden dann alle mit Länge 0 definiert.
  3. Der VT11.5. hat leider das Problem, daß das 1. Drehgestell des Motorwagens mit Haftreifen versehen ist. Das führt dazu, daß die vordersten Räder des Motorwagens nur sporadisch Kontakt haben. Ich habe daher den Kontaktpunkt für Vorwärtsfahrt auf das 2. Rad des Drehgestells gesetzt.

Und hier dann endlich der Lohn der ganzen Arbeit anhand eines Videos

Nutzung   auf eigene Gefahr und ich übernehme keinerlei Anspruch auf Vollständigkeit etc. (C) Mai 2015

Nachtrag April 2022

Nach einem Jahr intensivem Betriebs des Zuges, gab es dann aber doch noch Probleme. Der Zug hat immer wieder an unterschiedlichen Positionen – meist aber immer irgendwo an den Zwischenwagen, entkuppelt. Das hat man bei geschobenem Zug natürlich erst gemerkt, wenn die Beleuchtung nicht mehr funktionierte, oder die Betriebsgeräusche nicht mehr funktionierten.

Nach einer genaueren Analyse zeigte sich, dass die elektrischen Kupplungen von Herrn Brandt mit der Zeit ausleiern. Dies tritt vor allem dann auf, wenn der Zug häufig gezogen wird – hier sind dann die Zugkräfte doch höher als dies dauerhaft für eine sichere Verbindung ausreicht.

VT 11.5 - Drehgestellsicherung

Mittels eines 3D Druckers wurde ein Klipp erstellt, mit dem die Kupplungen sicher zusammengehalten werden. Es reicht, wenn nur ein Teil der Problem-Wagen damit ausgestattet wird. Damit habe ich seit nun 2 Jahren jetzt keine Entkupplungsprobleme mehr!


Eine Kopie der Druckdatei findet ihr im Downloadbereich zur freien Verfügung

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S88 Infrarotmelder für die Modellbahn

Infrarotlichtschranken testen

Artikel aktualisiert am 31.07.2022 Angepasste Version des bisherigen Dokuments aus dem Downloadbereich, Programm zur Einstellung hinzugefügt, Hinweis zu den nicht notwendigen Bauteilen, Änderungen bei der Emitterdiode.

Hier möchte ich euch einmal über meine Erfahrungen mit dem 8Fach IR Modul für S88 von Matthias Schumacher berichten.

Nachdem ich schon seit Jahren auf der Suche nach flexiblen und bezahlbaren (…) Infrarotmeldern war, bin ich bei Schumo fündig geworden. Es handelt sich um ein 8-fach IR Modul am S88 Bus und alle Details zum Modul sind sehr gut dokumentiert:

Wer schon immer SMD Bausteine gelötet hat und damit auch überhaupt keine Probleme hat – der braucht hier nicht weiter zu lesen. Aber die Mehrzahl der Modelleisenbahner ist wahrscheinlich ähnlich „grob motorisch“ veranlagt wie ich, wenn es um solche „Miniaturen“ geht. Und sicherlich hat auch nicht jeder gleich die vollständige Produktpalette an Hilfsmitteln fürs SMD Löten.

Um es gleich vorwegzunehmen: Es hat geklappt und ich bin von dem Modul ganz begeistert!  

Bis es so weit war musste ich allerdings einige Erfahrungen machen – und vielleicht hilft meine Anleitung den nicht so versierten Modellbahnern es auch mal mit dieser Lösung zu versuchen.

Hilfsmittel

  • Lötkolben – Auch wenn jetzt viele Elektroniker die Nase rümpfen, aber ich habe es das Löten mit einem ganz normalen 18W Ersa Lötkolben durchgeführt – keine Lötstation mit unterschiedlichen Temperaturen und keine besondere Spezialspitze oder ähnliches.
  • Gute (!) Pinzette
  • Lupe– am besten als Lupenbrille
  • Alte Zahnbürste
  • Dünner Lötzinn (1mm)
  • Schrumpfschlauch in 4mm und 1mm Durchmesser

Bestellung

Die Teile für ein einzelnes Modul finden sich hier (es steht natürlich jedem frei die Module wo immer er will zu bestellen – für mich war hier auch Matthias sehr hilfreich bei der Auswahl günstiger und funktionierender Teile):

https://www.reichelt.de/my/1526860

Wer erstmals ein Modul baut dem empfehle ich noch folgende Teile mit zu bestellen:

Der Löthonig vereinfacht das spätere Löten des SMD Prozessors und auch des Resonators  – das Poti wird zum Einmessen des Moduls benötigt – wie weiter unten beschrieben ist es aber nicht unbedingt notwendig. Selbstverständlich gibt es auch diverse andere Anbieter – es muss also nicht Reichelt sein…

Obige Auswahl beinhaltet übrigens die Sender und Empfängerdioden für H0 – für N findet sich eine entsprechende Diode in dem entsprechenden Artikel im Stummiforum.

Damit belaufen sich die Gesamtkosten des Moduls auf ca. 16 € – excl. Versandkosten. Vergleichbare Module kosten im Handel bis zu 11€ pro einzelne Lichtschranke (!) – und da kommt dann oftmals der S88 Anschluss noch dazu!

Montage

Bei SMD Bausteinen gilt die gleiche Regel wie auch bei „normalen“ Platinen: Gemäß der Dicke des Bauteils sortiert auflöten – also zuerst die schmalen Teile wie alle SMD Teile – danach die Durchsteckwiderstände und erst ganz zum Schluss die Netzwerkanschlüsse.

Und wundert euch nicht, das auf dem Bauteil auch C3, T1, R15 und R16 benannt sind, auf der Bestellliste aber fehlen: Diese Bauteile sind nicht mehr erforderlich, bzw. für eine spätere Erweiterung geplant!

Für die SMD Widerstände und Keramikkondensatoren mit 2 Anschlüssen lohnt sich das Verfahren zuerst einen Anschluss auf der Platine zu verzinnen und danach das SMD Element so zu platzieren das man es direkt verlöten kann. Dabei ein wenig Lötzinn auf die Lötspitze geben, platzieren und kurz mit dem Lötkolben (hier ist die Lupe von Vorteil) erhitzen um den Kontakt herzustellen. Mit Lötzinn danach den 2. Kontakt herstellen. Das ist auf Youtube überall gut beschrieben. Ich habe außerdem nach dem Einbau alle Widerstände durch gemessen um sicherzustellen, dass ich keine Kontaktbrücke hatte (meine Augen sind auch nicht mehr die Besten…).

Schwierig wurde es bei mir mit dem Resonator da dieser 3 Kontakte aufweist. Im Netz findet sich die Empfehlung zuerst den mittleren Kontakt zu löten und danach links und rechts. Wenn der Resonator nicht richtig eingebaut ist, dann funktioniert das Modul nicht (die LED leuchtet zwar – aber sonst klappt nix). Genau das war bei meinem ersten Versuch auch der Fall. Also habe ich das Modul senkrecht stehend eingebaut – und das funktioniert einwandfrei. Auch kann man so viel besser erkennen ob der Resonator Verbindung zu den Kontakten hat.

Prozessor IR Modul Schumo
Prozessor IR Modul Schumo

Die meisten Schwierigkeiten verursachte – erwartungsgemäß – der Prozessor. Und zwar nicht der Prozessor selbst, sondern die extrem kleinen Lötkontakte. Ich empfehle hier auf jeden Fall mit s.g. „Löthonig“ zu arbeiten (siehe https://www.youtube.com/watch?v=U3uO6rxiIS0 ).  Wichtig ist auch die richtige Platzierung des Prozessors auf der Platine sodass die Markierung auf der Platine in der gleichen Ecke ist wie die Markierung auf dem Prozessor.

Das Verlöten des Prozessors ist im Video beschrieben. Man verwendet am Besten einen Zahnstocher zum Auftragen des Löthonigs um sodann möglichst dünn Lötzinn aufzutragen. Wichtig ist danach aber auch die richtige Nutzung des Endlötzinns. Ich hatte wohl zu viel des Guten gemacht, sodass anfangs nur ein Anschluss funktionierte (siehe Fehlerfall 1)

Einbaurichtung beachten: Das bei LEDs der Plus-Pol immer das längere Beinchen ist, ist wahrscheinlich bekannt. Wer aber die Piktogramme nicht kennt: Der Pluspol ist am nächsten am Platinenrand. Ebenfalls ist natürlich auch beim Elko die Einbaulage zu beachten!

Initial habe ich übrigens nur den ausgehenden S88-Anschluß fest verlötet – das erleichtert Nacharbeiten und für die weiteren Tests empfehle ich eh‘ einen gesonderten S88 Strang.

Test

Für die Tests hat mir Schumo netterweise einen – eher für Spur N gedachten – integrierten Melder beigelegt. Dieser hat den Vorteil, dass Diode und Sender in einem Baustein integriert sind und man damit wesentlich besser testen kann als mit getrennten Modulen. Um die Steuerungssoftware nicht zu verwirren empfiehlt es sich zunächst das Modul an einem eigenständigen S88 Strang zu testen und dazu die Anzeige der jeweiligen Digitalzentrale zur Rate zu ziehen. Ich habe dies mit Intellibox Basic und TAMS Redbox getestet. Für die Tests sollte die Überbrückung aufgesteckt sein welche das Ende des S88 am Modul markiert. Als S88 Kabel kommt hier s.g. CAT 7 (oder aber auch CAT 6 oder älteres CAT 5 Kabel) zum Einsatz.1Oftmals liegen diese Netzwerkkabel auch Routern, Switchen etc. bei. Aber Achtung: Es gab bei mir auch s.g. Crossover Kabel welches früher häufig als Direktverbindung ohne Switch zum Einsatz kam. Dieses funktioniert definitiv nicht – sieht nur leider meistens absolut gleich aus. Durchmessen lohnt sich wenn man ein solches Kabelkonvult noch zuhause haben sollte.

Nun sollte auf jeden Fall die LED funktionieren und aufleuchten wenn das Modul am S88 angeschlossen ist.

IR Sender und Empfänger

Für H0 empfiehlt sich SFH309FA als Empfänger und SFH 4346 als Sendediode2allerdings ist die SFH4346 aktuell bei Reichelt nicht mehr lieferbar – auf Empfehlung von Schumuo nutze ich jetzt die EL IR 204-A . Man beachte: Der Anschluss ist hier genau umgekehrt wie bei LEDs: Das längere Beinchen ist der Minuspol (Kathode). Das ist aber leider nicht generell der Fall. Je nachdem welchen Sender und welchen Empfänger man hat, lässt sich dies nur in Erfahrung bringen wenn man beim Hersteller bzw. Lieferanten in die Technische Dokumentation rein schaut. Für die o.g. Empfänger und Sender aus dem Reicheltprogramm ergibt  sich somit folgender  Anschluß an den 3-fach Pins ergeben:

  • Pin 1 SFH 309FA – kurzes Bein
  • Pin 2 SFH 4346 – kurzes Bein
  • Pin 3 Jeweiliges langes Anschlussbein von Sender und Empfänger – Positionierung des Steckers zur Kante des Moduls hin.

Da ich Schrumpfschlauch zur Isolierung verwende und ich nur schwarzen Schrumpfschlauch hatte, habe ich den schwarzen Anschluss außen markiert um eine Verpolung beim Aufstecken zu vermeiden.

Man kann mit einer Handykamera sehr gut erkennen ob alle Lichtschranken zumindest Licht emittieren indem man die Handykamera auf manuellen Modus stellt, den Raum möglichst abdunkelt und dann die Belichtungszeit nach oben setzt. Das ergibt dann beispielsweise folgendes Bild:

Infrarotlichtschranken testen

Haben die Tests alle funktioniert empfehle ich dringend noch die Anschlüsse alle zu dokumentieren – hier mal ein Beispiel eines Moduls welches größtenteils belegt ist:

Einbau Infrarotlichtschranke von Schumo
Einbau Infrarotlichtschranke von Schumo

Die gelben Punkte markieren den Platinenaussenrand und wie man sieht ist auch der weiter unten beschriebene Anschluss des FTDI Kabels hier schon aufgesteckt.

Fehleranalyse

Fehlerfall 1: Einige Anschlüsse funktionieren nicht

 Hier hilft die folgende Übersicht des verbauten ATMega328 Prozessors:

Sende-LEDs von Anschluss 1-8: 10,11,12,13,17,16,17,14

Empfangs-Dioden von 1-8: 19,22,23,24,25,26,27,28

Wenn ein Anschluss nicht funktioniert hilft es die entsprechenden Anschlüsse zu prüfen und ggfs. nachzulöten. Hilft auch dies nicht, so hier noch einige Hinweise von Schumo (die ich selbst nicht ausprobiert habe):

Ob der Sender funktioniert kannst du prüfen indem du eine normale rote oder grüne LED (bitte keine weiße, weil die haben eine andere Spannung) zwischen den mittleren und den äußeren (am Rand liegenden) Pin von Anschluss 3 legst. + ist der mittlere Pin. Die LED muss dann leuchten, wenn auch nicht mit voller Stärke. Alternativ mit einer Handykamera draufschauen. Die meisten detektieren auch IR-Licht… Die Modulation auf dem Signal ist mit dem Auge nicht zu erkennen.

Den Empfängeranschluss kannst du nur noch über das FTDI-Kabel innerhalb der Software checken.

Fehlerfall 2: Kein Anschluss funktioniert

Wenn gar kein Anschluss funktioniert deutet dies eher auf ein Fehler beim Einbau hin. Hier insbesondere den Resonator prüfen. Natürlich können auch die Eingangskanäle am Prozessor ein Problem darstellen – daher hilft hier die Nachverlötung. Messen der Kontakte mit einem feinen Fühler am Messgerät hilft ebenfalls Fehler beim Zusammenbau zu finden.

Einmessen

Manuelle Einstellung

Zum Einmessen und Betrieb gibt das Video erschöpfend Auskunft.

Allerdings hatte ich auch manchmal den Effekt, das ein Melder gar nicht oder Dauerkontakt anzeigte.

Hier ist es wirklich wichtig den Melder nach dem Einbau (!)mittels Reset zurückzusetzen und dann im eingebauten Zustand (siehe unten) einzumessen. In meinem Falle war dazu auch keine Einstellung mittels Potentiometer erforderlich – die automatische Einmessung war voll und ganz ausreichend.

Einstellung mittels FTDI Kabel

Auch wenn die manuelle Einstellung – größtenteils – funktioniert, empfehle ich trotzdem sich ein FTDI Kabel zuzulegen – auch wenn man keine Gitterlichtschranken verwendet.

So hatte ich ein Modul, das sich überhaupt nicht mehr einstellen lies. Das äußerte sich darin, das nur ein einziger Anschluss funktionierte – alle anderen haben keine Meldung gebracht. Um dies zu beheben habe ich einen Reset durchgeführt – der geht allerdings nur mit einem FTDI Kabel.

Dieses Kabel hat auf der einen Seite einen USB Anschluss, auf der anderen Seite verbindet man es mit dem Modul. Es gibt teure FTDI Kabel im Handel – es geht aber wesentlich günstiger wie  z.B. mit diesem FTDI Modul bzw. FTDI Platine.  Einziger Nachteil dabei ist das es wirklich 3-4 Wochen dauert bis das Modul kommt, da es aus China versandt wird.

Zu beachten ist außerdem, das es sich hier um ein Mini USB Kabel handelt – um genau zu sein USB Typ-A auf  Mini USB – ein Kabel das vor einigen Jahren auch durchaus noch als Ladekabel an Handys zum Einsatz kam.

Auf der FTDI Platine gibt es außerdem einen Stecker den man auf +5V setzen muss. Die gesamte Belegung des Kabels sieht dann wie folgt aus:

S88 IR ModulS88 IR BelegungFTDIFTDI Belegung
Pin 1+5VPin 1GND
Pin 2GNDPin 2CTS (unbelegt)
Pin 3RXPin 3+5V
Pin 4TXPin 4TX
  Pin 5RX
Pin 6DTS (unbelegt)
FTDI PIN Belegung

Und in einem realen Einbau sieht das ganze wie folgt aus (zugegebenermaßen nicht 100%ig sauber). Gelbe Punkte markieren den richtigen Anschluss, damit man das Kabel nicht verkehrt herum aufsteckt:

FTDI Kabel für IR Lichtschranke einmessen
FTDI Kabel für IR Lichtschranke einmessen

Bevor man das Kabel nun einsteckt sollte man tunlichst den S88 Bus abstecken (es reicht aber auch schon die Stromversorgung der Anlage für den S88 abzuschalten).

Nun alle IR Module anstecken und sich aus dem Internet die Software Hyperterminal runterladen. Die Software ist von Microsoft und eigentlich für Windows XP – funktioniert aber auch mit Windows 10 (Bitte von einer „offiziellen“ Seite runter laden – es gibt leider viel Mist im Netz….).  Für Linux gibt es ähnliche Programme – aber ich hatte leider nur gerade Windows zum Testen…. Wesentlich einfacher geht es mit einem Konfigurationsprogramm – siehe dazu das folgende Kapitel)

Nun können wir unseren USB  to FTDI Konverter am USB Port des PC/Laptop einstecken – und es sollte nun die LED am FTDI Modul und am S88 Modul leuchten. Wenn nicht, dann bitte nochmal alle Kabel und Verbindungen kontrolliere.

Nun im Geräte Manager von Windows sich noch anzeigen lassen welcher COM Port aktuell verwendet wird – siehe Anschlüsse (COM & LPT). Bei mir war es COM7. Den COM Port benötigen wir nämlich für das Terminalemulationsprogramm. Dazu die Einstellungen 115200 baud, 8 Datenbits, keine Flusssteuerung verwenden.

Wenn man nun ein Terminalwindow bekommt so sieht man zunächst nichts! Und wenn man was eintippt auch nicht! Es fehlt nämlich das s.g. Echo – also die Rückmeldung darüber welche Zeichen ich eingetippt habe. Deshalb einfach mal <I> (incl. Der Zeichen „<“ und „>“ ) eingeben und nun sollte ich den von Schumo beschriebenen Informationsoutput bekommen.

 Mittels der Kommandos D1, D2, etc. lassen sich die Werte für jeden Anschluss anzeigen. Und nicht wundern das man dann endlose Debugwerte bekommt sondern mittels <D> einfach wieder ausschalten. Alles weitere hat Schumo selbst in seiner Beschreibung dokumentiert.

Zum Einmessen habe ich dann allerdings nicht Hyperterminal verwendet sondern die Software von Andre (SchumoCFG – findet sich auch auf dem o.g. Blog im Stummiforum) die wirklich sehr hilfreich beim Einmessen ist und die ich nur empfehlen kann. Wie Andre beschrieben hat ist das Programm noch ein wenig „rudimentär“. Deshalb habe ich mir folgende Vorgehensweise angewöhnt:

  1. S88 Spannung trennen
  2. FTDI Kabel am Modul einstecken und am PC
  3. SchumoCFG starten und Verbindung herstellen
  4. Einstellen des benötigten S88 Anschlusses mittels SchumoCFG
  5. Den errechneten Wert dokumentieren
  6. SchumoCFG trennen
  7. Hyperterminal starten und Verbindung herstellen
  8. Mittels <I> schauen ob die Werte übernommen wurden
  9. USB Anschluss trennen

Ich empfehle sich die ermittelten Werte aufzuschreiben. So hatte ich wohl irgendwann mal zu schnell das USB Kabel getrennt und alle Werte am Modul waren wieder auf Standardwerten L Mit Hyperterminal und <S x n> lassen sich die Werte dann aber ganz schnell wieder ins Modul schreiben ohne das man neu einmessen muss.

Verwendet man das Programm von Andre, so werden die Werte direkt eingelesen. Im Bild unten seht ihr gelb markiert die eingelesenen Werte. Geht ihr auf “Einmessen”, so könnt ihr den jeweiligen Melder neu programmieren. Dabei am Ende nicht vergessen mittels “setzen” den Wert auch in das Modul zu schreiben.

SchumoCFG Konfigurationsprogramm für IR Melder
SchumoCFG Konfigurationsprogramm für IR Melder

Gelb markiert seht ihr hier übrigens den Sensor 5 den ich nach der Verbindung kurz aktiviert habe und der deshalb in grüner Farbe die Aktivierung anzeigt.

Wenn man die ermittelten Werte einträgt wundert man sich vielleicht über die teilweise doch großen Unterschiede. Deshalb hier (danke an Schumo!) nochmal die Übersicht, was die Werte jeweils bedeuten:

  1. Der Schwellenwert ist die Größe/Menge an reflektiertem Licht, die überschritten sein muss, damit eine Belegtmeldung ausgelöst wird. Je größer der gemessene Wert ist, desto unempfindlicher, d.h. desto mehr Licht muss vom Empfänger erkannt werden.  
  2.  Je kleiner du die Werte einstellst, desto empfindlicher ist das Modul, also umso weiter entfernte Objekte können detektiert werden. Aber bitte zwingend den direkten Blickkontakt zwischen Sende- und Empfänger-Diode ausschließen. Zur Not etwas Schrumpfschluch über die Empfänger-diode stülpen (aber nicht zu lang, sonst kommt nichts mehr an).
  3. Bei der Einstellhilfe ist vor allem der letzte Wert einer jeden Zeile interessant: Er gibt an welchen “Belegtgrad” der Sensor momentan sieht. Wenn diese Zahl größer ist als der eingestellte Schwellenwert ist, so wird eine Belegtmeldung ausgelöst. Ohne Objekt vor der Nase sollten hier sehr kleine Zahlen (max. 10) stehen. Mit einem Objekt vor dem Sensor steigen die Werte dann recht stark an.
  4. Mit den Kommandos T und TX kannst du einstellen, wann S88-Signale von anderen Modulen eingelesen werden. Es gibt bei unterschiedlichen Herstellern unterschiedliche Timing-Einstellungen. Ich empfehle hier die Grundeinstellung zu verwenden. Wenn es aber Probleme gibt mit Modulen die hinter dem IR-Melder (also Richtung Busende) liegen, kannst du den Zeitpunkt an dem eingelesen wird verstellen. Hier  ist’s erklärt: Clock(high) und Clock(low) der S88-Zentrale muss 20µs oder größer sein, damit der Baustein funktioniert. Der Wert den du bei T einstellst ist die Zeit, die der Baustein zwischen Erkennen der Clock-Flanke und einlesen des Modules wartet. Je nachdem wie schnell die anderen Module im Busstrang sind, muss man hier u.U. zu einem anderen Zeitpunkt lesen, damit es funktioniert. Das kann man dann einstellen. Die Voreinstellung ist 8 und sollte eigentlich immer richtig sein…

Einbau in der Anlage

In meinem Fall hatte ich teilweise echte Probleme die IR Melder noch unter der Anlage unterzubringen, was allerdings mit dem speziellen Anwendungsfall zu tun hat: Ich steuere meine Anlage digital mit Traincontroller. Damit die Software erkennen kann wenn eine Lok einen Zug ankuppelt muß ein Momentkontakt am Anfang des zu überwachenden Gleises einschalten. Genau hierzu dient der IR Melder. Allerdings sollte man sich in einem solchen Fall vorher Gedanken machen, ob der Melder noch unter die Anlage passt! Gerade in einer Weichenstrasse ist der Untergrund voll belegt – und trotz genauer Vermessung der noch freien Punkte im Untergrund (man sollte sich wirklich die Gleislage von unten anzeichnen – jetzt weiss ich warum….), habe ich es geschafft einen Servo zu durchbohren. Die verwendeten IR Melder haben einen Durchmesser von 3.5mm. Um noch etwas Luft zu haben sollte der Melder aber in ein 4mm Loch passen. Der Schwellenabstand passt dann gerade noch so.

Auch wenn man vielerorts sieht, das die Melder bis zur Schwellenhöhe verbaut sind habe ich diese wenige Millimeter tiefer eingebaut. Das hat den Vorteil das die Melder im Normalbetrieb wirklich kaum zu sehen sind.

Ein weiteres Problem tauchte mit einigen Meldern auf: Diese zeigten dauernd Kontakt an und das Problem lag in Streulicht weil Diode und Transistor zu nah nebeneinander waren. Hier kam der etwas dickere Schrumpfschlauch zum Einsatz der entweder über den Sender (oder Empfänger) gezogen wird sodass der Lichtaustritt (bzw. Empfang) garantiert nur nach (bzw. von)  oben erfolgen kann.

Ist der Einbau vollzogen so muss der Melder final eingemessen werden. Er sollte dann aber dann unverrückbar eingebaut sein! Und wenn der Melder funktioniert sollte man ihn direkt beschriften. Schnell hat man Melder 1 auf Anschluss 2 aufgesetzt. Bei der Gelegenheit habe ich auch gleich den schwarzen Anschluss markiert um Verpolungen auf der Platine auszuschließen.


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MobaLEDLib – Erfahrungen mit DCC Servobausteinen

Artikel aktualisiert am 27.10.2022

Nachdem ich mit DCC LED Steuerungen mit der von Modelleisenbahnern entwickelten MobaLEDLib so viele positive Erfahrungen gemacht hatte, habe ich mich diesmal an die nächste Stufe gewagt – DCC Servobausteine. Um es vorwegzunehmen:

Mittels der Elektronikbausteine der MobaLEDLIB ist es möglich extrem günstig und sehr effektiv Servos mittels des DCC1andere Protokolle werden auch unterstützt – die habe ich aber nicht getestet. Protokolls zu steuern.

Der Weg dahin ist allerdings etwas steiniger als nur LEDs anzusteuern. Vielleicht kann ich euch trotzdem die Angst nehmen – ich habe nämlich keinen blassen Dunst von Elektronik. Aber außer Löten und ein wenig Basiswissen (z.B. wo bei LEDs Plus und Minuspol ist oder das man Kondensatoren immer richtig gepolt einbauen muss), braucht ihr keine Elektronikkennnisse!

Was sind DCC Servodecoder?

Mit Servos kann man auf der Moba richtig viel anstellen – siehe dazu auch meinen Bericht im Technikkapitel. Dort hatte ich auch eine Liste zusammengestellt, was denn nun ein Decoder – also das Modul mit dem die Servos mittels DCC Kommandos angesteuert werden – leisten sollte:

  1. Der Antrieb muss einfach programmierbar sein ohne mühsam unter die Anlage zu klettern und erst ein Programmiergleis anzuschliessen.
  2. Die Ausfallwahrscheinlichkeit sollte so gering wie möglich sein.
  3. Die Verbindungsleitungen sollten gegen Störungen abgesichert sein
  4. Der Antrieb muss günstig sein da er auch in grossen Mengen eingesetzt werden soll.
  5. Der Decoder sollte für die Servos eine eigenständige Stromversorgung bereitstellen, ohne dass dafür teuerer Digitalstrom verwendet wird.
  6. Weichenherzpolarisierung muss als Option zwingend vorhanden sein.

Mit einer einzelnen Platine kann man mittels DCC Kommandos insgesamt 3 Servos ansteuern. In Nächternhausen wollte ich diese zunächst für die Tore meines Ringlokschuppens verwenden.

Die Bausteine – eigentlich müsste ich eher sagen die Servoplatinen – werden an die MobaLEDLib Hauptplatine genauso angeschlossen wie auch eine RGB LED, also mittels eines einfachen Pfostensteckers. Beim Einsatz als Weichenantrieb ist zu beachten, das die Servoplatinen keine Herzstückpolarisierung besitzen. Zur Polarisierung kann man eine Relaisplatine verwenden2das wird aber wohl wieder ein eigenständiges Projekt werden – aktuell verwende ich die MobaLEDLib nur für die Servos und LEDs.

Aller Anfang ist schwer

Ich gehe mal davon aus, das ihr bereits die MobaLEDLib für die Lichtsteuerung verwendet – ansonsten schaut einfach auch mal in meinen Blogbeitrag “MobaLEDLib – Erfahrungen eines Nicht-Elektronikers“.

Als erstes benötigt ihr natürlich die Bauteile – und da hatte ich schon meine ersten Probleme, weil manche Teile nicht lieferbar waren. Aber eigentlich war das kein Problem. Doch der Reihe nach:

Komponenten

Die Ansteuerung der Servoplatine erfolgt über die Hauptplatine. Normalerweise wird diese kaum direkt dort angeschlossen werden, sondern über eine Verteilerplatine. Und dann braucht ihr natürlich noch einen oder mehrere handelsübliche Servos.

Die Servoplatine hat einen eigenen Mikroprozessor – einen Attiny. Um diesen zu Programmieren benötigt ihr einmalig eine Programmierplatine und einen Arduino Uno – wobei letztere beiden Komponenten nicht unbedingt erforderlich sind (s.u.).

Zusammenbau und Bestellung

Der Zusammenbau ist wie immer gut auf im MobaLEDLib Wiki beschrieben. Allerdings hätte ich vielleicht besser erst alles bis zum Schluss durchlesen sollen:

Die Erweiterung der Hauptplatine um zusätzliche LED und Taster ist nicht erforderlich.

Tatsächlich dient diese Erweiterung nur dazu, wenn man die Servos später ohne Programmunterstützung einstellen will. Das wird aber nur in den seltensten Fällen der Fall sein. Die Servos sind ja – genauso wie die Hauptplatine – nachher irgendwo unter der Anlage verbaut – wer will da von der Hauptplatine unter der Anlage die Servos über der Anlage einstellen?

Tatsächlich gibt es natürlich Anwendungsfälle, wo man auf dem Schreibtisch alles zusammenbaut – aber dann hat man in der Regel auch einen PC vor Ort.

Im Grunde benötigt ihr nur die Servoplatine 510 , allerdings: auf der Servoplatine ist ein kleiner Mikroprozessor – ein s.g. ATTINY. Und den kann man nur über eine Programmierplatine programmieren. 3Wenn ihr genau wisst, das ihr nur eine bestimmte, kleine Anzahl an Servos benötigt dann könnt ihr auch einen anderen Anwender fragen, ob er euch den ATTINY programmiert.

Einmalig braucht ihr also noch eine Programmierplatine in der Bauvariante 1 4die Variante 2 ist nur erforderlich wenn ihr tief in die Elektronik einsteigen wollt und eigene Attiny Steuerungen prorammieren wollt – den Attiny-Programmer 400. Diese Platine funktioniert allerdings nicht von alleine – sondern benötigt einen Arduino UNO R3 5(ein Arduino Uno DIP2 komaptibles R3 Board in der DIP Variante mit ATmega328 und USB) – den man günstig in China oder für ca. 13-15€ auch bei Reichelt erhält

Bestellung

Im folgenden setze ich voraus, das ihr bereits die Hauptplatine im Einsatz habt und vielleicht auch schon eine Verteilerplatine.

Die Bestellkomponenten für die Servoplatine und die Programmierplatine sind auf dem MobaLedLib Wiki detailliert beschrieben – schaut dort unter 510 – Servomodul nach, sowie unter 400 Attiny Programmer. Dabei bitte folgendes bei der Bestellung beachten:

  • Servoplatine: Es gibt bei der Servoplatine alternativ für den WS2811 die SOP Bauform6U3 in der Bestellliste. Verwendet aber stattdessen die DIP Bauform7U2 in der Bestellliste, welche leider nur schwierig zu bekommen ist. Deshalb könnt ihr diese WS2811 in DIP bei Alfred zusammen mit den Platinen bestellen!
  • Servoplatine: Stiftleiste SV3 und SV4 benötigst du nur wenn du vor Ort mehr als 3 Servos schalten willst. Dann kann man die Servoplatinen miteinander verbinden. Das würde ich aber nicht empfehlen, sondern generell eher einen Verteiler oder Miniverteiler verwenden. Der Vorteil ist, das ihr damit wesentlich flexibler seid, da ihr jede Servoplatine einheitlich bauen könnt und flexibel verkabeln könnt.
  • Attiny Programmer: Ich hatte echt Probleme bei Reichelt die LED zu bekommen die auf dem Programmer sind. Tatsächlich habe ich diese einfach weggelassen – für die Programmierung selbst sind diese nicht wirklich erforderlich – wartet halt beim Programmieren bis ihr sicher seid, das es abgeschlossen ist.
  • Erweiterung für die Hauptplatine: Unter diesem Link steht, das man die Hauptplatine zur Einstellung der Servos verwenden kann. Betonung liegt aber auf “kann” – es ist nicht wirklich erforderlich. Hätte ich mal vorher genau lesen sollen. Braucht man also nicht wirklich.
  • Arduino Uno: Den muss man einfach nur fertig bestellen (siehe Hinweis weiter oben)

Bau des Programmers

Das funktioniert genau so wie in der Beschreibung dargestellt. Hier nochmal die Abfolge:

  • Attiny Programmerplatine zusammenlöten
  • Arduino Software um den Uno und Attiny erweitern
  • Programmierplatine auf den Uno stecken
  • Attiny auf die Programmierplatine stecken
  • Attiny programmieren
  • Attiny von der Programmierplatine auf die Servoplatine umstecken
  • Servo programmieren (siehe unten)

Einwandfrei beschrieben wie das funktioniert hat Moba Jo in diesem Video – danach war es selbst für mich ein leichtes den Attiny zu programmieren:

Bau der Servoplatine

Auch das ist einwandfrei beschrieben – was mir nicht so ganz klar war: Solange man die Servoplatinen nicht direkt untereinander sondern über Verteilerplatinen anschliesst, muss man zwingend jede Servoplatine terminieren indem man die Lötbrücke TERM verbindet!

Servo programmieren

Vorbereitung

Das obige Video zeigt wie es funktioniert. Bevor ihr mit der Programmierung anfangt, solltet ihr die Bibliotheken allerdings auf den aktuellen Stand bringen – bei mir war das Version 3.0.0 (die Version steht in der Excel rechts oben).

Der Update funktioniert so, das ihr den Programmgenerator startet – dann auf Optionen gehen und auf Update. Dort “Installiere Betatest” – das war für mich etwas verwirrend weil da Betatest steht – tatsächlich wird aber die wirklich neueste Version installiert (dazu musste ich dann auch erst mal im Forum nachfragen wie das funktioniert).

Beim Anschließen der Servos ist folgende Nomenklatur zu beachten:

Servo 1Innen – in der Excel hat der Servo die Nummer 0
Servo 2Mitte – in der Excel hat der Servo die Nummer 1
Servo 3Aussen – in der Excel hat der Servo die Nummer 2

Das Massekabel des Servos muss zum Attiny hin zeigen – bei Futaba, Conrad und Robbe ist es schwarz, bei Graupner, JR und den meisten Noname Servos ist es braun. Der Stecker hier an dem Pfeil sitzt auf Position 0 – also der 1. Servo:

Mobaledlib Anschluss Servo
Mobaledlib Anschluss Servo
Mobaledlib Miniverteiler

Für die Servoverteilung eignet sich ein Miniverteiler8 (der kommt in der neuesten Version der Hauptplatine mit). Solltet ihr den Miniverteiler verwenden, so denkt daran, das dieser keine Pins für die Terminierung hat. Zur Terminierung müsst ihr die entsprechenden Pins wie auf diesem Bild verwenden.

Mobaledlib 6-polige Stecker

Vielleicht war es auch meine eigene Dummheit, aber ihr solltet auch darauf achten, das ihr die Kabelverbindungen selbst richtig aufsteckt – hier nochmal als Gedankenstütze.

Programmierung

Die Programmierung ist ebenfalls oben im Video gut beschrieben. Einfach über Optionen den “LED Farbtest starten9auch wenn das gar nichts hier mit dem Farbtest zu tun hat. Dann den Reiter “Servos” auswählen.

Die Einstellung der Servoauslenkung erfolgt am PC – während der Servo selbst dann meist schon am Einbauort fest installiert ist

Genau das kann manchmal ein Problem werden! Aber hier hilft es wenn euer PC mit dem Internet verbunden ist und ihr ein Smartphone oder noch besser einen Laptop oder Tablet habt. Macht dann einfach eine Videokonferenz mit eurem Tablet (einfach einen anderen Benutzer wählen als Einwahl), gebt euren Bildschirm und die Steuerung (!) frei. Schon könnt ihr die Einstellungen auf eurem mobilen Endgerät direkt am Ort des Geschehens vornehmen.

Allerdings hatte ich das Problem, das zwei der drei Servos nur sehr schwerfällig, bzw. gar nicht auf die Eingaben in der Servoeinstellung reagiert hatten.

Ich hatte vom Miniverteiler zum Hauptverteiler ein 2m langes Kabel verwendet. In der Dokumentation findet sich der Hinweis, das man in solchen Fällen (>1.5m Kabellänge) zusätzliche Spannungsversorgungen legen sollte. Stattdessen habe ich – nur zur Programmierung – kürzere Kabel verwendet. Danach hatte ich auch keine Probleme.

Bei der Programmierung über den Programmgenerator wird der jeweilige Attiny programmiert – nicht der Arduino! Deshalb ist der spätere Steckplatz des Servos – also an welcher Stelle er in der Excel adressiert wird – für die Programmierung selbst nicht von Belang. Im Excel selbst daher einfach nur Servo auswählen – und lasst euch nicht davon irritieren, das im Kommentarfeld dann ganz andere Werte stehen:

Excelauszug MobaLEDLIB mit Servos
Excelauszug MobaLEDLIB mit Servos

Beachtet die drei Zeilen ab Adresse 751: Hier wird dann immer Servo2 ausgewählt.

Ergebnis

In Nächternhausen habe ich die Servos zunächst dazu benutzt um die Tore meines Rundlokschuppens zu öffnen und zu schließen wie ihr auf diesem Video sehen könnt:

Falls ihr euch interessiert wie das asynchrone Öffnen und die Positionierung der Servos realisiert wurde, dann schaut euch bitte diesen Beitrag an: “Tore mit Servos öffnen“.

Was nun meine Wunschliste anbelangt, so ist alles erfüllt – bis auf die Herzstückpolarisierung.

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Rueckmeldung mit S88

Artikel aktualisiert am 27.10.2022

Rückmeldung mit S88? “Lass die Finger von” – “bloß nicht” – “uraltes Teil” – “viel zu langsam” – “störanfällig ohne Ende” – das sind so die typischen “Rückmeldungen” die ich schon bekommen habe.

Aber ich verwende ihn trotzdem! Und ich habe – inzwischen – keinerlei Probleme mehr damit. Sicher gibt es inzwischen neuere Bussysteme wie BiDiB, Loconet oder RS – allerdings haben diese den Nachteil doch alle sehr speziell zu sein – für kein anderes Bussystem gibt es so viele Varianten, Selbstbauten und Hersteller (und das spiegelt sich natürlich auch im Preis wieder).

Noch ein Hinweis: Ich beziehe mich zwar im folgenden vor allem auf 2L – das Gesagte gilt aber größtenteils genauso für 3L, da der S88 Bus unabhängig vom verwendeten Gleissystem ist.

Hintergrund

Allerdings musste ich einiges an Lehrgeld bezahlen – und am Anfang lief es gar nicht gut mit dem S88 Bus. Aber was habe ich angestellt, damit es gut funktioniert? Dazu hier einige Tipps.

Zunächst mal etwas grundsätzliches: Der S88 ist ein sehr altes Rückmeldesystem – ursprünglich von Märklin entwickelt mit einer Übertragungsgeschwindigkeit eines Akkustikkopplers (2400 baud). Aber das ist inzwischen Vergangenheit. Wer sich eingehend mit der Technik befassen will, dem seien folgende Links empfohlen (ohne Anspruch auf Vollständigkeit):

Link
Eine Beschreibung von Karsten Tams – obwohl von einem Hersteller, halte ich es für eine der besten Beschreibungen zum S88 Bushttps://tams-online.de/WebRoot/Store11/Shops/642f1858-c39b-4b7d-af86-f6a1feaca0e4/MediaGallery/15_Download/Infothek/Infothek-Blaetter/s88_Infothek_2014_03.pdf
Wer sich für die technischen Details, also Belegung der Kabel und Taktung interessiert, dem sei der Beitrag der OpenDCC Gruppe empfohlenhttps://www.opendcc.de/s88/s88_n/s88-n.html
Giorgio Hoenig hat einige schöne Darstellung der verschiedenen Verschaltungsvarianten auf seiner Website.https://www.gotthardmodell.ch/digitales/rueckmelder/s88-bus/
Für die Elektroniker unter uns Modellbahnern ist vielleicht diese Selbstbauanleitung auf Basis eines ATTiny2313A interessanthttps://mobatron.4lima.de/2020/04/s88-mit-koepfchen

Schaut euch vor der Nutzung die Technik des S88 Busses an – dazu sollten die Links helfen.

Aber warum benötigt man überhaupt eine Rückmeldung (das steht leider nämlich nicht in den Beschreibungen)?

Rückmeldung und die Steuerungssoftware

Dazu sollte man sich anschauen, wie eine Steuerungssoftware überhaupt erkennen kann, das ein Zug sich von A nach B bewegt. In der Regel werden dazu – wie auch bei der richtigen Bahn – Blöcke verwendet. Nehmen wir ein einfaches Beispiel:

Auf der Anlage steht ein Zug auf dem Gleis. Das linke Gleis ist mit einem S88 Melder versehen, das rechte Gleis ebenfalls. Das Gleis ist zwischen Melder 1 und Melder 2 unterbrochen.

Abbildung 1: Zugmeldung mittels S88 – mit Zug im Block

Unsere Steuerungssoftware stellt das Gleis in Form von 2 Blöcken dar – dabei wird jedem Block der entsprechende Melder zugeordnet. Die Gleisverbindung zwischen den Blöcken wird durch eine Verbindung markiert.

Unser Zug bewegt sich von links nach rechts. Es gibt unterschiedliche Melder, aber in unserem Beispiel gehen wir mal von Meldern aus, welche das gesamte Gleis melden (Dauerbelegtmelder)1es gibt auch Punktmelder die nur reagieren, wenn der Zug einen bestimmten Punkt passiert hat – für den grundsätzlichen Ablauf ist dies aber erst einmal egal. Die Melder reagieren auf den Spannungsabfall, den ein Widerstand zwischen dem Plus und Minuspol verursacht. Das kann der Motor der Lok selbst sein, aber auch ein hochohmiger Widerstand zwischen Plus und Minus2hier ist übrigens auch ein wesentlicher Unterschied zu den Punktmeldern. Dazu kann man die Achsen der Wagen mittels Widerständen überbrücken (mehr dazu weiter unten). Wenn nun unsere Lok zwischen linkem und rechten Gleis steht3 (oder fährt – auch eine stehende Lok verursacht einen Widerstand über den Motor – insbesondere weil bei Digitalsteuerung immer eine Spannung anliegt, auch wenn die gerade gesteuerte Lok sich nicht bewegt), dann wird der linke und der rechte Melder auslösen.

Abbildung 2, Zugmeldung mit S88 – Zug zwischen den Blöcken

Unser PC wird also jetzt beide Blöcke als belegt melden – was ja auch vollkommen in Ordnung ist. Beachtet, ab wann der rechte Block als belegt erkannt wird. Nämlich erst wenn der erste Widerstand entdeckt wurde – und das ist die erste Achse die einen Widerstand verursacht!

In obigem Beispiel haben wir eine Dampflok die vorne eine s.g. Vorlaufachse hat. Diese Vorlaufachsen sind in der Regel nicht zur Stromversorgung der Lok genutzt – deshalb erzeugen sie auch keinen Widerstand und erst bei der ersten stromversorgenden Achse wird der Zug im neuen Block gemeldet.

Warum ist das wichtig? Das hat mit unserer Steuerungs-Software zu tun. Wenn wir später punktgenau halten wollen, muss die Software wissen, wie viel Abstand zwischen Zugbeginn und erster meldender Achse ist! Sonst hält unser Zug immer dort, wo die erste Meldeachse ist – und der nächste Zug hat seine vordere Meldeachse natürlich an einem anderen Punkt, würde also auch an anderer Stelle halten. Deshalb wird der Steuerungssoftware mitgeteilt, wie der Abstand zwischen Beginn der Lok und erster Meldeachse ist.

Und da haben wir schon das erste Problem: Was ist wenn die Meldeachse verdreckt ist? Oder die Achse hat Haftreifen und meldet mal und mal nicht? Auch dafür gibt es Lösungen – die habe ich aber in einem extra Blog – Haltmelder – oder: Wann erkennt der PC, das der Zug am Ziel ist? – beschrieben. Aber gehen wir mal davon aus, das unser Zug sich weiter bewegt. Sobald im linken Gleisbereich keine meldende Achse mehr vorhanden ist (!), wird unser Bild so ausschauen:

Erst jetzt würde die PC Software den linken Block als unbelegt definieren und ein neuer Zug könnte dort einfahren. Hätten wir einen Wagen verloren (weil dieser sich vielleicht entkuppelt hat oder entgleist ist), dann wäre der vorhergehende Block immer noch belegt und nach wie vor könnte kein Folgezug in den belegten Block einfahren.

Das gilt aber alles nur, wenn alle Fahrzeuge gemeldet werden können – und das ist wiederum nur der Fall, wenn ein Widerstand vorhanden ist – entweder in Form eines Motors, oder aber auch einer Lichtquelle wie der Innenbeleuchtung oder eines realen elektronischen Bauteils. Da die meisten Güterwagen unbeleuchtet sind, empfiehlt sich natürlich gerade diese mit einem Widerstand zu versehen – doch davon später mehr.

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Trennstellen

Mal von der geraden Strecke mit mehreren Blöcken, abgesehen 4da ist es ja einfach – wir machen die Trennstellen einfach am Blockende, aber: Wo soll ich denn jetzt die Trennstellen im Gleis machen? Das hatte ich am Anfang auch falsch gemacht, weil es ja doch ziemlich einfach ist die Trennstelle direkt hinter der Weiche zu machen – schließlich muss man an dieser Stelle eh’ einen Schienenverbinder einsetzen:

S88 Stromtrennung

Wenn der letzte Wagen nicht mehr auf der Weiche steht, sondern hinter der Weiche, dann ragt dieser in der Regel immer noch in das s.g. Lichtraumprofil – ein Zug in das Nachbargleis würde also unweigerlich einen Zusammenstoß produzieren

Wie auf dem Bild zu ersehen, würden die Schienenverbinder der Weiche ein ganzes Stück vor diesem Bereich des Zusammenstoßes liegen. Daher muss man die Trennstelle versetzen bis zu dem Punkt wo beide Wagen noch gefahrlos aneinander vorbeikommen (siehe dazu auch das Bild weiter unten)

Trennstellen nicht direkt hinter der Weiche erstellen, sondern innerhalb des Lichtraumprofils.

Trennstellen im Schattenbahnhof

Besonderheit in der Einfahrt in den Schattenbahnhof: Wer seine Anlage mit einer PC Software steuert, der hat auch die Möglichkeit Züge im Untergrund aufreihen zu lassen5ich kenne allerdings nur Traincontroller – dort ist das der Fall und wird auch bei mir so verwendet. Dabei werden die Züge im Abstand hintereinander abgestellt. Dazu ist es nicht erforderlich jeden Zug mit einem Melder zu versehen. Die Software kennt die Länge der Züge und reiht diese hintereinander auf. Dazu ist aber erforderlich, das ein in die Blockstelle einfahrender Zug auch von der Software erkannt wird.

S88 Stromtrennung mit Beispiel

Das nebenstehende Beispiel zeigt die Situation. Wenn wir nun an den Schienenverbindern ebenfalls eine Trennstelle einrichten, so können wir den Bereich zwischen den Trennstellen in jedem Gleis

mittels nur einem einzigen Melder absichern. Das spart nicht nur Melder sondern schont auch massiv Finanzen und Verkabelungsaufwand!

Obiges Beispiel zeigt auch, das ein Belegtmelder nicht zwingend nur für ein Gleis zuständig sein muss. Eine Gleisharfe in die eh zum Zeitpunkt x nur ein Zug einfahren kann, kann für jedes Gleis diesen hier gezeigten und immer gleichen Einfahrmelder verwenden – schließlich sollte unser Zug (bzw. der letzte Wagen) niemals dauerhaft auf diesem Melder stehen bleiben.

Keine zu langen Meldestrecken verwenden. Ein guter Richtwert sind Blöcke von maximal 4m. Es gibt diverse Hinweise im Netz, die nur 3m empfehlen – in Nächternhausen ist mein längster Block 4m lang und macht keine Probleme. Wichtig ist dabei nur, das man die Spannung bei solch langen Blöcken an mindestens 2 Stellen einspeist.

Trennstelle an einer Drehscheibe

Das obige Prinzip einer Meldung einer Weichenstrasse lässt sich auch bei einer Drehscheibe anwenden.

S88 Einspeisepunkte Drehscheibe

Normalerweise benötigen hier alle Abgangsgleise jeweils einen S88 Melder – somit bräuchten wir in diesem Beispiel 8 Melder (ohne den Melder auf der Bühne selbst). Es geht aber auch mit nur 2 Meldern – jeweils die rote und grüne Markierung. Die Länge des Meldegleises sollte dabei so kurz sein, das kein Zug je dauerhaft auf diesem Gleis stehen bleibt (wie es ja auch im Original einen Mindestabstand von der Grube gibt). Wichtig ist nur, das gegenüberliegende Gleise unterschiedliche Melder haben.

Wäre das nicht der Fall, könnte der PC nicht erkennen in welche Richtung ausgefahren wird bzw. aus welcher Richtung eingefahren wird.

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S88 Module

Es gibt diverse Hersteller von S88 Modulen – Digikeys, Litfinski, ESU, Tams, Märklin usw. Seit kurzem auch einige vielversprechende “StartUps” – wie der neue LoDi-S88 Commander mit dem es möglich ist auch mehrere Busse zu verwalten6wäre ich nicht zufrieden mit meinem HSI-11 würde ich mir den auf jeden Fall mal anschauen. Bei den Rückmeldern zur Gleisüberwachung sind dabei zwei Arten zu unterscheiden:

von Massemeldern und Strommeldern

  • Massemelder (auch Punktmelder oder Massefühler genannt): Kommen vor allem bei 3L-Fahrern zum Einsatz, weil diese Module gegen Masse schalten. Hatte ich lange nicht verstanden, aber letztlich wird dabei die rechte oder linke Schiene auf einem kurzen Stück abgetrennt. Bei 3L haben wir ja eine identische Stromeinspeisung auf beiden Schienen, der Mittelleiter hat den Gegenpol7wird über die Schienen der Masseanschluss eingeschleift, so ist klar, warum man diese Meldung auch Massemelder nenntWird nun eine Lok in diesen Bereich einfahren, so wird der isolierte Schienenbereich über die nicht isolierten Achsen von der jeweils anderen Schiene mit Spannung versorgt und in der Folge wird diese Information von einem
  • Strommelder (auch Dauermelder oder Stromfühler genannt): Die finden sich vornehmlich bei 2L Fahrern – wobei man auch bei 3L Dauermelder gut verwenden kann. Hier wird ein ganzer Block isoliert und die Spannung in diesem Block von einem Dauermelder überwacht – fährt ein Fahrzeug mit einem Verbraucher (Widerstand, Licht, Motor etc.) in diesen Abschnitt ein, so wird der Abschnitt am S88 als belegt gemeldet.

Zum Anschluss würde ich heute nur noch Melder verwenden 8 welche mittels S88-N angeschlossen werden. Bei E-Bay gibt es vielleicht noch das ein- oder andere alte Modulund in Nächternhausen habe ich diverse solche “alten” Module, diese kann man mittels eines Adapters (z.B. von Tams) auf S88-N umrüsten.

Verwendung von Massemeldern

Da die Massemelder nach Masse schalten, kann man natürlich beliebig viele andere “Meldungen” damit erstellen. In diesem Bild hier seht ihr mal ein Beispiel meiner

Morsetaster

Morsetaster auf der Modelleisenbahn

Diese Taster sind einseitig an Masse und die andere Seite an einen S88 Massemelder angeschlossen. LDT beschreibt dies sehr detailliert auf seiner Website (siehe hier)

Diese Morsetaster dienen bei mir dazu um ein s.g. Walk-Around-Control zu realisieren. Der Bediener nutzt dabei eine Roco Multimaus welche am XpressNet Bus angeschlossen ist. Neben diesem Anschluß ist ein einfacher Taster über den man die lokal vor sich befindlichen Weichenstraßen stellen kann indem man – ähnlich wie bei einem Morsealphabeth – die Taste drückt. So ist 2x Kurz Weichenstrasse A und 2 x Kurz, 1x Lang Weichenstraße B. Man braucht also nicht immer zum Computer zu laufen um die Weichenstraße zu schalten was den Rangierbetrieb ungemein erleichtertwer wissen will, wie man dies in der Steuerungssoftware umsetzt, der sei auf meine Traincontroller Datei im Downloadbereich verwiesen. Letztlich kann man auch Reedkontakte, Relais oder Schalter auf diese Weise melden. Eine andere Variante wo ich dieses Verfahren genutzt hatte, sind die Melder am Ende des Schattenbahnhofs mittels Schutzgasrohrkontakten SRKs:

Gleisende mir SRKs überwachen

Ein Problem welches immer wieder auftaucht ist, wie man erkennt, das ein Zug am Ende eines Gleises angekommen ist. Strommelder kommen hierfür nicht in Frage, weil diese erst das erste Fahrzug mit Widerstand erkennen würden – dann wäre unser Zug aber schon längst über den Prellbock hinausgeschossen!

Meldung mit SRK - Befestigung

Häufig werden zur Lösung Melder auf Infrarotbasis herangezogen – ich dagegen bevorzuge den Weg mittels SRKs zu melden – siehe dazu auch meinen Beitrag “Haltmelder – oder: Wann erkennt der PC, das der Zug am Ziel ist?”

Dabei werden die SKRs parallel verbunden und schalten gemeinsam auf Masse. Auch zu dieser Methode habe ich in diesem Beitrag etwas detaillierter geschrieben wie man so etwas aufbaut.

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S88 Verteilung und Anschluss

Grundsätzliches

Sinnvoll ist natürlich, wenn meine Zentrale einen S88 Busanschluss besitzt. Aber es gibt auch Adapter wie Loconet auf S88 Adapter. Ein S88 Anschluss an der Zentrale ist also nicht unbedingt erforderlich sofern man einen Adapter-Bus nutzen kann.

Allerdings bin ich der Meinung, das man ruhig das Geld für eine kleine Minizentrale ausgeben sollte, weshalb ich hier den HSI-11 von LDT empfehle, da dieser 3 unabhängige S88 Busse zur Verfügung stellt, welche die Verkabelung doch ungemein vereinfachen.

Apropos Verkabelung: Hier seht ihr mal die typische Verkabelung zweier nebeneinander liegender S88 Module mit S88-N Verkabelung.

S88 Bus Modelleisenbahn
S88 Bus Module (Litfinski RM-88N)

Wie man an obigem Bild erkennt, habe ich diverse Farben als S88-Kabel verwendet – wie gesagt: Nehmt eine einheitliche Farbe der S88-N Kabel!9Standard gemäß Norm ist übrigens die Farbe Blau Aber an dem Bild sieht man noch einige Punkte:

  • Bei der Verkabelung solltet ihr jeden einzelnen Anschluß genau beschriften – wenn das Modul getauscht werden muss kann es sonst schwierig werden.
  • Für die Fehlersuche hilft eine Übersichtstabelle – z.B. in Excelformat, die man dann auch ausdrucken kann.
  • Beachtete bei der Verkabelung unbedingt IN und OUT Anschluss – IN Signal geht zum Folgemodul, OUT Signal weist zur Zentrale.
  • Auch wenn das Modul Anschlüsse für das 2. Gleis (blaues Kabel) hat: Es reicht vollständig aus, wenn ihr nur ein Gleis zum Modul führt! Wenn ihr Booster verwendet bei denen ein Gleis durchgehend ist, dann muss das nicht durchgehende Gleis auf den S88 zum Melden gelegt werden.
  • Schreibt euch die Belegung neben die Module um zu erkennen, welches Gleis auf welchen Anschluss gelegt wurde.
  • Auch wenn es einfacher ist die Module direkt unter der Anlagenplatte zu montieren: Macht das nicht! Am Besten sind die Module in der Nähe der Anschlußstellen aber am unteren Anlagenrand untergebracht, sodaß ihr zu jedem Zeitpunkt auch einfach wieder dran kommt.10leider habe ich diese Empfehlung in Nächternhausen auch erst ganz zum Schluß beherzigt – einige Module erreiche ich heute nur mit akrobatischen Verrenkungen. Irgendwann muss ich die alle mal ändern (…).
Excelliste für S88 Dokumentation

Hier übrigens mal ein Beispiel einer solchen Dokumentation. HSI-88 Stränge (Modulname) heißen jeweils L (links), M (mitte) und R (rechts). Entsprechend habe ich auch die jeweiligen Module benannt. Der S88 funktioniert nach dem Eimerkettenprinzip – es werden also alle Module in der Reihenfolge ihres Anschlusses adressiert – schaut euch dazu die obigen Links zur Technik an. Mal eben ein Modul rausnehmen oder hinzufügen geht hier nicht so einfach!

Verkabelung am Beispiel

In Nächternhausen verwende ich am S88 sowohl Selbstbaumodule (siehe diesen Bericht) welche IR Lichtschranken melden, als auch Module von Litfinski (LDT). Dabei kommen sowohl dessen Dauermelder als auch Massemelder zum Einsatz. Auch meine Drehscheibensteuerung von Sven Brandt benutzt den S88 Bus. Hier mal eine Übersicht verwendeter S88 Module und deren Anschluß

S88 Verkabelung
S88 Verkabelung

Sowohl an der Tams wie auch an der Redbox gibt es ein S88 Anschluss – allerdings ist das HSI-11 Modul mit drei unabhängigen S88 Bussen wesentlich flexibler. Beachtet auch, das ihr die an einen mit Melder versorgten Streckenabschnitt und nicht selbst gemeldeten Abschnitte (siehe grüne Leitung rechts) mit zwei gegenschlägigen Dioden in die Spannungsversorgung zwischen schalten müsst. Es müssen die gleichen Dioden sein, die auch vom jeweiligen angrenzenden Strommelderbaustein verwendet werden!

S88 Kabel

Bei S88-N nehmt normales Netzwerkkabel – aber markiert euch die jeweiligen Ein- und Ausgänge, also welches Kabel in das Modul rein und welches raus geht (man kommt sonst beim Testen schnell mal durcheinander). Es gibt diverse Qualitätsstufen wie CAT5, CAT6 usw. Auch wenn es nicht erforderlich ist, so würde ich kein UTP11unshielded twiested pair sondern nur STP12shielded twisted pair Kabel verwenden – ab CAT6e ist STP Standard.

S88 IR Meldebaustein

Achtet aber beim Kabel darauf, das ihr wirklich “normal verdrahtetes” Netzwerkkabel und kein Crossoverkabel verwendet – Brandgefahr durch Kurzschluss kann sonst die Folge sein! Links im Bild übrigens ein Infrarotmodul für S88.

Leider (…) hatte ich beim Bau von Nächternhausen noch einen großen Fundus an Netzwerkkabel in roter und gelber Farbe…

Wenn ihr neu damit anfangt, dann verwendet kein graues Kabel um eindeutig von den Netzwerkanschlüssen für den Computer zu unterscheiden! Die S88-N Empfehlung ist die Farbe Blau zu verwenden – ich würde aber z.B. bei einem HSI-11 mit 3 x S88-N für jeden Bus eine andere Farbe wählen – dann kommt man auch nicht durcheinander.

Bei der Kabellänge solltet ihr möglichst Kabel nehmen welches optimal von der Länge her passt – je länger der S88 umso schlechter wird nämlich das Signal. Für nebeneinander liegende Meldebausteine gibt es 15cm langes CAT Kabel.

CAT Kabel verwendet an beiden Enden s.g. RJ45 Stecker. Wer eine dafür erforderliche Crimpzange hat, kann natürlich das Kabel auch selbst in der optimalen Konfektionsgrösse herstellen – das ist wesentlich einfacher als man denkt und z.B. in diesem Video beschrieben. Allerdings wird dazu auch eine entsprechende Zange benötigt.

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Wagenmeldung mittels SMD Widerständen

Wie weiter oben beschrieben, reagieren die Melder auf den Spannungsabfall zwischen Plus- und Minuspol13die Elektriker mal bitte weghören – natürlich gibt es bei Digitalspannung kein Plus und Minuspol.Güterwagen, oder Wagen ohne Beleuchtung werden daher nicht erkannt, da hier ja kein Spannungsabfall vorhanden ist. Das ist aber wichtig: Wenn eine fehlerhafte Zugtrennung erfolgt oder der letzte Wagen noch auf der Weiche stehen bleibt, wird bei fehlender Meldung ein Unfall die logische Folge sein!

Ihr solltet alle Wagen mit Rückmeldern ausstatten – nur so kann sichergestellt werden, das ein getrennter Zug erkannt und Unfälle vermieden werden.

Bei 4-Achsern reicht es aber in der Regel aus, wenn die vorderste und hinterste Achse mit Rückmeldern ausgestattet sind.

Rückmeldebausteine gibt es sehr viele – aber fast alle funktionieren fehlerfrei mit Widerständen um die 10kOhm. Wie aber kann man einen nicht beleuchteten Wagen mit 10kOhm ausstatten? Dazu verwendet man am Besten SMD Widerstände und klebt diese mittels Sekundenkleber auf die Achse (siehe roter Pfeil)

Widerstandseinbau in Modellbahnwagen
SMD Widerstandseinbau in Modellbahnwagen

Hier sieht man den SMD Widerstand sowie die Verbindung zwischen den Rädern mittels Silberleitlack14gibt es z.B. von der Firma Busch. SMD Widerstände findet man z.B. bei Reichelt. Am Ende unbedingt die Verbindung mittels eines Messgeräts prüfen.

Verschiedentlich gibt es auch einen Widerstandslack den man auftragen kann – davon kann ich aber nur raten die Finger zu lassen.

Auf keinen Fall Widerstandslack verwenden!

Der Grund: Mit Widerstandslack lässt sich der Widerstand kaum genau bestimmen – und ein fehlerhafter Auftrag kann zu schweren Brandschäden führen! Manuel Keller hat das sehr eindrucksvoll in diesem Video dargestellt:

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S88 Probleme

Der Probleme hatte ich am Anfang viele – das hing aber vor allem damit zusammen, das es anfangs noch keine geschirmten Kabel gab. Dies ist mit Meldern, die mit dem s.g. S88-N Standard ausgestattet sind kein Problem.

  1. als erstes wirklich prüfen, ob alle Steckverbindungen einwandfrei sind. Dies gilt insbesondere für den Fall, das ihr noch das alte Kabel verwendet oder Adapter auf S88-N.
  2. Keine Meldung: Schaut euch genau die Bedienungsanleitung eures Meldebausteins an – ich hatte doch glatt übersehen, das bei den LDT S88-Modulen an IN1 und IN2 weiss Markierungen angebracht sind – da muss immer das durchgehende Gleis dran. Ausserdem funktionieren diese Module nicht wenn man nicht beide Eingangssignale an IN1 und IN2 auflegt – auch wenn diese an unterschiedlichen Boostern hängen!
  3. Flackern einzelner Melder kann leider mehrere Gründe haben – und am Anfang hatte ich dieses Flackern am laufenden Band. Inzwischen flackert keiner mehr meiner S88-Melder!
    • Umbau auf S88-N hat die flackernden Melder massiv reduziert
    • Weitere Reduktion durch Einbau von Ferritkernen im S88-N Kabel
    • ein 470 bis 1k Ohm Widerstand parallel zum Melder hat oft geholfen – parallel heißt in diesem Falle den Anschluss zwischen Gleis und Stromversorgung mittels eines Widerstandes zu überbrücken – der Widerstand ist somit parallel zum S88 Meldebaustein in der Versorgung.
    • Reduzierung der Kabellänge zwischen S88-Melder und Gleis – eines der Hauptgründe warum ich nicht empfehlen kann die Melder alle zentral zu verwenden (auch wenn das schöner ausschaut und man schneller dran ist)
  4. Wenn der letzte Melder Probleme macht, dann solltet ihr mal die Spannung prüfen die dort ankommt – u.U. ist die Leitungslänge überschritten. Bei mehr als 30 m Gesamtlänge des S88 verschleifen die Flanken der Datensignale – hier hilft dann ein S88-Repeater (gibt es z.B. von Tams) um das Signal wieder aufzufrischen. Und auch wenn eure Anlage nur 5m lang ist: Bedenkt, dass das Netzwerkkabel immer in bestimmten Längen konfektioniert ist – da hat man mit l 4 x 5m Kabel schon bei 2 Modulen schnell 20m zusammen!
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Zum Schluß noch ein Hinweis in eigener Sache

Mögt ihr auch keine Werbung, welche die halbe Seite bedeckt? Die euch nervt wenn man auf einem Handy mal eben nur kurz reinschauen will? Die immer an den falschen Stellen auftaucht und euch am lesen hindert? Mich nervt das auch! Aber auch wenn mir diese Website viel Spaß macht: Erstellen, Recherchieren, Betrieb, Backup usw. kosten mich leider auch.

Daher: Wenn euch die hier gezeigten Informationen geholfen haben, dann wäre es schön, wenn ihr meine Arbeit durch eine kleine Paypal-Spende unterstützen könntet.

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Decoder programmieren leicht gemacht

Decoderprogrammierung

Artikel aktualisiert am 22.06.2022

DatumGeändert oder neuArt der Änderung
21.5.2021Loksound V4 und Loksound V4 microSoundspezifische Lautstärke + reduzierte AUX Eingänge micro + fehlerhafte Logikfunktionen in CV M hinzugefügt
30.5.2021Doehler & Haass SD21A-5 Sounddecoder für DCCNahezu vollständig neu entwickelte Version der D&H Decoderreihe SD21A1TP stockt beim Einlesen einiger Parameter – warum ist unklar. Dann am Besten einfach darüber hinweggehen und die Parameter danach einzeln einlesen – schon gehts.
30.5.2021Doehler & Haass SD21A-5 für Brawa V36 Sounddecoder für DCCangepasste Version des SD21A-5 welcher für die Diesellok der Baureihe V36 der Firma Brawa entwickelt wurde 2TP stockt beim Einlesen einiger Parameter – warum ist unklar. Dann am Besten einfach darüber hinweggehen und die Parameter danach einzeln einlesen – schon gehts.
20.9.2021Lokpilot V4 und V5Schreiben bestimmter Parameter hat nicht funktioniert – insbesondere bei AUX Schnittstellen.
20.9.2021Uhlenbrock ServodecoderDie Adressen lassen sich jetzt direkt eingeben ohne diese umrechnen zu müssen.
5.10.2021ESU Loksound V4Erweiterte Konfiguration jetzt auch mit Parameter zur Regelungsreferenz (der hatte noch gefehlt)
Änderungsinformation für die Trainprogrammer Decoder in der Datenbank

Die Decoder Datenbank findet ihr direkt im Downloadbereich – einfach dem Link folgen!

Der Ärger ist im wahrsten Sinne des Wortes “vorprogrammiert”: Wer Parameter im Decoder einer Lok ändern will, dem wird es nicht leicht gemacht. Nun gibt es einige die meinen man bräuchte das ja eh nicht. Dazu ein paar Beispiele wozu man in jedem Falle an den Decoder dran muss:

  • Neue Soundlok gekauft und die Lautstärke ist unerträglich.
  • Die Lok fährt viel zu schnell.
  • Es braucht ewig bis die Lok überhaupt mal Geschwindigkeit erreicht.
  • Die Lok hat 30 Funktionen – aber meine Zentrale schafft nur 20 Funktionen 🙁
  • Die Lok fährt sofort aus dem Stand los.
  • Tolle Funktion mit digitalem Entkuppler, aber die Lok fährt viel zu weit zurück
  • Mühsam alle Parameter angepasst – dann kam ein Kurzschluss und jetzt muss ich alles neu machen?
  • Die Lok läuft im unteren Drehzahlbereich plötzlich unrund.
  • usw. usw.

All das sind Probleme, die man beheben kann – und du begibst dich damit in das magische Reich der “CV Programmierung“. Nun ist aber jede Zentrale anders, manche machen die Programmierung auf dem Hauptgleis (POM), manche nicht oder nur zum Teil, manche habe eine Serie von Indexregistern und wehe man erwischt einmal das falsche! – oft scheitert man aber schon an der fehlenden Dokumentation des Herstellers.

Natürlich haben die Hersteller dieses Problem erkannt und bieten hauseigene “Programmer” an. Das ist ein Stück Hardware an das man den Decoder anschließt und wo einem eine entsprechende Software auf dem Computer dann sagt was man tun muss.

Und damit fängt der Ärger richtig an.

Im folgenden beschreibe ich wie man mittels der Software Trainprogrammer dem Problem mit unterschiedlichen Herstellerprogrammern aus dem Weg gehen kann.

Die Sache mit den “Programmern”

In dem Beitrag “Alte Decoder – aber was für einer ist es denn” habe ich schon beschrieben was es mit den Programmern auf sich hat.

Wenn ihr immer nur ausschließlich Decoder des gleichen Herstellers verwendet, dann könnt ihr diesen Beitrag vergessen – kauft euch den Programmer diesen Herstellers und gut ist.

Allerdings könnt ihr auch dann Probleme bekommen, weil ältere Programmer manchmal nicht mehr mit den neuesten Decodern funktionieren – bei Preisen über 100€ kann das schon ins Geld gehen.

Für alle anderen hilft hoffentlich die nachstehende Beschreibung. Wenn ihr noch keinen Programmer besitzt, dann empfehle ich den Kauf des Trainprogrammers. Wenn ihr diesen schon besitzt, dann hilft die nachstehende Beschreibung mit der effektiven Nutzung dieses Programmers hoffentlich auch.

Trainprogrammer ist eine reine Software – es ist keine Hardware zusätzlich erforderlich. Bezugsquelle: Freiwald

Zum Programmieren benutzt Trainprogrammer den Programmiermodus deiner Zentrale und du kannst sowohl einzelne CV anpassen als auch eine Sicherung aller CVs machen

Die Kosten schlagen mit <100€ ebenfalls nicht zu Buche wie bei einem ESU, D&H, Lenz oder Pikoprogrammer. Die Software kommt am Anfang nur mit wenigen unterstützten Decodern – man kann aber neue Decoder auf der Tauschbörse finden. Es ist auch möglich vorhandene Decoderkonfigurationen anzupassen oder vollständig neue selbst zu erstellen. Der einzige Nachteil: Man kann mit der Software keine neue Firmware auf den Decoder laden!

Decoder Firmware

Obiger Nachteil wird immer mal wieder gerne angeführt – aber es ist kein echter Nachteil. Anders als bei anderen Produkten muss man die Firmware von Decodern nämlich in der Regel nie aktualisieren – es sei denn man benötigt neue Funktionen wie Railcom oder Lissy die vielleicht vorher nicht unterstützt waren. Fehler im Decoder können aber auch durch Einsenden an den Hersteller – bisher immer kostenlos – behoben werden und bedürfen keines Firmwarewechsels.

Ich habe noch niemals seit 20 Jahren die Firmware eines Decoders ändern müssen – tatsächlich laufen bei mir auch uralte Decoder von 2001 noch einwandfrei.

Trainprogrammer – Decoderkonfigurationen

Manchmal habe ich den Eindruck, das der Trainprogrammer in der Mobawelt ein absolut unnötiges Schattendasein hat – das hängt m.e. vor allem mit den fehlenden Decoderkonfigurationen zusammen, sowie den unnützen Empfehlungen der Hersteller, das man doch ja nur deren Hardware käuft- vielleicht auch damit, dass einige dieser Konfigurationen auch fehlerhaft sind – was man oftmals leider nur beim Schreiben des Decoders erfährt.

Den Freiwald Decoder kann man übrigens auch einsetzen, wenn man eine andere Steuerungssoftware verwendet – er läuft unabhängig davon. Nur sollte man beachten, das bei der Programmierung auf dem Programmiergleis die Decoderspannung für die Anlage abgeschaltet wird, was vielleicht nicht jedermanns Sache ist. Großanlagen haben für solche Zwecke eine eigene kleine Zentrale die ausschließlich der Programmierung dient – für unsere Heimanlage halte ich das aber für übertrieben.

Damit kommen wir zum Thema der Programmierung selbst

Programmierung on Main

Als Programmierung on Main bezeichnet man die Programmierung auf dem Hauptgleis – auch unter dem Namen POM bekannt. In der Literatur findet man dazu häufig folgende Beschreibung:

Das Programming on Main hat für den Betriebs-Modellbahner mehrere Vorteile: Zunächst einmal ist es praktisch, dass keine Fahrzeuge für jede kleine Änderung abgegleist werden müssen. Die Hauptgleisprogrammierung hat den weiteren Vorteil, dass kein zusätzliches, isoliertes Programmiergleis nötig ist. Zudem lassen sich Fehlerquellen wie eine unpassende Höchstgeschwindigkeit oder Mängel bei der Beleuchtung „on the fly“ beheben, also direkt im Betrieb ändern und austesten.

aus Modellbahntechnik Aktuell

Davon halte ich ehrlich gesagt überhaupt nichts! Durch POM wird eine Lok konkret aktiviert – andere Loks sollten darauf nicht reagieren. Aber gerade ältere Decoder (bei mir gibt es noch Decoder mit ESU V2), verstehen POM nicht. Und manchmal übernehmen diese auch die geänderten Werte, was man dann oft erst nach Tagen des Betriebs merkt weil irgendwo die teure Lok entgleist oder andere Fehler produziert. Ich habe auch Decoder die teilweise mehrfach belegte Adressen haben – z.B. bei Loks die einen Funktionsdecoder zusätzlich mit gleicher Adresse verwenden – das Chaos ist im wahrsten Sinne des Wortes vorprogrammiert.

Verwendet keine Programmierung auf dem Hauptgleis (POM)

Wer die CVs ändert, sollte dies mit Bedacht tun – auch wenn man dazu die Lok vielleicht vom Programmiergleis runter nehmen muss und wieder zurückstellen3eigentlich sollte das Programmiergleis schaltbar untergebracht sein, sodaß jede Lok auch dieses direkt anfahren kann – siehe dazu auch meine Kommentare im Planungsteil

Trainprogrammer – Die Datenbank

Auf der Downloadseite findet ihr meine aktuelle Decoderdatenbank. Damit ihr diese Datenbank nicht laden müsst um dann festzustellen, das euer Decoder dann vielleicht doch nicht dabei ist hier die Übersicht – ich hoffe diese auch jeweils aktualisieren zu können, wenn neue Decoder hinzukommen oder sich etwas ändert.

HerstellerDecoder
Fleischmann6857, 686401
KühnN025, N45
LenzGold+, Gold21+, Silver mini+, Silver+, Silver21+, Silverdirect+, Gold, Gold min, Silver, Gold maxi
Roco10746
T4TLD-1X
TAMSFD-M, FD-R, LD-G-20, LD-G-21, LD-G-32, LD-G-33, FD-R Basic
Trix66835, 66838, 66840
Uhlenbrock73400, 73410, 76330, 73500, 73800, 67800, Intellidrive Comfort Mini
ZimoMX620, MX630, MX640, MX63
ESULokPilot 2, LokPilot 4 (incl. micro, micro DCC), LokPilot 3, LokPilot 5 (incl. DCC, Fx micro DCC, micro DCC, L), LokSound 5.0, LokSound 5.0 fuer Roco VT11 (TEE), LokSound 3.5, LokSound4
DigitraxDS54
CT ElektronikDCX32
Doehler & HaassSD21A-5 und angepasste Version für Brawa V36
Decoderdatenbank

© diverse Autoren – siehe Copyright in den jeweiligen Modulen, Fett gedruckte Decoderkonfigurationen sind in Nächternhausen im Einsatz und wurden von mir auch getestet.

Nicht alle diese Decoder sind von mir – aber für private Zwecke nutzbar. Besonderer Dank gilt “BurkhardE” aus dem Freiwald Forum, der meine Exceltabelle für ESU in eine Decodertabelle gewandelt hat.

Wenn dein eigener Decoder nicht dabei ist, dann empfehle ich vor allem die Tauschbörse des Freiwald Forumsauch gibt es einige Decoderhersteller – die netterweise auch Decoderkonfigurationen für Trainprogrammer auf ihrer Website zum Download anbieten.

Auch Funktionsdecoder können mittels Trainprogrammer verwaltet werden!

Bitte beachten, das ich keine Gewähr für fehlerhafte Decoderkonfigurationen übernehme.

Decoderkonfiguration laden

Die Decoderdatenbank ist ein komprimiertes File welche auf dem PC entpackt werden muss. Danach Trainprogrammer starten und mittels des Buttons “Decoder Datenbank” und “Import” die Datenbank importieren.

Keine Angst – bis zu diesem Zeitpunkt ist eure eigene Datenbank noch intakt. Ihr solltet jetzt eine Übersicht aller Decoder in der importierbaren (!) Datenbank sehen:

Trainprogrammer Import Datenbank
Trainprogrammer Import Datenbank

Einzelne Decoder lassen sich mittels gleichzeitigem Drücken von CTRL und linker Maustaste auswählen und dann importieren.

Beim Importieren von Decoderkonfigurationen unbedingt die zugehörigen Vorlagen mit importieren. Schon vorhandene Konfigurationen werden überschrieben!

Wenn ihr das Überschreiben vermeiden wollt, müsst ihr vor dem Import (!) einen einzelnen Decoder auswählen und über den Reiter “Konfiguration” den Namen des Decoders ändern – gleiches gilt auch für die jeweiligen Vorlagen4der Name “Vorlage” ist leider etwas misslungen – tatsächlich handelt es sich um eine Obermenge der jeweiligen Decoder. Darin sind alle Parameter die bei allen Decodern eines Herstellers identisch sind oder gleiches Format haben!

Wenn ihr nur einen einzelnen Decoder in eure Datenbank laden wollt, dann denkt daran, das ggfs. auch die zugehörige Vorlage mit geladen werden muss!

Welcher Decoder ist das? Decoderkonfiguration auslesen

Noch vor einigen Jahren gab es kaum gebrauchte digitalisierte Loks zu kaufen – heute ist das anders. Das stellt einen vor das Problem herauszubekommen, welchen Decoder man denn jetzt eigentlich in der Lok eingebaut hat. Das Problem hatte ich bereits vorletztes Jahr in diesem Blog beschrieben.

Dank der Hilfe von Burkhard, haben wir nun die LokPilot 5 Decoder so angepasst, das diese die Werte jeweils auslesen. Habt ihr also einen solchen Fall, so erstellt einfach in TP einen neuen Decoder für die Lok und wählt Lokpilot 5 Decoder aus -egal welchen und egal ob die Lok einen ESU hat oder nicht.

Trainprogrammer - Decodertyp auslesen
Trainprogrammer – Decodertyp auslesen

Bei einem Fremddecoder wird das Lesen bei der Auswahl der Railcom Informationen stoppen, weil diese Register leider nur von ESU gefüllt werden. Trotzdem findet ihr auf diese Weise unter DCC Hersteller den jeweiligen Hersteller. Über die Versionsnummer wird dann oftmals auch der Typ angezeigt – falls nicht müsst ihr beim Hersteller nachfragen welcher Typ sich hinter der Versionsnummer verbirgt.

Wenn ihr nicht wisst, welchen Decoder ihr vor euch habt, dann lest den Decoder mit dem ESU Lokpilot 5 Profil aus – dort nur den Teil “Decoder” auslesen!

Sonderfall Sounddecoder

Leider sind Sounddecoder nicht standardisiert. Auch innerhalb ein und desselben Decoders ist jedes Soundprojekt ein wenig anders. Schaltet CV 293 bei der Diesellok das Motorengeräusch lauter, so wird bei der Dampflok vielleicht damit der Injektor leiser.

In der Decoderdatenbank findet ihr daher auch einen Decoder für den VT11 oder die V36. Will man die eigenen Soundwerte anpassen, so wird man aber um eine Anpassung nicht drum herumkommen – das ist aber ein gesondertes Thema und auch bei Freiwald im Handbuch beschrieben. Beachtet nur, das ihr u.U. nicht alle Decoderinformationen in der jeweiligen Sounddatei findet.

Datensicherung und Reprogrammierung des Decoders

Mit Trainprogrammer lassen sich alle Werte eines Decoders (das können bis zu 600 Werte sein), speichern und somit sichern. Ist der Decoder defekt, lässt er sich mit diesen Daten erneut programmieren ohne das man alle Anpassungen neu machen muss.

Das funktioniert allerdings nur, wenn man innerhalb einer Decoderfamilie bleibt. Das Ersetzen eines Decoders von ESU durch einen Decoder von D&H funktioniert damit nicht5ich kenne ehrlich gesagt überhaupt keine Möglichkeit Decoderkonfigurationen von einem Hersteller auf einen anderen zu “migrieren”.

Nun ist es allerdings oftmals so, das man z.B. einen ESU 3.0 eingebaut hat und der neue Decoder ein ESU 5.0 ist. Und einen ESU 3.0 bekommt man vielleicht nur noch (mit viel Glück) bei E-Bay und Co.

Zum Glück hat ESU eine s.g. Aufwärtskompatibilität in ihren Decodern, sodaß sich folgende Vorgehensweise beim Upgrade von ESU Decodern empfiehlt. Natürlich solltet ihr euch von eurem alten Decoder vorab die Konfiguration gespeichert haben.

  • alten Decoder ausbauen und neuen einbauen
  • Trainprogrammer mit der alten Decoderkonfiguration laden und die Werte alle erneut schreiben – also obwohl der ESU 5.0 eingebaut ist so tun als ob noch der ESU 3.0 drin wäre.
  • Hat die Programmierung funktioniert, so kann man jetzt den Decodertyp auf ESU 5.0 ändern und die CVs auslesen. Beachtet: Unter Umständen stoppt TC bei einem bestimmten Parameter, weil dieser mit der neuen Version nicht mehr existiert – dann einfach darüber hinweg gehen und den nächsten folgenden Parameter speichern.
  • Jetzt die neue Konfiguration mit Decodertyp ESU 5.0 speichern.

Bei ESU habe ich es selbst ausprobiert – wie es bei anderen Herstellern ausschaut kann ich leider nicht sagen – würde mich aber brennend interessieren. Vielleicht ist bei den Lesern ja jemand dabei der es hier im Kommentarfeld mit beschreiben kann?

Auch sonst hoffe ich, das diese Beschreibung euch geholfen hat – ein Smiley als Rückmeldung würde mich freuen 🙂

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MobaLEDLIb – Erfahrungen eines Nicht-Elektronikers

Letzte Aktualisierung: 4.5.2021

Grundsätzliches

Schon lange war ich auf der Suche nach günstigen DCC Funktionsdecodern. Auch sollte die Hausbeleuchtung nicht mehr konstant langweilig vor sich hin leuchten, sondern ich wollte – wie in einem realen Haus – die Lichter zu unterschiedlichen Zeiten ein- und ausschalten.

Im Stummiforum 1https://www.stummiforum.de/viewtopic.php?f=7&hilit=Mobaledlib&t=165060&sid=b21bc5d7bf69acc025b3cb75fb13eff3 bin ich auf die Entwicklung der MobaLEDLib gestoßen. Hierbei werden günstige Arduinos mit einer selbst entwickelten Schaltung genutzt. Ein eigenes “Busssystem” ermöglicht die Nutzung von LEDs und RGB-LEDs auf der Anlage. Bei RGB LEDs handelt es sich um einen winzig kleinen Prozessor der mehrere Kleinst-LED auf dem LED Chip in allen Farben leuchten lässt und so auch vielfältige Lichteffekte wie Feuerschein, Fernseher etc. ermöglicht.

Dieser “Erfahrungsbericht” ersetzt in keinster Weise die vorhandene und sehr gute Dokumentation der MobaLEDLib auf Github und im Stummiforum!

Ich hoffe vielmehr, das sich andere angesprochen fühlen es auch mal auszuprobieren – auch wenn man sich mit Elektronik und Programmierung nicht so auskennt.

Hier mal ein Beispiel eines Hauses in Nächternhausen welches mit der MobaLEDLib angesteuert wird:

Haus welches mit MobaLEDLib beleuchtet wurde

Vielleicht weiß nicht jeder was ein Arduino ist, deshalb hier mal ein wenig Theorie darüber wie das Gesamtsystem aufgebaut ist:

Die Hauptplatine ist mit zwei Arduinos bestückt. Ein Arduino ist für die LED Steuerung zuständig, der andere für die DCC Programmierung.

Die Platine erhält man über die Entwickler der MobaLEDLib. Grundsätzlich gibt es folgende Basiselemente:

  • Es sind keine Programmierkenntnisse erforderlich – man wählt einfach ein Szenario aus, vielleicht noch die Helligkeit und dann wechseln die Lichteffekte nach dem Zufallsprinzip und nach eingestellter maximaler Dauer und den maximal gleichzeitig leuchtenden LEDs.
  • Die Hauptplatine 2(genauer: einer der Arduinos auf der Platine) wird mit einem USB Kabel mit dem PC verbunden. Die PC Verbindung ist nur einmal erforderlich zur Programmierung – und natürlich wenn es Änderungen gibt weil ein neues Haus, neue LED etc. mit zu versorgen sind.
  • In jedem Haus lässt sich das Licht über einen Befehl von der Zentrale aus Ein- oder Ausschalten. An der Hauptplatine wird auch das Digitalsignal angelegt (sowohl DCC, als auch CAN und Selectrix sind hier möglich).
  • Die Hauptplatine hat über ein Flachbandkabel Verbindung zu Verteilerplatinen – diese können sequentiell hintereinander angeordnet werden oder auch sternförmig. Die Verteilerplatinen sind mit dem gleichen Flachbandkabel untereinander verbunden mit dem auch die Hauptplatine Verbindung zum ersten Verteiler hat.
  • An den Verteilern(dieses sind eigenständige Platinen) können “beliebig” viele LEDs an einen Steckplatz der Verteilerplatine angeschlossen werden. Das kann auch ein weiterer Verteiler sein – man muss nur darauf achten, dass der Gesamtstrom nicht größer als 1-5 -2A wird (Eine LED benötigt 0.06 A bei voller Helligkeit.3 vielen Dank an den Entwickler, Hardi, für die Detaillierung!
  • Es sind auch gesonderte Schaltungen möglich – aber ich konzentriere mich hier im Bericht erst mal auf das Thema Hausbeleuchtung. Die RGB LED sind ebenfalls in Reihe miteinander verbunden.
  • Die Stromversorgung erfolgt im normalen Betrieb über die Verteilerplatinen. Dazu reichen kleine 5V, 2A Stromversorgungen wie sie auch als Ladegeräte für Handys verwendet werden. Zur Programmierung ist die externe Stromversorgung nicht erforderlich.
  • Die RGB LED können direkt verlötet werden – es gibt aber auch hier diverse Varianten.

Alles oben genannte bezieht sich auf die Häuserbeleuchtung. Das ganze Projekt ist so flexibel, das auch Servos oder einzelne Straßenlampen damit angesteuert werden können.

Materialien und Hilfsmittel

Meine Elektronikkenntnisse sind leider ziemlich gering – ich kann noch einen Kondensator von einem Widerstand unterscheiden und weiß bei einer LED wo der Plus- und Minuspol ist. Softwaretechnisch kenne ich mich etwas besser aus – bin aber auch kein Programmierer.

Meine Werkstatt ist daher auch nicht mit den Spezialwerkzeugen eines Elektronikers ausgestattet – für den Bau und die Bestückung von Platinen benötigte ich folgende Hilfsmittel:

  • Lötkolben – hier reicht ein einfaches Modell – wichtig ist nur eine dünne Lötspitze
  • Leselupe – nicht unbedingt erforderlich, aber sehr hilfreich
  • Decoupiersäge oder kleine Kreissäge – notfalls tut es aber auch eine Laubsäge
  • dünnes Lötzinn
  • einfaches Messgerät
  • Laptop oder PC mit Windows Betriebssystem
  • Ein USB Kabel mit Mini USB (nicht Micro USB welches bei den meisten Smartphones Verwendung findet).

Du brauchst weder Elektronik- noch Programmierkenntnisse – normales Arbeiten mit dem Lötkolben und das Wissen, wie man eine neue Software installiert, reichen vollständig aus!

Ganz am Anfang

Ganz am Anfang sollte man sich mal als erstes die detaillierte erste Seite des Threads auf dem Stummiforum durchlesen 4man findet diese unter https://www.stummiforum.de/viewtopic.php?f=7&hilit=Mobaledlib&t=165060&sid=b21bc5d7bf69acc025b3cb75fb13eff3 – leider wieder mal ohne gültiges Zertifikat weshalb ich nicht direkt darauf verlinken kann.

Hat man die erste Seite durch empfehle ich als nächstes das Video des MobaLEDLib Stammtisches – und zwar das erste Video welches sich auf Youtube findet. Es erklärt sehr detailliert den Einstieg in die Lösung.

Danach dann die Dokumentation auf Github anschauen – zumindest mal überfliegen bevor es ans Bestellen geht. Überlegt euch auch dabei was ihr eigentlich machen wollt. Geht es nur um 4 Häuser die alle nebeneinander stehen – oder 4 Häuser die quer über die Anlage verteilt sind? Oder doch um eine ganze Stadt? Für den Anfang reicht m.E. die Hauptplatine und 2-3 Verteilerplatinen – aber das muss jeder für seinen eigenen Anwendungsfall entscheiden

Bestellung

Auf Github gibt es im Rahmen der Dokumentation auch einen Warenkorb für Reichelt – ich würde aber in die aktuelle Dokumentation schauen und den dortigen Link für den Warenkorb verwenden! . Man muss den Link einfach öffnen und kann dann alle Elemente in den eigenen Warenkorb übernehmen.

Das einzige was im Warenkorb fehlt sind die RGB LEDs WS2812 und die Arduinos – und hier bin ich prompt reingefallen weil es unter dem Namen WS2812 unendlich viele Varianten gibt – und ich hatte natürlich eine bestellt bei der alle RGB LEDs auf einer einzigen Platine fest verdrahtet waren 👿

Zum Glück hatte ich parallel auch WS2812 in China bestellt – 100 Stück für 2 US $ – da kann man nicht meckern. Es handelt sich um WS2812 mit dieser Bezeichnung 5(die Links sind leider schnell mal wieder andere): “WS2812B LED chip With Heatsink (10mm*3mm) DC5V 5050 SMD RGB WS2812 IC Chips”. Wichtig dabei das man die WS2812 herausbrechen kann und einzeln sehen die dann so aus:

Bitte aber erst die Bauteile bei Reichelt bestellen wenn die Platine geliefert wurde – sonst geht es euch wie mir und ihr bekommt eine neuere Platinenversion (deren Bestückung zum Glück eine Untermenge der alten Version war).

Die Hauptplatine (100DE Hauptplatine Grundversion) hatte ich für DCC bestellt – die folgenden Beschreibungen beziehen sich daher auch auf die DCC Version.

Die Platine kommt mit einem kleinen Verteiler der Platz für 4 getrennt ansteuerbare Häuser bietet. Ich hatte gleich auch die Verteilerplatine mit bestellt, da ich vermeintlich noch die alte Platine bestellt hatte (die war in grün – die neue Platine ist in schwarz). Die alte Platine hatte keine Verteilerplatine mit integriert.

Die Arduinos kann man ebenfalls in China bestellen – angesichts des Preises würde ich direkt einige mehr bestellen als man anfangs benötigt. Es stimmt schon: Das ganze Projekt macht Lust auf mehr 🙂 Es gibt viele Arduinos – für unser Projekt sollte man unbedingt die Arduino Nano auswählen

Für den Anschluss an den PC (und das schreiben der Konfiguration vom PC in die Arduinos) benötigt ihr noch ein USB Kabel. Auf der Arduinoseite muß dieses einen Mini-USB Anschluß haben (nicht den neuen Micro-USB!). Also eine Seite Mini-USB – andere Seite USB.

Dokumentation

Die Dokumentation ist sehr detailliert und man sollte sich zunächst auf die Hauptplatine konzentrieren und diese auch erst testen.

Achtung – es gibt zwar sehr gute aber auch sehr viel Dokumentation. Ich empfehle als Maß aller Dinge die Dokumentation auf Github zu verwenden. Ich dokumentiere hier generell keine Links – es sind einfach zu viele – , aber unter der Suche: “inurl:github Mobaledlib solltet ihr fündig werden!

Speichert nicht nur die Dokumentation, sondern auch alle Verweise in der Dokumentation (Links) vorher lokal ab.

Ladet die Dokumentation von Github erst wenn ihr die Platinen erhalten habt und wisst um welche Platinenversion es sich handelt.

Wichtig ist auch, das alles zur aktuellen Version passt! Leider sagten mir manche der Informationen absolut gar nichts. Zum Glück wusste Google was ein LDR ist – nur woher bitte sollte ich wissen welchen LDR ich bestellt hatte? In der Bestellliste taucht kein LDR auf? Ich habe einfach mal den Standardwert für den LDR Widerstand und gut war.6Soweit ich es bisher verstehe ist irgendwo auch die Option einen Dämmerungsschalter einzusetzen – dafür benötigt man besagten LDR. Anmerkung vom 12.12.20: Inzwischen ist der LDR auch im Wiki zu finden – dort findet sich auch eine Liste welcher Widerstand zu einem LDR passt.7(ich weiss nur trotzdem nicht welchen LDR ich verwende – ich wüsste nicht einmal das einer auf dem Arduino drauf ist…)

Platinenbestückung

Ich war schon überrascht, als ich erfahren habe, das ich die Platine erst noch aussägen muß. Nicht das ich grundsätzlich damit ein Problem habe – bei mir half da eine Dekoupiersäge.

Die Bestückung selbst ist sehr gut in der Dokumentation beschrieben.

Was dort nicht steht und vielleicht die Nicht-Elektroniker unter euch nicht wissen:

Auf jeden Fall die Einbaurichtung von Kondensatoren, ICs und LED beachten!

Ich gehe mal davon aus, das ihr wisst, das z.B. bei LED das längere Beinchen immer der Pluspol ist – was ich nicht wusste, war die Einbaurichtung von RGB LEDs – aber auch die sind – ähnlich wie IC – mit einer Markierung versehen:

Hauptplatine

Die Platine durchtrennen war zunächst gar nicht so einfach – und ich hatte zunächst auch keinen blassen Schimmer was es mit den übrig gebliebenen Teilen auf sich hat.

Vielleicht hätte ich mir aber auch vorher mal alle Videos und Beiträge im Stummiforum durchlesen sollen! Jedenfalls sah das dann bei mir so aus wie nebenstehend – man braucht aber nicht unbedingt eine Dekoupiersäge. Eine am Stahllineal geführte Trennscheibe sollte es auch tun.

Nicht gleich mit dem Löten der Platine loslegen. Schaut euch erst einmal die Videos zur Benutzung an – dann wird vieles klarer. Die Videos finden sich ebenfalls im Github Bereich.

Vielleicht an dieser Stelle daher mal eine Übersicht aller bei mir verwendeten Komponenten – das 3D Druckgehäuse braucht es natürlich nicht wirklich (gibt es als STL Datei auch auf github):

Wenn ihr alle Teile der Hauptplatine getrennt habt, so solltet ihr am Schluss folgende Platinen haben:

  • 1 Hauptplatine
  • 6 WS 2812 Mini-Platinen
  • 1 Verteilerplatine

Ich komme nachher noch auf die Teile zu sprechen – am Anfang geht es aber erst einmal nur um die Hauptplatine und den Anschluss mittels USB Kabel an den PC.

Die Bestückung der Hauptplatine sollte keine Probleme bereiten und ist detailliert in der Aufbauanleitung beschrieben. Die Buchsenleisten sollte man wirklich – wie beschrieben – erst einlöten wenn man vorher einen Arduino auf die Leisten steckt. Dann stimmen nämlich die Abstände exakt.

Mini Platinen

Die 6 WS 2812 Mini-Platinen stellten mich anfangs vor ein Rätsel. Wie sollten die denn auf meine WS2812 passen? Die Lösung: Ich hatte WS2812 welche sich bereits auf einer Platine befanden und die zusätzlichen Bauteile bereits mit drauf hatten. Bei den meisten WS2812 ist das aber nicht der Fall – genau dann braucht man die Mini-Platinen. Links sieht man mal meine WS2812 und die Platine für die anderen Typen.

Verteilplatinen

Die “kleine Verteilerplatine” welche sich aus dem Schneiden der Hauptplatine ergibt habe ich selbst nicht mit eingesetzt. Bei der “großen Verteilplatine” kann man stur nach Anleitung arbeiten – die wieder sehr detailliert beschreibt was zu tun ist.

Allerdings war ich anfangs bei der Bestellung etwas irritiert: Es gibt eine Version mit Bestückung und eine Version ohne Bestückung bei Alf – die Erklärung: Bei der Version mit Bestückung sind nur die Wannenstecker und Pfostenbuchsen mit dabei – daher auch in der Dokumentation den entsprechenden Reichelt-Warenkorb beachten!

Wenn du die Verteilplatinen mit Steckern bestellst, dann denk daran, das du die – wenigen – Reichelt Elemente noch zusätzlich bestellen musst.

Bei einem Punkt bin ich allerdings hier reingefallen: die Lötbrücke!

Hintergrund: Wie in der Dokumentation beschrieben, verwende ich zur Stromversorgung

Stromversorung Mobaledlib Verteilplatinen

ein normales 5V, 2A Ladenetzteil wie es auch für Handys usw. genutzt wird. Tatsächlich nutze ich auch den entsprechenden USB Anschluss (siehe auch oben stehende Übersichtszeichnung). Und entsprechend den Empfehlungen von Hardi wollte ich jede Verteilplatine mit einer eigenen Stromversorgung ausstatten. Deshalb habe ich (vorsichtig) die Lötbrücke J_Power aufgetrennt und siehe da: Es passiert nichts!

Der Grund war schnell gefunden: Das Auftrennen der Lötbrücke führte dazu, das die Verteilerplatine natürlich auch keinen Strom mehr vom PC (über den Arduino-Anschluß) erhielt. Ich brauchte also immer gleich auch die Stromversorgung der Verteilplatine um einen neuen Verbraucher zu programmieren.

Am Anfang – wenn man nur eine Verteilplatine sein eigen nennt – ist es einfacher die Lötbrücke J_Power nicht aufzutrennen. Dann kann man auch vom PC aus den Verbraucher am Schreibtisch programmieren und testen

Beim Auftrennen der Lötbrücke sollte man übrigens entsprechend vorsichtig sein – also nicht gleich mit dem Dremel ran gehen sondern vorsichtig mit einem Cutter arbeiten.

Software

Die Installation der Arduino Software ist auf dem Github detailliert beschrieben – insofern spare ich mir hier alle Details. Allerdings hatte ich auch hier erst mal einige Merkwürdigkeiten:

USB Port ohne Beschreibung

Chinesische Version des Arduino ohne weitere Bezeichnung

Wie man sieht meldet sich mein chinesischer Arduino nicht mit Namen am USB Port – wer mehrere USB Serial Ports am System hat sollte also genauer hinschauen. W

Für die Ansteuerung mittels Excel benötigt man natürlich das entsprechende Microsoft-Programm. Das kann man alles installieren auch wenn die Hauptplatine noch nicht fertig ist. Mit diesem Excelprogramm kann man so viel anstellen, das dies wohl einen eigenen Blog Wert wäre (die Dokumentation zu den verschiedenen Optionen ist noch in Arbeit – bis dahin verweise ich auf die wirklich guten Videos zum s.g. Programm_Generator und dem Pattern_Configurator.

Auf der Hauptplatine befinden sich zwei RGB LEDs. Ich hatte anfangs keinen blassen Schimmer, wofür die 2. RGB LED zuständig war bis mich Hardi darüber aufklärte: “Die zweite WS2812 LED auf der Hauptplatine wird ebenfalls als Heartbeat ganz am Ende der Liste konfiguriert. Wenn alle LEDs dazwischen Funktionieren und alle Kabel richtig angeschlossen sind, dann pulsiert diese LED genau so wie die erste LED. Selbst dann wenn keine andere LED auf der Anlage leuchtet (Tag). Mit ihr wird also alles außerhalb der Hauptplatine überprüft.”8Das Wort “Heartbeat” ist für mich als Informatiker allerdings schwer zu verdauen – diente uns doch ein Heartbeat früher dazu um Serversysteme(s.g. Cluster) sich gegenseitig überwachen zu lassen. Letztlich war das nichts anderes als ein Hello auf einen anderen Knoten um zu prüfen ob er noch existiert. Hier dient es dazu um mit dem Heartbeat zu prüfen, ob alles funktioniert.

Erst viel später, beim Einbau auf der Anlage, habe ich den Vorteil des Heartbeats schätzen gelernt: Wenn man die Häuser alle auf der Anlage einbaut und die Anschlüsse alle verkabelt hat, ist man froh darum, wenn einem der Heartbeat mitteilt, das die Verkabelung in Ordnung ist .

Überhaupt waren alle Fragen und Probleme sehr schnell geklärt – ich habe teilweise den Entwickler, Hardi, direkt angeschrieben. Aber auch im Stummiforum bekommt man schnell Antwort !

Diese RGB LED auf der Platine lassen sich in der Exceldatei auch direkt ansteuern über den ersten Eintrag in der Excel bzw. dem letzten Eintrag. Damit kann man dann auch erst mal ausprobieren ob die Hauptplatine funktioniert!

Einbau

Zum Einbau der LED in ein Modellbahnhaus gibt es ebenfalls eine sehr detaillierte Beschreibung und auch diverse Videos im Netz. Ich bin selbst allerdings einen etwas anderen Weg gegangen und habe mir kleine Räume mit dem 3D Drucker gedruckt.

RGB 3d Druck Modul

In Naechternhausen fehlt ja immer noch der Schmalspurbahnhof – Karnsdorf. Dafür braucht es natürlich auch neue Häuser. Mein erstes Versuchsobjekt war ein Geschenk meines Großneffen der von H0 auf Spur N gewechselt ist und noch einige Häuser übrig hatte. Ich glaube es ist von Faller – aber es wurde auch entsprechend ge-“kitbashed” was sich vor allem in der Aufteilung der Türen und der farblichen Nachbearbeitung niederschlägt.

Das obige Bild zeigt ein mehrfach verwendbares, in FreeCad gezeichnetes, Zimmermodul. Auch die Inneneinrichtungen wurden mit dem 3D Drucker gedruckt – das sieht dann so aus:

MobaLEDLib Einbauten mit 3D Druckkästen

Das sieht immerhin etwas aufgeräumter aus als wenn man Pappstücke nimmt – und es gibt auch keine Durchscheinungseffekte.

Die Kästen habe ich jetzt nicht Online gestellt – die Größe hängt halt doch zu stark vom aktuellen Haus und dem Abstand der Fenster ab. Es sind aber alles einfache Elemente die nur mit einer 10mm Bohrung am oberen Ende für die RGB LED gedruckt werden.

Die Anschlüsse jedes Hauses wurden auf eine Stück Lochrasterplatine aufgelötet die dann wiederum an das 6-adrige Kabel gehen. Das hat den Vorteil, das man diese Kabel auch durch ein normales Bohrloch unter die Anlage führen kann (die 6-poligen Stecker sind dazu etwas zu breit).

Im Ergebnis hier mal eine Nahaufnahme:

MobaLEDLib – Nahaufnahme Fenster

Lasst euch nicht von der Helligkeit blenden – die Helligkeitswerte will ich auf jeden Fall noch reduzieren.

Zusätzliches

Die Beschäftigung mit der MobaLEDLib zeigt Unmengen von Möglichkeiten – Ich bin hier nur auf die Basisfunktion des belebten Hauses eingegangen. 12V Versorgung über die Verteilplatinen, Servosteuerungen, Soundmodule – die Liste der Optionen ist beliebig lang. Ansonsten kann ich nur auf die wirklich sehr gute Dokumentation auf github und den detaillierten Thread im Stummiforum verweisen und ich hoffe dieser Bericht überzeugt auch die Nicht-Elektroniker sich mit dieser günstigen und vielseitigen Lösung zu beschäftigen.

Update: Inzwischen ist dieser Bericht auch auf dem MobaLEDLib Wiki zu finden. Gerade wer weitere Themen sucht wie z.B. Herzstückpolarisierung, Soundmodul, Servoansteuerung und Steuerung einzelner LED ist gut beraten hier nachzuschauen. Hier finden sich auch weitere Anwenderberichte.

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Tore mit Servos öffnen

Heute habe ich mir mal vorgenommen, mindestens einmal im Monat einen Beitrag über die aktuellen Aktivitäten zu veröffentlichen – es sei denn es gäbe gar nichts interessantes zu berichten. Meine Bitte:

Ich würde gerne wissen, ob diese Beiträge für euch von Interesse sind – deshalb: Bitte nutzt das Kommentarfeld – jede Rückmeldung ist willkommen!

Nun aber zu meinem letzten größeren Projekt: Dem zeitversetzten Öffnen und Schliessen von Toren (wie bei Lokunterständen). Wir benötigen dazu:

  • Servodecoder
  • 1 Servo für ein zweiflügeliges Tor
  • ca. 2mm dicke Kunststoffplatte
  • Metalldraht ca. 1mm dick
  • kleine Pfeilen und Bohrer

Falls ihr euch für das Ergebnis interessiert – so soll das Ganze nachher ausschauen:

Tore zeitversetzt mit Servos öffnen

Nachdem ich es endlich geschafft hatte meine Drehscheibe zu digitalisieren (siehe dazu meinen Bericht zum Drehscheibenumbau), wollte ich, das sich auch die Türen des Lokschuppens automatisch öffnen und schliessen.

Folgende Anforderungen hatte ich an die Öffnung der Türen

  • Langsame und vorbildgerechte Bewegung
  • Keine Ruckler in der Bewegung
  • Asynchrones Öffnen und Schliessen – d.h. erst der rechte Flügel und danach der linke Flügel
  • Öffnen und Schliessen über DCC Kommandos
  • Integration in Traincontroller und die Drehscheibensteuerung
  • Unsichtbarer Öffnungs- und Schliessungsmechanismus

Klar war mir, das zur Umsetzung der Anforderungen nur Servos zum Einsatz kommen können. Als Decoder kamen zwei noch vorhandene WA5 Decoder zum Einsatz – eigentlich sind diese aber für diesen Einsatz überdimensioniert, sodaß ich wohl langfristig auf einen selbstgebauten Servodecoder wechseln werde. Das ist aber ein anderes Projekt 🙂

Einbau

In Nächternhausen ist der – allseits bekannte – Ringlokschuppen der Firma Vollmer mit 3 Ständen im Einsatz. Dieser Lokschuppen hat von Haus aus eine Mechanik um die Tore bei Einfahrt einer Lok zu schliessen.

Leider ist diese Mechanik sehr vorsintflutlich: Die einfahrende Lok fährt am Ende des Gleises gegen eine Mechanik welche die Tore schliesst und schiebt die Tore auf beim Ausfahren auf.

Die vorhandene Mechanik wurde deshalb nicht verwendet – nur die Halterungen der Tore fanden Verwendung wie man auf dieser Übersicht sieht:

Ansicht eines Torantriebes für Drehscheiben

Ursprünglich wollte ich den Antrieb unter die Anlage legen – dann würden die Torflügel von unten angesteuert. Allerdings war dies bei mir nicht möglich da die Drehscheibe auf einem herausnehmbaren Anlagenteil liegt der genau an diesen Stellen seinen Drehzapfen hat. Ein weiterer Nachteil des Antrieb von unten ist die Tatsache, das man genau am Drehpunkt der Tore eine Bohrung in die Tore selbst setzen muss – nicht gerade einfach.

Deshalb werden die Tore von oben liegenden Stahldrähten bewegt. Damit sich dieser nicht seitlich wegbewegt wurde Stahldraht mit einem Durchmesser von 1 mm² für die Bewegung vom Servo aus verwendet.

Die Asynchronität wird dadurch erreicht, das eine Kunststoffplatte ausgeschnitten wurde (oben in schwarz sichtbar). Diese wurde mit seitlichen Führungen versehen. Die Führungsnut ist dabei nur 0.5mm größer als die Dicke der Platte. Die Servos selbst haben nur eine Stellstange mit der die Platte nach vorne und hinten bewegt wird. Die Tore selbst werden durch eigene Stelldrähte (0,5 mm²) geöffnet.

Wesentlich ist jetzt, das in die Platte eine Nut eingefräst wird (tatsächlich habe ich hier nur 2 Löcher am Anfang und Ende der Nut gebohrt und dazwischen mit dem Cutter die Nut ausgeschnitten). Wenn nun der Servo das Tor öffnet, so wird zunächst nur einer der Stelldrähte bewegt – danach erst der andere Stelldraht.

Die Länge der Nut ist vom Anwendungsfall abhängig (siehe dazu auch das nächste Kapitel). Damit der Stelldraht nicht nach unten durch fällt wurde er mittels dem Inneren eines 2,6mm Bananensteckers fixiert.

Servos für > 90 Grad

Wer sich das obige Video anschaut wird sehen, das sich die Tore nicht vollständig asynchron bewegen. Der 2. Flügel öffnet sich schon wenn der 1. Flügel seine Bewegung noch nicht vollständig beendet hat. Der Grund dafür liegt im Bewegungsradius der Servos. Servos bewegen sich normalerweise um +/- 90°. Billigservos schaffen aber meist nur +/- 80°aufgrund des frühen Totpunkts.

Hinzu kommt, das ich die Tore um mehr als 90 Grad öffne um garantiert außerhalb des Lichtraumprofils zu sein wenn die Lok aus dem Schuppen kommt (und natürlich sieht ein geöffneter Torflügel der nicht genau senkrecht von der Wand absteht auch realistischer aus).

Der maximale Stellweg der Stellstange vom Servo wird bei 180 Grad erreicht. Wer also garantiert asynchrone Bewegung mit nur einem einzigen Servo erreichen will, dem sei empfohlen einen teureren Server zu verwenden der auch wirklich eine 180 Grad Bewegung durchführt!

Vorbildtreue

In Nächternhausen ist der Ringlokschuppen nur sehr schwer von außen einsehbar. Wer den Schuppen so baut, das auch von Außen der Dachbereich zu sehen ist, dem sei empfohlen die Ansteuerung der Tore von unten vorzunehmen. Das grundsätzliche Verfahren ist das gleiche, allerdings muss der Stelldraht hierzu einen Durchmesser aufweisen der entsprechend kleiner ist als die Dicke des Tors. Und der Draht muss von unten dann genau auf Höhe des Widerlagers geführt werden

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Haltmelder – oder: Wann erkennt der PC, das der Zug am Ziel ist?

Allgemeines

Wie funktioniert das eigentlich mit den Haltmeldern und woran erkennt der PC, daß der Zug am Ziel angekommen ist?

Lange Zeit hatte ich keine befriedigende Antwort auf diese Frage – ich hoffe ich kann mit diesem Beitrag etwas Licht ins Dunkel bringen falls ihr euch ähnliche Fragen stellt.

Meldung an den PC – der S88 Bus

Der PC muss irgendwie die Daten von der Anlage erhalten und das funktioniert über eine Elektronik die an den PC entweder über Netzwerkkabel oder USB Anschluss angeschlossen ist. Im Technikbereich hatte ich das mal grob bei der Verkabelung dargestellt:

Typische Stromversorgung einer digitalen Modelleisenbahn

In diesem Bild sehen wir rechts einen “S88 Stromfühler” – im Unterschied dazu verwendet man bei 3-Leiter einen “S88 Massefühler”. Wer sich für die Unterschiede zwischen Massefühler und Stromfühler interessiert der sei auf die Seiten von Digital-Bahn verwiesen. Beides sind Meldebausteine für den S88 Bus. In Nächternhausen verwende ich die Produkte der Firma Littfinski – vornehmlich den RM-GB-8-N.

Zum S88 Bus gibt es diverse Beschreibungen im Netz – von daher erspare ich mir das mal hier. Denn eigentlich ging es ja um folgendes:

Punktgenaues Halten mit einem Stromfühler

Ein Stromfühler misst den Spannungsabfall, der durch einen Motor, eine Lampe oder einen Widerstand zwischen den Gleisen (=Polen) entsteht sobald in dem überwachten Bereich ein entsprechender Verbraucher entdeckt wird.

Da haben wir schon das erste Problem: Wie wird eigentlich ein Verbraucher (Lok, Wagen etc) entdeckt?

Das passiert indem die erste Achse im überwachten Bereich angekommen ist. Hier schon das erste Problem: Wenn der vorherige Abschnitt nicht überwacht wurde, dann überbrückt unser Verbraucher den Überwachungsbereich. Deshalb benötigen wir in obigem Bild die entsprechenden Dioden. Diese Dioden müssen identisch sein wie die Dioden die im Stromfühler verbaut sind! Litfinski hat das in einem Beispieldokument hier beschrieben

Eine PC Steuerungssoftware kann nun aus der Geschwindigkeit der Lok, einer in der Software definierten Bremsrampe und dem Abstand zwischen erster gemeldeter Achse und Anfang der Lok punktgenau den Zug halten lassen.

Im Prinzip!

Denn leider funktioniert das nur unter Idealbedingungen, die da lauten:

  • Die ersten Meldeachsen der Lok müssen absolut sauber sein – sonst wird nämlich nicht die erste, sondern die zweite Achse als vermeintlich erste von der Software interpretiert – die paar Zentimeter fährt dann unsere Lok aber zuweit.
  • Die Loks sollten genauestens eingemessen sein – wie dies funktioniert beschreiben die Hersteller der PC Software. Dazu gibt es auch diverse Einträge in diversen Foren.
  • Die ersten Achsen sollten keine Haftreifen besitzen – wenn doch führt dies zu absolut nicht interpretierbaren Ergebnissen.
  • Warme Motoren verhalten sich anders als kalte Motoren – die Loks sollten also schon entsprechend eingefahren sein.
  • Die Gleise müssen absolut sauber sein und auch sauber verlegt sein – insbesondere im Trennbereich.
  • Und dann gibt es da noch diverse Herstellerunterschiede. Meine alten Fleischmann-Loks muß ich nach mehreren Stunden einfach nochmal neu einmessen.

Punktgenaues Halten funktioniert auch mit Rückmeldemodulen welche auf Stromfühler-Basis arbeiten – allerdings müssen diverse Rahmenbedingungen erfüllt sein.

Beim Bau meiner Drehscheibe hatte ich damit erstmals Probleme – vor allem mit langen Loks von 27cm die gerade noch so auf eine 30cm Scheibe passen! Daher musste hier was neues her.

Punktgenaues Halten mittels Infrarotmeldern

Wer kennt nicht die vielen Bewegungsmelder die für uns abends das Licht anmachen oder uns die Tür öffnen wenn wir davor stehen.

Die dahinter liegende Technik basiert im Prinzip darauf, das ein Lichtstrahl erzeugt wird (aus dem nicht sichtbaren, infraroten, Spektrum). Wenn dieser Lichtstrahl von einem Objekt reflektiert wird (weil es sich im Bereich des Lichtstrahls befindet), so erkennt dies ein Lichtdetektor an einem Empfänger des Geräts.

Wie cool wenn man nun diesen technischen Ablauf auch für die Modelleisenbahn nutzen könnte – und ja: Das geht! Und zwar nicht nur sehr gut, sondern auch sehr günstig!!

Leider sind die bisherigen Verfahren relativ teuer gewesen. So hatte ich anfangs in Nächternhausen zwei IR Module von Softlok (REFLIS) im Einsatz. Mit 22€ pro Stück allerdings eine ziemlich teure Lösung. Im Stummiforum wurde ich auf den Bausatz einer Arduino-basierten Lösung aufmerksam – hier kostet das gesamte Modul ca. 20€ und acht Lichtschranken sind schon mit dabei.

Ich verwende dazu Infrarotmelder welche direkt an den S88 Bus melden. Details zu den Meldern, deren Zusammenbau und wo man die Platinen dafür bekommt findet ihr in diesem PDF im Downloadbereich

Hier mal ein versteckter Melder im Drehscheibenbereich:

Eine neue Drehscheibe in Nächternhausen
Infrarotmelder im Prellbock

Im Prellbock versteckt ist der Melder kaum auszumachen. Nähert sich nun eine Lok dem Melder, so wird dieser entsprechend auslösen und über den S88 Bus eine Information an den PC geben. Dieser stoppt dann die Lok auf der Bühne sofort. Der Einstellbereich ab wann der IR-Melder auslöst ist dabei variabel. Bis 10cm habe ich gute Erfahrungen gemacht.

Unser Schaltbild sieht damit jetzt so aus:

Stromversorgung Modelleisenbahn mit S88 Bus
Stromversorgung Modelleisenbahn mit S88 Bus und IR Melder
S88 IR Meldebaustein

Der S88 Infrarotmelder wird dabei einfach in den S88 Bus eingeschleift – hier das entsprechende Bild von der Anlage. Je Melder können bis zu acht Melder über ein dreipoliges Kabel angeschlossen werden. Bei der Programmierung bitte mein PDF Dokument im Downloadbereich beachten.

Seit dem Einbau des Melders hatte ich keinen einzigen Unfall mehr auf der Bühne in diesem Bereich.Optimal wäre hier einen Melder gegenüber jedem Gleis zu haben – aber leider haben die meisten Gleise im Drehscheibenbereich gegenüberliegend ebenfalls ein Gleis.

Nutzung von IR Meldern

Aber man kann mittels IR Meldern noch viel mehr machen! Hier mal ein paar Beispiele:

  • Verwendung als Gleisbelegtmelder. Dabei arbeitet der Melder wie ein normaler Massemelder. In der Steuerungssoftware kann dann der entsprechende Block als belegt gemeldet werden.
  • Verwendung zur Fahrterkennung. Wenn man mehrere Züge hintereinander aufreihen will, so würde ein Zug bereits den Strommelder auslösen und der zugeordnete Block wäre belegt. Mit einem IR Melder kann die Steuerungssoftware erkennen das ein 2. Zug in den Block einfährt und diesen hinter dem vorhandenen Zug aufreihen. Das gleiche Verfahren kommt zum Einsatz wenn man in Traincontroller einen Zug zusammenkuppeln will – auch hier wird die Zuglok die in den Block einfährt anhand des IR Melders erkannt.

Für die letztgenannte Funktion hier ein Bild der Weichenstraße von Nächternhausen:

IR Melder - Weichenstrasse
IR Melder – Weichenstrasse

Wer findet die IR Melder alle? Hier hilft eine Nachtaufnahme welche auch das von den Infrarotmeldern ausgestrahlte Licht sichtbar macht:

IR Melder Weichenstrasse - Nachts
IR Melder Weichenstrasse – Nachts

Hier sieht man jetzt die 3 Lichtschranken jeweils innerhalb der Weiche vorne, im Gleis und hinten in der DKW. Sobald ein Zug über den Melder steht und die Weiche in die richtige Richtung des jeweiligen Blocks zeigt, erkennt die PC Software, das hier ein Zug an einen vorhandenen Zug angekuppelt wird und steuert die Zusammenstellung. Dies ist wichtig um nachher die richtige Zuglänge im Schattenbahnhof zu verwenden – das Chaos wäre sonst vorprogrammiert wenn zu lange Züge in zu kurzen Blöcken halten.

Punktgenaues Halten mittels Schutzgasrohrkontakten (SRK)

In Nächternhausen gibt es einen zweiten, kleineren Schattenbahnhof. Auch hier wäre eine Lichtschranke ideal gewesen, aber der abzudeckende Bereich von drei Gleisen ist dann doch etwas zu viel für eine Lichtschranke. Deshalb kam hier eine Lösung mittels Schutzgasrohrkontakten (SRKs) zum Einsatz.

SRKs sind Schalter welche bei Annäherung eins Magneten auf Kontakt schalten. Diese SRKs habe ich nun auf eine Platte geklebt und parallel mit Masse verschaltet. Die Masse wiederum meldet an einen S88 Massemelder:

Meldung mit Schutzgasrohrkontakten
Meldung mit Schutzgasrohrkontakten

Im Bild sieht man hinten den Ausschnitt für die SRKs. Die Brücke im Vordergrund hält weisse Kartonstreifen welche hinten jeweils einen Magneten angeklebt haben. Fährt nun ein Zug langsam in Richtung des Kartonstreifens, so drückt er diesen in Richtung des SRK der daraufhin schaltet. Der PC erkennt dies, stoppt den einfahrenden Zug und fährt den Zug ein kleines Stück wieder vor, sodaß der Karton wieder entlastet ist und der SRK für das nächste Gleis melden kann. Die Streifen sind übrigens ganz einfach mittels einer Gewindestange befestigt:

Meldung mit SRK - Befestigung
Meldung mit SRK – Befestigung

Das sieht zwar jetzt etwas “rudimentär” aus, verrichtet aber seit vielen Jahren klaglos seinen Dienst!

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Digitalisierung einer Fleischmann Drehscheibe

Artikel aktualisiert am 27.10.2022 Aktualisierung um einige neue Erkenntnisse

Digitalisierung einer Drehscheibe? Wer macht denn so was? Und warum willst du denn die Drehscheibe digitalisieren – das macht doch am meisten Spaß wenn man im Betriebswerk Hand anlegen muss? Funktioniert doch eh nie – viel zu ungenau! Riesenaufwand – würde ich nicht machen? Da musst du ja auch noch an der teuren Drehscheibe fräsen – da würde ich die Finger von lassen.

Wer sich für den folgenden Bericht interessiert: in Eisenbahnmagazin 10/22 habe ich dazu einen Artikel veröffentlicht. Hier die etwas detailliertere Darstellung

Vorgeschichte

Das waren so die typischen Aussagen die ich bekommen hatte als ich unter Moba-Kollegen erzählte das ich meine Drehscheibe digitalisieren will.

Vor allem brauchte ich eine neue Drehscheibe weil die uralte Fleischmann-Drehscheibe aus den 70er Jahren nur eine sehr “rudimentäre” Steuerungsmöglichkeit hatte um die Gleise anzufahren – und automatisch schon gar nicht.

Also musste eine Digitalisierung her.

Wer eine Drehscheibe digitalisieren will oder wissen will wie man diese ansteuert und wie es trotzdem noch vorbildgetreu ausschaut, dem helfen die folgenden Zeilen hoffentlich.

Materialien und Aufwand

Vorneweg: Der Aufwand hält sich in Grenzen und sollte auch für Laien machbar sein. Für die hier gezeigten Arbeiten muss man ca. 20h an Aufwand investieren (wenn man die Fehler nicht macht die ich selbst gemacht habe :-)). Folgende Materiaien waren für die Arbeiten erforderlich:

  • Fleischmann Drehscheibe Baujahr 2001 – bei E-Bay für 90€ ersteigert (die Drehscheibe hat noch Messinggleise)
  • DSD2010 Drehscheibendecoder mit Lichtmodul
  • 2 Anschlüsse auf einem Rückmeldemodul Littfinski GBM-8N mit Stromfühler für die Bühnenüberwachung
  • RS232 nach USB Konverter (Anschluss PC Software)
  • PC Software von Sven Brandt (kostenlos zum Download)
  • Echtholzimitation und neues Bühnenhaus von Moebo

Es wurden keine speziellen Hilfsmittel verwendet. Lötkolben, Uhrmacherschraubenzieher, Decoderlitze und Zange etc. sollten in jedem Modellbahnerhaushalt vorhanden sein.

Digitale Drehscheiben

Wer sich das Angebot an s.g. 26m Drehscheiben1natürlich gibt es auch kleinere Scheiben, aber man will ja seine großen Dampfloks auch gedreht bekommen – und das klappt mit einer kleinen Bühne halt beim Besten Willen nicht 🙂. anschaut wird schnell feststellen das es hier nur ein sehr kleines Angebot gibt:

  • Fleischmann und Märklin sind baugleich und in Deutschland mit am weitesten verbreitet
  • Roco hat die neuere Scheibe – wobei zu beachten ist das Roco und Fleischmann inzwischen der gleichen Firmengruppe – der Modelleisenbahn Holding2http://www.modelleisenbahn-holding.com/de/brands/index.html – gehören.
  • Hapo ist der Spezialist für Drehscheiben – hier gibt es auch Segmentscheiben, Sektionalscheiben und Schmalspurdrehscheiben
  • Heljan3http://www.heljan.dk/shop/frontpage.html ist ein dänischer Hersteller und wird in Deutschland von verschiedenen Händlern angeboten
  • Auch die britische Firma Peco liefert – in Deutschland über die Firma Weinert – Drehscheiben

Was ist eine digitale Drehscheibe überhaupt?

Wer seine Drehscheibe nur manuell steuert kann dies trotzdem digital machen. Auch meine alte Scheibe wurde mittels eines Decoders angesteuert. DCC Adresse #1 hat den Motor aktiviert, DCC Adresse #2 hat die Drehrichtung umgeschaltet, DCC Adresse #3 hat kontinuierlich weiter gedreht ohne am nächsten Gleis zu halten. Realisiert wurde das mittels zweier Relais und Funktionsdecoder. Solche Drehscheiben sind trotzdem in der Fachwelt keine digitalen Drehscheiben!

Problem: Der PC hat keine Ahnung darüber an welchem Gleis sich die Scheibe gerade befindet! Und natürlich kann ich nicht gezielt ein Gleis ansteuern sondern muss dies manuell machen indem ich schaue wo die Bühne gerade ist. Damit kann man nicht PC-gesteuert auf die Bühne oder in die Schuppengleise fahren! Grundsätzlich hat man in dem Moment ein Problem wo es nicht möglich ist gezielt ein Gleis über einen DCC Befehl gezielt anzufahren.

Gerade weil in Nächternhausen auch Züge im automatischen Betrieb enden und automatisch entkuppeln, wurden alle Loks (sofern sie denn beidseitig Kupplungen besitzen) Tender voraus von der anderen Seite angekoppelt. Vom Lärm der alten Fleischmannscheibe mal ganz abgesehen: Vorbildgerecht ist definitiv anders!

Digitale Decoder

Es gibt diverse Digitalsteuerungen für Drehscheiben – meine Wahl viel auf die DSD2010 von Sven Brandt. Gehört zwar zur teureren Variante, hat dafür aber auch mächtig viele Funktionen und im Nachhinein habe ich meine Entscheidung definitiv nicht bereut – aber davon später.

Der DSD2010 hat diverse – richtig coole – Funktionen wie:

  • Beleuchtung des Bühnenhauses
  • LED Blinklicht bei Bühnenbewegung
  • Soundmodul mit echtem Drehscheibensound
  • DCC oder MM Format mit Funktionen für 180° Drehung, Drehrichtung, Gleiswahl und Single Step
  • Steuerungs- und Inbetriebnahmesoftware
  • Langsame Beschleunigung und Ansteuerung der Zielgleise
  • Komplexes und gut funktionierendes Motormanagement

Ich habe mich für die Variante ohne Sound entschieden, da ich mittels Traincontroller 4D Sound effektivere Möglichkeiten für stationären Sound habe. Wer diese Möglichkeit nicht hat sollte sich aber durchaus die Variante mit Soundmodul anschauen.

Nicht jede Drehscheibe lässt sich digitalisieren – ob und mit welchem Decoder es funktioniert lässt sich nur beim Hersteller klären!

DSD2010 Decoder in Kürze

Beim DSD2010 handelt es sich um eine Lösung mit 2 Hauptplatinen: Eine Platine wird unter der Drehscheibenbühne platziert (die nennt sich deshalb “Bühne”), während die eigentliche Hauptplatine “Grube” davon getrennt eingebaut werden muß. Ich würde aber empfehlen die Platine möglichst nah an ein S88-Bus bzw. einen S88-Strang4falls man z.B. mehrere S88-Busse einsetzt wie beim LDT HSI-11 welches ich in Nächternhausen verwende zu setzen. Es werden keine zusätzlichen Anschlusskabel verlegt – die Bühnenplatine kommuniziert mit der Grubenplatine über das vorhandene Drehscheibenkabel5das bei 2L Fahrern aus 5 Kabeln besteht.

Überhaupt habe ich mir im Vorfeld mehr Gedanken über den Decoder gemacht als nötig.

Ausbau der alten Scheibe

Solltet ihr je in die Verlegenheit kommen: Messt eure alte Bühne aus! Auch die alte Bühne war eine 26m Bühne – war aber in 2,5 cm kleiner im Durchmesser da es keine Auffahrtstutzen gibt.

Da die alte Bühne 15° Abgängen hatte und die neue 7.5° gab es keine Probleme mit der Geometrie – die alten Gleisabgänge konnten also verbleiben. Hier mal wie das mit alter und neuer Bühne dann ausschaute:

Trennung der alten Drehscheibe
Testweise Einbau neuer Bühne

Wie man deutlich sieht, ist für die neue Fleischmann-Drehscheibe ein deutlich größeres Loch erforderlich! Die Gleisabgänge wurden mit dem Dremel getrennt bevor die neue Scheibe eingepasst wurde.

Die neue Drehscheibe auf keinen Fall sofort nach dem Einpassen einbauen!

Denn jetzt geht es erst mal an die elektrischen Anschlüsse und die Patinierung.

Patinierung – eine Drehscheibe altern

Digitalisierung Fleischmann Drehscheibe – erster Einbau

Die Drehscheibe wird zwar später auch problemlos ohne Alterung funktionieren, aber mal ehrlich: Wer hat schon mal eine neu eingebaute Dampflokdrehscheibe gesehen? Man findet im Netz nicht mal Bilder davon!

Eine Drehscheibe wirkt erst dann wirklich gut, wenn man ihr die tägliche Arbeit und das Alter ansieht.

Aber es macht kein Sinn das Rad neu zu erfinden – und so habe ich die Bühne und die Grube nach den Anleitungen von Sebb – dessen tollen Videokanal ich nur empfehlen kann – gealtert.

Die Bühne habe ich vor dem Patinieren ausgebaut und um die Technik beraubt (siehe dazu auch die Empfehlungen von Herrn Brandt zum Einbau des Decoders).

Ein paar Dinge habe ich dann aber doch anders gemacht als im Video dargestellt:

Digitalisierung Fleischmann Drehscheibe – Bühnenhaus
  • Das Bühnenhaus wurde durch ein entsprechendes Modell von Moebo Lasercut ersetzt. Das Haus braucht fast keine weitere Alterung mehr – aber es sieht halt schon besser aus als das alte Original von Fleischmann. Von Moebo ist auch die Echtholzimitation auf der Bühne.
  • Da Fleischmann früher Messingschienen verwendete die dann mit dem sonst bei mir genutzten Neusilber in ziemlichem Kontrast stehen, wurden die Abgänge alle abgelängt und mit eigenem Stromanschluß versehen – Schienenverbinder funktionieren hier nämlich nicht!
Umbau Fleischmann Drehscheibe – Verkabelung Gleisabgänge

Sebb hat übrigens einige Empfehlungen zur verwendeten Alterungsfarbe gemacht. Daran muss man sich aber nicht sklavisch halten. Die Bühne hier wurde mit Vallejo-Farben gealtert.

Umbau der Bühne

Keine Angst vor dem Umbau der Bühne – es war einfacher als gedacht. Herr Brandt hat eine sehr detaillierte Einbauanleitung der nur wenig hinzuzufügen ist. Anfangs war ich wirklich skeptisch, ob die Bühne wirklich punktgenau – und wir reden hier ja wirklich von Zehntel Millimetern – halten kann. Meine erste Beobachtung dazu hat mich auch nicht gerade in Begeisterung versetzt:

Aber es funktioniert tatsächlich – hier ein paar Tipps die ich nur empfehlen kann:

  • Ladet euch die aktuelle Anleitung herunter! Im Netz kursieren diverse – teilweise veraltete – Anleitungen.
  • Ich hatte eine vollständig bestückte Platine. Falls ihr die Platine in der unbestückten Variante bestellt habt, schaut auf der Homepage von Digital-Bahn vorbei: Dort ist eine detaillierte Anleitung wie man die korrekte Bestückung am Schluss überprüfen kann!
  • Alle Arbeiten sollten an der ausgebauten Bühne stattfinden – die Grube sollte dabei möglichst auch ausgebaut sein – vor allem wenn diese nicht direkt erreichbar ist.
  • Das Langloch für den Sensor erst mit einem Bohrer vorbohren und danach erst mit einem Fräser nachfräsen. Die Kanten mit einer Feile bearbeiten.
  • Der Einbau des Sensors war bei mir etwas “knifflig”. Man muss genau die Platzierung prüfen und dann – wirklich vorsichtig – Sekundenkleber auf die Seiten geben. Am Besten nehmt ihr euch dazu einen Zahnstocher zur Hilfe um den Sekundenkleber auf die Seiten des Sensors aufzubringen. Und dann muss man wirklich genau platzieren damit Sensor und Empfänger durch das gefräste Loch durchschauen können.
  • Nutzt die Chance das die Bühne ausgebaut ist und reinigt Schleifringe und Kontakten – ich nutze da entweder Kontaktspray oder Isopropylalkohol.
  • Ein- und Ausbau der Bühne geht durchaus auch wenn man nur einen Bereich der Seitenauffahrten heraus nimmt. Aber: Dabei verkanntet man die Schleifringe sehr schnell weshalb ich davon abrate. Also bitte beide Seiten der Bühne entfernen und dann diese senkrecht (!) herausnehmen bzw. einsetzen. Links sieht man meine Bühne – auch das ich (um auf Höhe zu kommen) die Auffahrten mittels Korkstreifen und beidseitigem Klebeband unterlegt habe.

Hier sieht man die leere Bühne – bei dieser Gelegenheit empfiehlt sich die Patinierung der Bühne selbst – zwar sieht man nachher nicht viel davon, aber gerade die Seiten kann man jetzt einfach etwas blasser gestalten.

Der Umbau des Motors beinhaltet vor allem die Reduzierung des Motors um ganz wesentliche Teile – ich konnte das anfangs gar nicht glauben, aber schaut selbst:

Bitte lest euch auf jeden Fall die – wirklich sehr gute – Dokumentation des DSD2010 genauestens durch. Ich habe hier wirklich nur die Themen angesprochen die ich dort nicht gefunden hatte. Insbesondere die Einstellung des Motortyps mittels der “Direct Drive” Funktion ist wirklich wichtig bevor die ersten Tests stattfinden.

Auf den Seiten von Digital-Bahn findet sich auch eine Beschreibung der verschiedenen Motortypen. Ich habe hier den schwächsten Kandidaten erwischt – trotzdem hatte ich bisher damit keine Probleme

DSD2010 Steuerungssoftware

Bei Digital-Bahn gibt es eine kostenlose Steuerungssoftware zum Download. Ohne diese kann man die Bühne nicht einstellen – aber die Software kann auch zum Betrieb der Bühne dienen – und das sogar parallel zur Bedienung in Traincontroller.

Die Software ist richtig gut gemacht – so wird nicht nur die Stellung der Bühne und aller Parameter sehr deutlich dargestellt, auch die Information welche DCC Befehle gesendet worden sind kann man deutlich identifizieren.

DSD2010 – Drehscheiben Steuerungssoftware

Der Anschluss erfolgt über ein RS232 Kabel an den PC. Wer den USB nach RS232 Konverter von Digital-Bahn mitbestellt hat, der kann diesen Konverter auch direkt an das Board anschliessen und dann den USB Anschluss verlängern. Ein (relativ kurzes) USB Verlängerungskabel liegt bei. Ich würde aber empfehlen ein langes RS232 Kabel (Serielles Kabel DB9-Stecker / DB9-Buchse) zu verwenden da der Adapter sonst doch etwas wacklig auf der Grubenplatine sitzt und besser am USB Anschluß des PC befestigt wird.

Nutzt man eine PC Software zur Steuerung, so ist nach Einstellung die PC Anbindung nicht mehr erforderlich.

Die Nutzung des Programmes ist sehr detailliert beschrieben – daher erspare ich mir hier weitere Details.

Fehlermeldungen und Probleme

Ich kann hier nur Probleme aufführen die ich selber hatte und die nicht oder anders bei Herrn Brandt beschrieben sind. Bitte auf jeden Fall erst mal auf seiner Website nachsehen ob das Problem dort in der Dokumentation nicht vielleicht schon längst beschrieben ist. Die Fehlermeldungen in unten stehender Tabelle beziehen sich immer auf die Meldung im Steuerungsprogramm.

ProblemFehlermeldungLösung
Bühne bleibt während der Fahrt stehenCOM: Keine Verbindung zur BühneVerbindung des Königsstuhls mit der Bühne überprüfen – Am Besten du misst alle elektrischen Verbindungen durch. Die Kontaktbleche vorsichtig biegen – auch die können Probleme bereiten. Ein Reinigen der Schleifringe (s.o.) sollte in jedem Falle erfolgen. Eine andere Fehlerquelle war bei mir der zu geringe Anpressdruck der Scheibe. Hier musste der Sprengring zusätzlich unterlegt werden.
COM: Keine Verbindung zur BühneDie Bühne bleibt zwar nicht stehen, aber in der Steuerungssoftware taucht immer wieder diese Fehlermeldung auf. Auch hier sollte man – siehe oben – die Verbindung zwischen Königsstuhl und Bühne prüfen.
Bühne bleibt während der Fahrt stehenLeider verkantet die Bühne manchmal. Das erkennt ihr daran, das bei manueller Bewegung der Bühne an bestimmten Stellen die Bühne schwergängig ist. Hier half mir die Zufahrtsstutzen an besagter Stelle stärker nach außen zu biegen bzw. mittels Schraube zu sichern.
Bühne fluchtet nichtDas kann mehrere Ursachen haben – siehe daher Beschreibung (1)
Manche Loks entgleisen bei Fahrt auf die BühneHatte ich sogar nur bei einer Lok – genaue Analyse hat gezeigt, das wirklich nur 1/10 mm fehlte bei der Flucht der Bühne. Hier sind die über die Software verstellbaren Parameter dann wirklich zum Einsatz gekommen und haben das Problem gelöst.
Manche Loks halten nicht rechtzeitigEines der häufigsten Probleme – was dagegen zu tun ist beschreibe ich weiter unten
Rückmelder der Drehscheibenbühne reagiert zu spätDieses Problem hatte ich weil ich überwachte Abschnitte in den Gleisstutzen hatte und direkt anschliessend nicht überwachte Bereiche im Schuppengleis. Die nicht überwachten Bereiche müssen mittels Dioden das gleiche Referenzsignal erhalten wie der verwendete Stromfühler. Details sind in dem Beitrag gemäß 6http://www.digital-bahn.de/forum/viewtopic.php?f=13&t=1292&sid=e6521817aa2ca457914c1287f5cede68 erklärt.
Kurzschluss bei BühnenbewegungNur ganz kurz gab es immer mal wieder einen Kurzschluss. Grund dafür war ein Gleisstutzen der nur einen Zehntel Millimeter zu weit in die Grube ragte. Gemerkt hatte ich das erst als die Bühne den Kurzschluss immer an der gleichen Stelle zeigte.

Anfängliches Stehenbleiben der Bühne war übrigens bei mir immer auf die Verbindung zwischen Bühne und Grubendecoder zurückzuführen. Bei meiner alten Bühne hatte ich da nie Probleme. Allerdings waren hier die Schleifringe auch wesentlich weiter auseinander als bei der Fleischmann/Märklinbühne. Erst nachdem ich die Schleifer weiter nach unten gebogen hatte als diese ursprünglich gebogen waren hat es damit keine Probleme mehr gegeben.

Dazu noch einen Trick: Haltet beim Einbau der Bühne einen Finger unter die Schleifer – so vermeidet man, das diese sich beim Einsetzen der Bühne bewegen (was dann wieder zu Kontaktproblemen führt).

(1) Bühne fluchtet nicht (siehe Bild links): Das hatte ich irgendwie andauernd! Aber der Motor lässt sich ganz leicht auch mit der Bühne bewegen und meistens hat das schon gereicht damit die Bühne danach wieder in die Flucht zurückkehrte.

In der Software des DSD2010 gibt es eine Einstellmöglichkeit um die Flucht zu optimieren, aber anfangs ging das auch nicht: Die Änderung der Einstellung hatte fast Null Effekt – hier war das Problem ein anderes:

Die Projektionsscheibe war zwar an 3 Stellen genau über dem Falz der Einrastung positioniert – nicht aber an der 4. Stelle! Hier fehlte nur 0,5 mm die der weiße Balken von der Rastmarke abwich (s. Bild). Eine neue Scheibe die sauber ausgeschnitten wurde (vor allem in der Mitte) löste das Problem.

Einstellungen

Es gibt diverse Einstellungen – und die selbsterklärenden bzw. die sehr gut im Handbuch beschriebenen will ich hier gar nicht aufzählen. Es gibt aber einige Einstellungen die einen vielleicht ins Grübeln bringen – insbesondere die 2L Fahrer. Daher hier mal einige Erläuterungen dazu

“Märklin-Modus” bei 2L??

Wer 2L fährt liest über solche Passagen schnell mal hinweg. Was geht mich irgendein Märklin Modus an? So dachte ich auch und hab den Märklin-Modus bei der Konfiguration in der DSD2010-Software erst mal unberücksichtigt gelassen.

Aber: Mit dem Märklin-Modus ist ausnahmsweise mal nicht nur der Märklin-Fahrer gemeint, sondern bei diesem Modus handelt es sich um ein Verfahren (eher ein Protokoll) zur Steuerung von Drehscheiben welches Märklin entwickelt hat und welches die meisten Steuerungsprogramme auch verstehen.

Der Vorteil: Der Decoder hat nur noch eine Hauptadresse und alle Bewegungen wie “fahre auf kürzestem Wege zu Gleis 3” werden von der Steuerungssoftware durchgeführt und müssen nicht mehr manuell eingegeben werden. Alle DCC (wohl auch die MM) Adressen zur Steuerung können wir vergessen weil diese Teil des Steuerungsprotokolls sind.

Mit dem Märklin-Modus hat man somit schnell ein Erfolgserlebnis und muss nicht mühsam der Steuerungssoftware mitteilen wie Gleis1 bis Gleis 48 denn bitte anzusteuern sind und mit welchen Adressen.

S88 Bus – wozu denn das?

Das mit dem S88 Bus hatte ich anfangs überhaupt nicht begriffen weil an allen Stellen immer wieder von einem Masse-Sensor die Rede ist.7man merkt an mehreren Stellen, das die Lösung 3L/Märklin-orientiert entwickelt worden war. Und bei 2L-Bahnen gibt es keinen Masse-Sensor, sondern nur Strom-Sensoren. Herr Brandt empfiehlt entweder ein Umbau des Bühnendecoders oder einen externen Strom-Sensor anzuschließen.

Fälschlicherweise ging ich daher davon aus, das man überhaupt keinen S88 Bus am DSD2010 anschließen muss, da ich ja eh den Stromsensor extern ansteuere – denn einen zusätzlichen Umbau des Decoders wollte ich mir dann auch nicht zutrauen.

Aber: Es macht natürlich vollständig Sinn den S88-Bus auch anzuschließen! Auch wenn wir die Rückmeldesignale nicht auswerten, der Decoder kann hiermit wichtige Informationen an den PC zurückmelden die im 2L-Betrieb sogar zwingend erforderlich sind wenn man automatische Zugfahrten über die Bühne steuern will.

Ein Beispiel: Über den S88 wird zurückgemeldet das die Bühne die Zielposition final erreicht hat. Erst jetzt kann eine laufende Zugfahrt die Bühne befahren.

S88 Meldungssignale

Wenn ein PC die Bühne steuert, dann sollte er wissen wann die Bühne auch am jeweiligen Gleis steht bzw. wo sie aktuell steht.

Die Kenntnis von Zielgleis und aktuellem Gleis verhindert, das die Lok das Fahrsignal erhält bevor die Bühne tatsächlich auch in der richtigen Position steht!

Soll z.B. der Schuppen in Gleis 9 angefahren werden und die Bühne steht in Gleis 1, so muss der PC dem DSD2010 die Information mitteilen: Fahr mal bitte auf Gleis 9. Und er muss wissen wo die Bühne steht weil es vielleicht effektiver ist rechts herum zu drehen als links herum.

Mit der Information über die aktuelle Bühnenposition kann man aber noch viel mehr anstellen! Dazu findet ihr im Kapitel zu Traincontroller einige Ideen.

Aufbau S88

Ursprünglich ging man bei der Entwicklung von S88 davon aus, das ein S88 Modul immer 16 Meldeeingänge beinhaltet. Tatsächlich gibt es aber auch “halbe” Module mit nur 8 Eingängen.

Der DSD2010 macht da keine Ausnahme – ist aber doch das erste Modul welches ich gesehen habe, bei dem man die Anzahl an Ausgängen selbst konfigurieren kann! Wie dies funktioniert steht in der Beschreibung. Am sinnvollsten halte ich dabei die Konfiguration mit 16 Meldefunktionen die sich wie folgt darstellen:

Adresse MelderInformation
1Sobald die Bühne aktiv ist – also auch wenn der Sound noch läuft usw. – ist dieser Melder aktiv. Wichtig: Der Decoder nimmt keine anderen Befehle an so lange wie dieser Melder aktiv ist.
2Der Hall Sensor ist aktiv – die Information habe ich aber nur zum Einstellen des Hall Sensors verwendet und nicht in der Steuerungssoftwareür 2L uninteressant – hier würde sich ein vorderer Massemelder melden
3für 2L uninteressant – hier würde sich ein mittlerer Massemelder melden
4für 2L uninteressant – hier würde sich ein hinterer Massemelder melden
5für 2L uninteressant – hier würde sich ein hinterer Massemelder melden
6Die Bühne ist in Bewegung. Eigentlich fast identisch mit Adresse 1 – nur das Melder 1 schon vorher anspringt. Während Melder 6 aktiv ist sollte man die Lok nicht mehr bewegen!
7Der wichtigste Melder: Sobald die Bühne fertig ist mit einer Befehlsabfolge, so wird dieser Melder aktiv. Erst jetzt können neue Befehle erfolgen bzw. die Lok die Bühne verlassen. In der Steuerungssoftware dient dieser Melder auch als Positionsmelder der mitteilt das die Zielposition erreicht wurde.
8für den hier eingestellten Modus nicht relevant
9 \[P_{9} \text{ Position der Bühne – Bit 0} \]
10\[P_{10} \text{ Position der Bühne – Bit 1 } \]
11\[P_{11} \text{ Position der Bühne – Bit 2 } \]
12\[P_{12} \text{ Position der Bühne – Bit 3 } \]
13\[P_{13} \text{ Position der Bühne – Bit 4 } \]
14\[P_{14} \text{ Position der Bühne – Bit 5 } \]
15\[P_{15} \text{ Position der Bühne – Bit 6 } \]
16\[P_{16} \text{ Position der Bühne – Bit 7 } \]
S88 Konfiguration DSD2010 für Nächternhausen

Die Position ist binär codiert (BCD Code). Die reale Position eines aktuellen Gleises errechnet sich wie folgt:

P 9 2 0 + P 10 2 1 + P 11 2 2 + P 12 2 3 + P 13 2 4 + P 14 2 5

Eine typische Drehscheibe hat 48 Gleisabgänge – deshalb benötigen wir die Bits 15 und 16 auch nicht.

Daneben gibt es noch die Möglichkeit Fehlerstati auszulesen oder die aktuelle Gleisfunktion dezimal darzustellen – entsprechend benötigt man mehr S88 Ausgänge.

Aber die Fehler findet man auch detailliert in der DSD2010 Software und im Fehlerfalle sollte man eh die RS232 Schnittstelle am PC anschliessen. Und eine Steuerungssoftware mit der man keine Binärdaten berechnen kann ist ihr Geld nicht wert.

Hall Sensor

Da meine Bühne im hintersten Eck der Anlage platziert ist und die Bühne nur mit einigem Aufwand manuell bewegt werden kann, habe ich mich für die Variante mit Hall-Sensor entschieden. Bei dieser Verfahrensweise erkennt ein entsprechendes elektronisches Bauteil (der Hall-Sensor) ein magnetisches Feld. Das magnetische Feld wird mittels eines Magneten erzeugt welcher unter der Bühne die Position des Referenzgleises 1 bestimmt.

Die Positionierung des Hall-Sensors kann etwas aufwändig werden. Netterweise ist im Lieferumfang ein sehr leistungsfähiger NeoDym Magnet – nur hält der halt leider nicht auf Kunststoff 🙁

Ich habe mir deshalb ein dünnes Stück Metall auf die Gegenseite gelegt und konnte so wenigstens erkennen wo der Magnet denn gerade auf der Unterseite liegt8außerdem hält jetzt auch der Magnet ohne ihn gleich festkleben zu müssen. Ob der Hall Sensor jetzt genau drüber zum stehen kommt erkennt man wenn man den S88 Bus anschließt.

Nachdem ich den Sensor – vermeintlich – richtig positioniert hatte, die Bühne eingebaut war und der Magnet wirklich dauerhaft festgeklebt war, hatte ich beim späteren finalen Einbau und Verdrahten dann aber doch das Problem, das die Bühne das Referenzgleis 1 (von 48) beim Anfahren von Gleis 2 als Gleis 2 identifizierte während es bei Anfahrt von Gleis 48 richtig als Gleis 1 identifiziert wurde.

Dieses Problem lies sich allerdings einfach lösen, indem man den unter der Bühne angebrachten Sensor mit einem Schraubenzieher o.ä. ganz leicht zur Seite biegt. Wir reden hier wirklich nur von wenigen Millimetern die der Sensor zu früh ausgelöst hatte.

Verkabelung

Obwohl meine Bühne insgesamt 8 Abgangsgleise hat, verwende ich nur insgesamt 3 Stromsensoren. Auf dem unten stehenden Bild kann man gut erkennen, das die Anschlußstutzen alle auf einen Sensor gelegt sind – Ausnahme sind Gleise die sich gegenüberliegen. Hier kommt ein 2. Sensor zum Einsatz. Der 3. Sensor wird für die Bühne selbst verwendet und an dem Grubendecoder angeschlossen.

Da kommen wir zu einem Thema welches mich schon seit Beginn der Beschäftigung mit dem Thema Modelleisenbahn geärgert hat: Kein Hersteller erzählt einem die technischen Basics! So ist es bei den meisten Boostern und Zentralen möglich diese alle auf einen gemeinsamen Rückleiter zu schalten. Dadurch reduziert sich der Verkabelungsaufwand natürlich enorm. Wichtig: Der Digitalstrom – also der Ausgang nach den Boostertrafos darf nur so verkabelt werden – nicht aber die Trafos die zur Bereitstellung des Digitalstroms dienen!

S88 Stromsensoren

Blick auf die Drehscheibe und deren Verkabelung von unten

Stromsensoren verwenden wir damit der PC weiss, ob ein Gleis belegt ist oder nicht – und damit die Loks zentimetergenau auf der Bühne halten.

Ohne Stromsensoren ist eine automatische Steuerung der Bühne nicht möglich

Es gibt diverse Hinweise – auch von Herrn Brandt – das Stromsensoren ein Problem sind, weil die Loks an unterschiedlichen Stellen den Sensor auslösen – je nachdem ob die erste Achse oder erst die dritte Achse den Sensor auslöst. Eine Lok die 29cm lang ist hat auf einer 31cm Bühne dann wirklich punktgenau zu halten.

Aber was soll ich mit einer digitalen Drehscheibe anfangen die ich nicht auch vom PC gesteuert automatisch befahren werden kann. Schaut mal auf den Link ganz am Schluß

Da zeige ich meine aktuelle Bühne als Video – und wie man dort sieht halten auch alle langen Loks problemlos mittig.

Detaillierung

Nachdem die Bühne fertig war, die Steuerung getestet war und alle Bühnengleise befahren wurden und auch die ersten Zugfahrten in Traincontroller ohne Probleme funktionierten konnte es endlich an die Detaillierung der Bühne gehen.

Digital Steuerung – geht das denn jetzt?

Ihr habt es also echt geschafft bis hierhin mitzulesen! Aber jetzt kommt ja auch eigentlich erst die Erläuterung was der ganze Aufwand gebracht hat.

Und daher die Frage: Funktioniert das jetzt eigentlich mit der digitalen Steuerung?

“Ja, aber” wäre eigentlich die richtige Antwort. Um es vorwegzunehmen: Nur das Einmessen alleine und die niedrige Geschwindigkeit hat es auch nicht gebracht. Es gibt Loks in meinem Fuhrpark die erst dann richtig auf der Bühne halten wenn der Motor warm ist d.h. die Loks mindestens eine Ehrenrunde auf der Anlage vorher gedreht haben. 4 von 6 der langen Loks haben keine Probleme9kurze Loks haben sowieso kein Problem.

Entgegen den Empfehlungen habe ich nur einen Stromsensor auf der Bühne – mehrfache Trennung nutzt hier nämlich nicht. Stattdessen sollte das Einmessen und natürlich die Länge der Loks in der Software eingestellt sein.

Damit meine 2 Problemkandidaten dann auch noch auf die Bühne fahren können habe ich am Ende der Bühne (also auf dem der Haupteinfahrt gegenüber liegenden “Festland”) einen IR Melder eingebaut. Dieser hat einen Empfangsbereich von ca. 10cm und kann damit auch problemlos eine Lok stoppen die dem Bühnenende zu nahe kommen sollte.

Grundsätzlich ist natürlich auch die Verwendung einer leistungsfähigen Steuerungssoftware – wie Traincontroller – erforderlich. Davon abgesehen gilt folgendes:

  • Schienen sollten absolut plan verlegt sein – wer genau auf meine Scheibe schaut wird feststellen das ich an einigen Stellen kleine Schrauben in die Anschlussstutzen gedreht habe um die Höhe optimal zu justieren.
  • Vermeiden sie Kurven vor der Einfahrt auf die Bühne – dummerweise ist in Nächternhausen genau das Einfahrtsgleis in einer (leichten) Kurve. Eine 50er von Trix verkantet hier leicht und setzt deshalb langsamer auf die Bühne. In der Folge wird sie später vom Stromsensor erkannt und hält zu früh an sodaß noch eine Achse auf den Anschlussstutzen ragt 👿
  • Nicht überwachte Anschlussgleise müssen mittels Dioden angeschlossen werden. Sonst überbrückt nämlich gerade eine lange Lok die Verbindung zwischen nicht überwachtem und überwachtem Bereich sodaß der Stromsensor erst meldet wenn die Lok vollständig im überwachten Bereich angekommen ist – ein Fahren über das Ziel hinaus ist damit vorprogrammiert10wer sich für die Details interessiert dem empfehle ich den Link in obiger Tabelle der Probleme.
  • Nur Loks die eine einwandfreie Meldung erzeugen werden auch mittig auf der Bühne zentimetergenau halten können. Manchmal sind gerade die ersten bzw. letzten Achsen aber mit Haftreifen versehen die nur sporadisch wirklich eine Meldung verursachen. In solchen Fällen hilft nur die Stromabnahme dieser Haftreifen zu entfernen – gerade lange Tenderloks haben in der Regel genug Abnahmepunkte übrig. Und bei den kleinen Loks haben wir das Problem nicht.
  • Einwandfreie Meldung bedeutet auch: Saubere Schienen und saubere Räder. Ich reinige meine Räder der Loks nach ca. 40h Betrieb – auch hier teilt mir der PC mit wenn die nächste “Inspektion” fällig ist.
  • Jede Lok und jeder Motor verhält sich anders. Deshalb werden die Loks in den verwendeten Steuerungsprogrammen eingemessen. Dieses Einmessen sollte mit größtmöglicher Sorgfalt erfolgen. Messen sie danach das Kriechverhalten auf einer 30cm langen Teststrecke und passen sie gegebenenfalls das Bremsverhalten an (in Traincontroller ist dies eine Funktion im Einmessvorgang).
  • Zur Sicherheit können sie gegenüber dem Einfahrtsgleis mit einem IR Melder ausstatten. (Vielleicht schaffe ich es irgendwann einmal einen Bericht zu IR Meldern zu machen). Diesen kann man auch gut in einem Busch oder – wie bei mir in einem Prellbock verstecken. In Nächternhausen habe ich den IR Melder da ich den oberen Punkt mit den geraden Zufahrtsgleisen leider nicht einhalten konnte.
Hier ein Beispiel einer Lok die vor der Bühne stehen geblieben ist weil die Gleise nicht absolut eben waren

Und dann ist natürlich noch das Wichtigste – die richtige Programmierung:

Steuerung mittels Traincontroller

Anfangs hatte ich nur Probleme damit! Der Grund war mein fehlendes Wissen über den Märklin Modus der Drehscheibe – auch war mir unklar warum die Scheibe die Adresse 225 (default) haben sollte wenn doch damit nur das Licht eingeschaltet wird?

Also habe ich mühsam alle Gleise mit Makros versehen – aber man sollte die Dokumentation halt genau lesen 😈

Wenn der DSD2010 auf Märklin Modus gestellt ist, so ist in Traincontroller lediglich die Basisadresse einzustellen und als Drehscheibentyp “Märklin digital”. Und das bei einer Fleischmann Drehscheibe!

Wichtig ist dabei noch, das der Melder für die Positionsüberwachung bei Traincontroller dem Melder für die Beendigung der Bühnenbewegung beim DSD2010 entspricht.

Die Geschwindigkeit der Bühne sollte maximal 10km/h betragen – das ist nicht nur vorbildgetreu, sondern hat auch den Vorteil, das die Loks wirklich punktgenau mittig auf der Bühne halten. Eine wichtige Voraussetzung bei punktgenauem Halten ist für Traincontroller das 100%ige Einmessen der Loks (das ist an anderer Stelle im Freiwald Forum beschrieben).

  • Den Melder auf der Bühne mit Memory beim Ausschalten versehen.
  • Den Haltmelder mittels Formel berechnen. Halt ab Zugspitze mittels: halbe Länge der Bühne + (Loklänge / 2). Versuche mit mittigem Bremsen funktionieren bei langen Loks schlechter.
  • Den Bremsmelder ebenfalls mit Formel (s.o.) berechnen
  • Loks vorher einmessen
  • Eine Lok liess sich beim besten Willen nicht überzeugen mittig aufzufahren. Der Grund dafür lag in der speziellen Stromaufnahme der Lok – einer BR50 von Trix. Hier wird nur an den 4 Achsen des Tenders der Strom abgenommen – die Lok selbst hat nur Massekontakt. Das führt aber trotzdem dazu das der Melder meldet! Ich habe dann einfach den Massekontakt vom Gehäuse gekappt – die Lok läuft auch mit 8 Abnahmepunkten noch gut.
  • Räder säubern. Wenn der Kontaktpunkt nicht stimmt hilft nur noch die “Notbremsung” – siehe die Beschreibung weiter unten.

Mit obigen Einstellungen hat es fast immer funktioniert! Allerdings halt leider nur fast 🙁 Zu oft sind halt doch die vorderen Räder verdreckt und auf einer 30cm Bühne ist bei einer Lokomotive mit 26 cm Länge halt gerade noch hinten und vorne 2cm Platz!

Die Konfiguration in Traincontroller ist aber ein eigenständiger Beitrag – falls ihr Interesse daran habt hinterlasst doch einfach einen Kommentar zu diesem Beitrag. Bis dahin kann ich auch empfehlen mal in den Downloadbereich zu schauen – dort findet sich die aktuelle Version meiner TC Datei mit der konfigurierten Drehscheibe.

Da für mich die Drehung der Loks um 180° vornehmliches Ziel der automatischen Steuerung war und ich in jedem Falle sicher gehen will das diese wirklich funktioniert habe ich noch 2 “Sicherungen” eingebaut:

Die Notbremsung

Um sicher zu gehen, das Loks wirklich garantiert auf der Bühne halten habe ich am Aussenrand der Bühne einen IR Sensor fixiert.

Die Sperre

Da ich nur die Auffahrstutzen mit Meldern versehen habe, werden diese auch nur aktiviert wenn eine Lok auf die Bühne zufährt. Auch im Regelbetrieb wird nie eine Lok so nah an der Grube zum Halten kommen. Diese Stutzen kann man auch dazu verwenden um zu vermeiden das eine Lok die doch mal zu früh zum Stehen kommt dann die Bühne in Gang setzt. Die Folgen kann sich jeder selbst ausmalen

Zum Schluß

Wahnsinn wenn ihr es bis hierher ausgehalten habt! Ich hoffe diese Informationen sind für alle diejenigen die planen eine Drehscheibe zu digitalisieren in irgendeiner Weise hilfreich. Nutzt doch bitte das Kommentarfeld wenn ihr was damit anfangen könnt, oder wenn ihr noch Fragen habt oder weitere Anregungen.

Hier dann noch mal ein kleines Video welches ich erstellt habe um zu zeigen was ich mit der Digitalisierung erreicht habe und wozu ich die digitale Steuerung vornehmlich verwende.

Thats it!

All denen die jetzt meinen das man eine Drehscheibe doch eh’ nur manuell ansteuern sollte: Auch das ist nach wie vor möglich und wird auch rege genutzt – aber gerade bei Endbahnhöfen oder – wie in Nächternhausen – beim Ende einer Nebenstrecke, kann eine Digitalisierung den Spielbetrieb massiv erhöhen.

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MBTronik Servodecoder

Ich verwende für Nächternhausen Servodecoder der Firma MBTronik1http://www.mbtronik.de/. Warum ich Servos als Antrieb von Weichen, Signalen, Toren usw. empfehle habe ich im Technikbereich geschrieben.

Ich bin mit diesen Decodern sehr zufrieden – allerdings musste ich im Laufe der Zeit relativ viel lernen. Hätte ich es vorher gewusst wäre mir einiges an Arbeit erspart geblieben. Damit es euch nicht genauso passiert habe ich diesen Beitrag verfasst.

Die folgenden Tipps beziehen sich auf den Betrieb von Servodecodern des Typs WA5 der Firma MBTronik. Viele dieser Tipps treffen aber auch auf andere Servodecoder zu.

Produktübersicht

MBTronik WA5 Servodecoder
MBTronik WA5 Servodecoder
MBTronik WA5 Mini Servodecoder
MBTronik WA5 Mini Servodecoder

Bei MBtronik gibt es sowohl Decoder für DCC, als auch für das Selectrix System. Im folgenden betrachte ich ausschließlich die DCC Decoder da ich keine Erfahrungen mit Selectrix habe.

Basis aller Decoder ist der WA5. Es gab früher auch die WA4 und WA3 Reihe. Beide sind aber schon lange überholt und durch den WA5 ersetzt. Von diesen gibt es folgende Varianten:

  • WA5 Mini – der Basisdecoder aber ohne Relaisfunktion.
  • WA 5 – WA5 Mini mit Relaisbaustein
  • Sonderbausteine mit anderer Relaisschaltung – hauptsächlich für spezielle Gleissysteme.

Der WA5 Mini lässt sich mit einem Erweiterungsbaustein zum WA5 erweitern.2unter Artikelnummer 3961.

Die Sonderbausteine erlauben die Ansteuerung mehrere Weichenherzen im Rahmen der Herzstückpolarisierung. Dies ist insbesondere bei Tillig-DKWs der Fall. Die Sonderbausteine sind aber nicht unbedingt erforderlich – ich selbst habe diverse Weichen der Firma Tillig im Einsatz (Reihe Tillig Elite) – siehe dazu auch die Beschreibung im Download Bereich.

Bausatz oder Fertigbaustein?

Bausätze sind günstiger und Bauen macht Spaß!

Aber nicht jeder Bausatz lässt sich auch einfach montieren – und nicht jeder mag Elektronikteile löten. Ein weiteres Problem: Wenn es nicht funktioniert ist die Schuldfrage oft schwierig. Habe ich den Fehler gemacht oder ist ein Baustein defekt?

Nachdem ich inzwischen über 40 MBTronik Bausteine des Typs WA5 und WA4 eingesetzt habe – ohne irgendeine wirkliche Ahnung von Elektronik zu haben – kann ich sagen, das es wirklich einfach ist die Bausätze von MBTronik zu bauen. Kein einziger war bisher defekt.

Ein Gehäuse kann man mit kaufen. Ich rate aber davon ab. Staub macht der Elektronik nichts aus – und ich habe keinen einzigen Baustein nach über 10 Jahren Betrieb wegen Staubproblemen verloren. Der einzige Verlust war ein falsch eingebautes IC. Auch verwendet MBTronik keinerlei komplexe SMD Technik wodurch das Löten sehr einfach ist.

MBTronik liefert eine gute Anleitung für den Zusammenbau mit der nichts hinzuzufügen ist. In Nächternhausen sind alle Servodecoder selbst zusammengebaut. Wenn man mehrere bestücken muss, so kann man nach dem ersten erfolgreichen Zusammenbau mehrere parallel bestücken. Halten sie sich an die Anleitung und es kann eigentlich nichts schief gehen.

Letztlich muss aber jeder für sich selbst entscheiden ob Bausatz oder fertige Bestückung.

Decoder mit Relais oder ohne?

Punktkontakt (aka “Märklin”)-fahrer können dieses Kapitel überspringen. Für alle anderen gilt:

Polarisieren sie alle Herzstücke ihrer Weichen! Nur so ist ein störungsfreier Betrieb gewährleistet.

Und genau hierfür benötigen wir die Decoder mit der erweiterten Relaisfunktion (WA5). Die Decoder ohne Relaisfunktion heißen “WA5 Mini”. Die Decoder ohne Relais verwendet man hauptsächlich für Signale, Tore, und alle Arten von Servos die keine Abhängigkeiten haben. Aber: Nicht alle Weichen benötigen den – teureren – WA5! Siehe dazu weiter unten das Kapitel zum Thema Relaisschaltung.

Es gibt auch die Möglichkeit zusammen mit dem Servo einen Mikroschalter zu bewegen. Das ist aber von der Einbausituation abhängig und auch eher etwas für die Spezialisten da man ja jeweilig einen Schalter für jede Endlage benötigt. Ich empfehle da eher die sichere Variante.

Verschaltung Relaisbaustein WA5

Die Verschaltung des Herzstücks beim Relaisbaustein ist in der Dokumentation ausreichend beschrieben. Dabei bitte beachten: Auf jedem Relaisbaustein sind 2 Relais und anfangs hatte ich doch etwas Probleme mit der Dokumentation die da lautet:

Relaisbelegung MBTronik WA5

Relaisbelegung WA5 Decoder (© Klaus Holtermann)

Gemeint ist damit, das Pin 6 jeweils Verbindung mit Pin3 hat wenn der Servo in Stellung Grün ist und Verbindung nach Pin 2 wenn der Servo in Stellung Rot ist. Mir hat erst eine Darstellung als Relaisschaltbild geholfen es zu verstehen (habe da auch vielleicht die falsche Denkweise für):

Relaisschaltbild WA 5 Decoder

Bei Bewegung des Servos ist keiner der Kontakte mit Pin 4 und 6 verbunden. Herr Holtermann empfiehlt die Pins 4 und 6 als Lötbrücke auf der Platine zu verbinden. Mit der Verbindung außerhalb der Platine bin ich aber wesentlich flexibler was den Einsatz angelangt. Man kann dann mehr machen als nur eine Herzstückpolarisierung. Ich verwende in Nächternhausen diese Relais z.B. bei der Kehrschleifenweiche um die Polung zu wechseln.

Genau genommen bräuchte man nun keine Verbindung von 4 und 6 weil man auch ausschließlich 4 oder 6 verwenden könnte zur Polarisierung. Tatsächlich hatte ich aber Probleme mit Tillig Weichen älterer Bauart (s.u.).

Daher empfehle ich generell die Verschaltung gemäß Dokumentation. Im realen Leben sieht das dann so aus:

MBTronik WA5 Servodecoder – Herzstückpolarisierung

Tilligweichen alter Bauart und Weichen mit durchgehenden Zungen.

Eine Besonderheit stellen Tilligweichen alter Bauart dar. Hier hatte ich immer wieder Kurzschlüsse als ich nur ein Relais verwendet hatte (also Pin 2,3,4). Dazu muss ich sagen, das ich auch die Zunge mit der Spannung aus der Herzstückpolarisierung verwendet habe, da der Anpressdruck i.d.R. alleine nicht ausreicht um die Zunge dauerhaft mit Strom zu versorgen.

Meine Vermutung: Bei Tillig werden die durchgehende Zungen der Weiche zusätzlich mit Strom über die Backenschiene versorgt! Schaltet jetzt das Relais um bevor das Servo die Backenschiene vollständig elektrisch von der unteren Schiene getrennt hat, so kommt es zum Kurzschluss! Die Weiche hat kurzzeitig parallel Verbindung über die anliegende Zunge mit dem Versorgungsbereich grün:

Weichenbewegung WA5 – Kurzschluß

. Auch wenn diese nur wenige Millisekunden andauert reicht es das die Zentrale abschaltet.

Das Problem hat nichts mit dem WA5 zu tun. Durchgehende Zungen sind vorbildorientiert. Wer solche Weichen verwendet muss daher entweder die Zunge hinter dem Herzstück auftrennen, oder die Weiche anders verschalten. Wie dies funktioniert habe ich in einer PDF im Downloadbereich beschreiben.

Neue Tilligweichen verschalten

Neuere Tilligweichen haben dieses Problem nicht

Man beachte die unterschiedlichen Herzstücke. Bei den neuen Weichen sind diese von der durchgehenden Zunge getrennt. Bei den alten Weichen sind diese verbunden.

Tilligweiche neuer Bauart
Tilligweiche alter Bauart

Trotzdem sollte man auch bei den neuen Weichen die Zunge zusätzlich mit Spannung versehen und nicht darauf vertrauen das dauerhaft die Verbindung über die Backenschiene vorhanden ist – dazu benötigen wir aber kein Relais, eine einfache elektrische Verbindung auf der Unterseite reicht aus.

Alle Weichen dann mit WA5 ausstatten?

Nein! Selbstverständlich kann ich mit einem Relaisbaustein auch eine 2. Weiche mit der Polarisierung versehen.

Zu beachten ist lediglich, das man

a) bei Verwendung alter Tilligweichen die Stellschiene entweder vom Herzstück trennt, oder aber man verwendet beide Relais gemäß der Herstellerdokumentation.

b) die 2. Weiche eine Abhängigkeit von der 1. Weiche haben sollte. Nur wenn Weiche 1 auch bedeutet das man Weiche 2 schalten muss macht eine Polarisierung der 2. Weiche gemäß Stellung der 1. Weiche Sinn. Beispiel:

Weichenverbindung Parallelgleis

Einbau und Inbetriebnahme

Die Inbetriebnahme ist in der Dokumentation hinreichend erklärt. Für die Einstellung empfiehlt sich das zusätzliche Programmiergerät von MBTronik3. Man kann sich so ein Gerät auch mit wenig Aufwand selbst herstellen – falls ihr daran Interesse habt schickt mir einfach eine PN. Wenn die Anlage größer ist, kann man die Kabel auch problemlos verlängern und so den unterirdischen Servo oberirdisch einstellen.

Da ich einmal dazu zu faul war das Programmiergerät zu verlängern, half ein anderer Trick: Skype auf dem Handy installieren und mit einem 2. Handy (vielleicht hilft da ja der/die Partner*in) das erste per Skype (o.ä.) Videocall anrufen. Dann eines der Handys vor das Signal oder die Weiche platzieren. Der Trick funktioniert auch gut in nur schwer einsehbaren oder unzugänglichen Bereichen der Anlage!

  • Niemals die Servos einbauen und sofort an die Weiche und den Decoder anschließen. Servos haben einen Ruhepunkt der von der Elektronik initial angefahren wird. Leider sind neue Servos nicht immer auf diesen Punkt eingestellt. Dies würde bei angeschlossener Weiche zu so hohem Anpressdruck führen, dass die Weichenzungen kaputt gehen würden. Ich habe mir angewöhnt alle neuen Servos erst einmalig kurz an einem WA5 initial anzuschließen der noch nicht konfiguriert wurde oder der mittels Reset auf den Grundzustand gesetzt wurde!
  • Versorgen Sie alle Servos mit einer eigenen Stromversorgung und mit eigener Zuleitung – die sollte mindestens 1.0mm² Durchmesser haben (zumindest bis zum Verteiler).

Fehlersuche

Beim Betrieb von Servos gibt es ein paar Punkte zu beachten. Viele Probleme scheinen mir damit zusammenzuhängen, das Servos beim Einschalten immer zuerst kurz vor und zurück schalten um dann die aktuelle Lage genau zu positionieren. Bei hunderten von Servos kann man sich vorstellen, das dies zu Problemen führen kann. Es gibt aber Abhilfe und die folgenden Tipps sind sicher für den Ein- oder Anderen hilfreich.

Servos brummen

Nachdem ich ca. 30 Antriebe eingebaut hatte fingen die Antriebe beim Einschalten an zu zittern oder zu brummen – teilweise ließen sich die Zuckungen der Servos nur dadurch abstellen, dass die Servokabel mehrerer, nebeneinander liegender Steuerungen abgezogen wurden – nicht sehr hilfreich. Kurt Haders (der Entwickler des Decoders) hat mir dann noch einige Tipps gegeben die nicht in der Anleitung standen.

  • Aus dem Flugmodellbau kennt man s.g. „Ferritkerne“ die Fehlerströme vermeiden helfen. Häufig sind vor allem Servokabelverlängerungen Grund für unkontrolliertes Brummen – auch und gerade beim Einschalten. Hier sollte man einfach mal probieren ob ein Ferritkern das Brummen abschaltet. Bei einigen Servos war das Brummen danach weg – auch wenn diese nicht verlängert wurden! Insgesamt brauchte ich aber nur 8 solcher Kerne für die gesamte Anlage. Ferritkerne sind im Elektronikhandel erhältlich – teilweise aber auch an vorhandenen USB Anschlüssen am PC vorhanden (damit kann man schon mal ausprobieren):
  • Auf keinen Fall sollte man die Möglichkeit verwenden die Stromversorgung der Steuerung von einem der anderen Bauteile weiterzuleiten – die Möglichkeit auf den WA-Bausteinen verleitet leider schnell dazu. Stattdessen immer die Digitalstromversorgung von einem Hauptverteiler beziehen! Nutzt man die Weiterleitung über die Platine kann es dazu führen das einzelne Bausteine nicht mehr schalten.

Servos flattern oder zucken

  • Servo defekt: Leider sind auch nicht alle Servos fehlerfrei. Ich verwende von Conrad Elektronik die kleinen ES5 Servos – leider gibt es dabei ab und an auch Ausschuss. Tauschen Sie den Servo aus und prüfen Sie ob der Servo immer noch zuckt. Von einer Lieferung mit 30 ES5 waren 4 Stück defekt – leider zeigt sich dieser Fehler erst beim Anschluß am WA5…
  • Alle oder einzelne Servos flattern nach dem Einschalten und hören damit nicht mehr auf: Ich habe als Stromversorgung für die WA5 einen alten Schultransformator (die man vielleicht noch aus dem Physikunterricht kennt). Das Teil liefert 9A (!) bei 16V Wechselstrom. Messen sie den Stromverbrauch beim Einschalten – und prüfen sie, ob dies der vorhandene Transformator hergibt.
  • Man sollte Wechselstrom vermeiden – auch wenn es damit eigentlich auch geht. Und man sollte vermeiden die Stromversorgung langsam einzuschalten – falls man über einen Poti einschaltet diesen gleich auf Anschlag drehen!
  • Einzelne Servos flattern nach dem Einschalten: Die beste Stromversorgung nutzt nichts, wenn man große Leitungslängen nutzt (als Beispiel >3m) . Ich verwende einen durchaus großen Leitungsquerschnitt von 1,5 mm². Trotzdem haben bei mir immer wieder einige Servos geflattert beim Einschalten. Leider flattern nicht nur die hintersten Servos in einer Reihe, aber man sollte sich überlegen die Servos die am weitesten von der Stromversorgung entfernt sind (bei mir immerhin ca. 8m Leitungslänge) mal abzuschalten. Geholfen hat dann ein kleiner zusätzlicher lokaler Trafo für die hinteren Stränge und schon ging alles ohne Flatterprobleme!
  • Servos schalten nicht oder flattern: Immer mal wieder messen wie viel Strom gezogen wird – anfangs hatte ich einen drei normale Trafos – die haben nur 1.5 A gehabt und sind schnell am Anschlag. Auch hier zeigt sich, dass eine eigenständige Stromversorgung für die WA5 dringend erforderlich ist!

Ich hoffe diese kleine Beschreibung hilft beim Einsatz der Servodecoder – ich bin jedenfalls hochzufrieden damit! Leider kann ich nur von meinen Erfahrungen mit Gleismaterial von Roco und Tillig berichten. Wenn ihr Erfahrungen mit anderen Weichen, Herstellern oder Decodern gemacht habt oder Fragen, dann nutzt doch bitte die Kommentarfunktion!

P.S: Um allen Fragen zuvor zu kommen: Ich habe weder eine verwandtschaftliche Verbindung mit dem Hersteller, noch erhalte ich dafür irgendwelche finanzielle Unterstützung seitens des Herstellers.

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Alte Decoder – aber was für einer ist es denn?

Gestern habe ich mir mal wieder eine Dampflok vorgenommen zu aktualisieren – eine s.g. Malletlok, BR 96 der ehemaligen Firma Rivarossi aus dem Jahre 1985:

Eine Malletlok bei ihrer Bestimmung - Ende der Nachschubstrecke
Nachschub einstellen!

Ein wunderschönes Modell welches ich vor vielen Jahren digitalisiert hatte – im Bild oben sieht man die Lok gerade bei der Beendigung ihrer Hauptbestimmung: Dem Nachschub schwerer Züge auf Steilstrecken.

Nur: Ich hatte keine Ahnung mehr, welchen Decoder ich eingebaut hatte. Mittels der Herstellerkennungs CV konnte ich noch ganz gut auslesen, das es sich um einen ESU Decoder handelt, aber mit meiner Vermutung das es ein LokPilot V3 sein könnte war ich wohl irgendwie auf dem Holzweg!

In der Vergangenheit habe ich die Lok dann aufgeschraubt, Bild vom Decoder gemacht und im Netz geschaut welches Decoderbild denn am Besten passt – ist nicht immer sehr hilfreich weil manche Versionen fast identisch aussehen und kaum voneinander zu unterscheiden sind.

Trainprogrammer oder Lokprogrammer oder wie?

Wohl dem der einen ESU Lokprogrammer hat – nur: Die Programmer kosten richtig viel Geld und wer – wie ich – viele verschiedene Decoder im Einsatz hat der wird nicht über 1000€ ausgeben wollen um von jedem Hersteller einen eigenen Programmer zu kaufen. Und was dazu ärgerlich ist: Oftmals benötigt man für alte Decoder einen anderen Programmer des gleichen Herstellers. Deshalb verwende ich den Trainprogrammer – nur: Der sagt mir leider nicht die Versionsnummer oder den Decodertyp.

Aber: Man kann mittels CV den Lokdecodertyp bei ESU auslesen – und bekommt dann einen schönen (hexadezimalen) Wert zurückgeliefert der einem dummerweise nun garnichts sagt. Um daraus zu lesen ob es sich um einen ESU LokPilot V4.0 DCC oder einen ESU LokPilot V4.0 XL handelt muss man eine Referenztabelle besitzen. ESU hat zum Glück ein eigenes Forum in welchem ich dann auch netterweise die Rückmeldung erhalten habe, das man den LokProgrammer auch ohne die Hardware installieren kann und dann eine Liste der Decoder erhält.

Dann halt selber machen mit Excel

Also habe ich eine Excelliste erstellt mit einer Eingabemaske der Werte und man als Ausgabe die Version und den Typ des ESU Lokdecoders erhält. Im Downloadbereich findet ihr diese Excel und dürft sie gerne verwenden.

Excel Tabelle für Bestimmung ESU Decodertyp
Bestimmung des Lokdecoders mittels CV Variablen

Zur Benutzung der Excel muss man die angegebenen CV Werte auslesen und in die Liste eintragen. Als Ergebnis erhält man den Namen des ESU Decoders sowie die jeweilige Softwarerelease des Decoders (Version). Beim Auslesen von CV>255 bitte darauf achten das vorher CV31=0 und CV32=255 gesetzt sein müssen

Meine 96er konnte ich damit jetzt endlich so programmieren, das sie auch noch im langsamsten Fahrbereich einwandfrei läuft und auch der Motor sich wieder einigermassen gefällig anhört.

Noch ein Tipp zur Nutzung der Excelliste: ESU hat leider erst ab LoPi 3.0 die Möglichkeit eröffnet Typ und Version auszulesen. CV7 prüft ob es sich um einen LokPilot V1 handelt – ich vermute auch das dann auch CV>255 nicht vorhanden sind. Vielleicht kann das ja mal jemand testen der einen LoPi V1 noch zur Hand hat.

Kommentare wie immer gerne willkommen!

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Software Watchdog für Traincontroller

Letzten Monat hatte ich mich mal wieder über den PC geärgert der meinte er müsste mal eben gerade irgendwas anderes machen anstatt die Modellbahn zu steuern. In der Folge liefen die Loks noch eine Zeitlang planlos ohne Steuerung und wurden vor dem Absturz in die Tiefe zum Glück nur noch von einer Auffangmatte aufgehalten 😡

Ein Kollege hat mal gesagt: Software ist böse! Er meinte damit vor allem die Software der Betriebssysteme. Nicht meine Steuerungssoftware war schuld, sondern irgendein Update der im Hintergrund meinte er müsste mal eben alle Systemresourcen fressen.

In grossen Infrastrukturen werden Fertigungssysteme auch nicht dem Computer überlassen – hier gibt es s.g. Wachhunde (Watchdogs), welche laufend die Verbindung zum Computer überprüfen und im Fehlerfall entsprechende Maßnahmen einleiten und das System geregelt abschalten.

Und tatsächlich: Das gibt es auch für die Modellbahn. Nach intensiver Lektüre der Dokumentation meiner TAMS B-4 Booster konnte ich dort folgendes nachlesen:

Die Zentrale (i.d.R. gesteuert durch eine PC-Software) sendet bei dieser Funktion in Abständen von ca. 5 Sekunden einen DCCWeichenstellbefehl an eine Weichenadresse, die dem B-4 zugewiesen wurde. Sobald der B-4 diese Befehle nicht mehr empfängt, schaltet er sich automatisch ab. Nach dem Einschalten des Boosters ist die Watchdog-Funktion zunächst inaktiv. Sie wird aktiviert, indem an die zugeordnete Weichenadresse ein Stellbefehl gesendet wird. Damit besteht die Möglichkeit, die Anlage ohne PC-Steuerung zu steuern, ohne die Watchdog-Funktion zu deaktivieren.

Das war genau was ich gesucht hatte. Und natürlich dachte ich zunächst: Ist doch wunderbar! Nach genaueren Recherchen fand ich heraus, das es sogar eine Funktion ist die bei vielen Digitalzentralen und Boostern vorhanden ist!

Wir müssen unserer Steuerungssoftware also nur noch klarmachen in festen Zeitintervallen einen “BinNochDa”-Befehl zu senden. Sobald der PC dann denkt es wäre Zeit etwas anderes zu tun oder ganz hängen zu bleiben würde der Befehl ausbleiben oder zu spät kommen – die Booster würden abschalten und die teuren Loks wären gerettet! 1 Wie ihr wisst steuere ich meine Anlage mit der Software Traincontroller – die Umsetzung sollte aber auch in anderen Steuerungsprogrammen möglich sein.

Nun wäre es eigentlich ein einfaches eine während der gesamten Sitzung laufende Loop zu machen in welcher periodisch laufend ein Stellbefehl für den Booster aktiviert wird.  Allerdings haben wir dabei mehrere Probleme:

  1. Wird aus dem laufenden Betrieb in TC in den Editormodus geschaltet so unterbricht TC diese Loop. Damit würden auch sofort die Booster abschalten.
  2. Die Zeitabstände sind nicht immer einzuhalten. So habe ich festgestellt, das eine normale Loop im laufenden Betrieb und unter Last des PC auch mal länger laufen kann als geplant. Die Folge davon ist klar: Der Booster wird abschalten.

Das Problem lässt sich natürlich mit TC lösen – allerdings müssen wir dazu etwas tiefer in die „Trickkiste“ von TC greifen. Punkt 1 lässt sich mittels eines Melders einfach lösen – Punkt 2 ist etwas komplizierter. So ist es in TC so, das eine Loop in einem externen Zubehör eigenständig abläuft – warum wissen die Götter äh Programmierer – und zwar immer und unabhängig von den “Aussenbedingungen” in dem festgelegten Zeitintervall. Also müssen wir ein externes Zubehör erstellen (wer bis hierher mitgelesen hat: Im Downloadbereich findet sich dieses Zubehör sodaß es jeder nutzen kann und nur importieren muss – die Beschreibung hier ist also vornehmlich zur Erklärung):

Erweitertes Zubehör – “Kontinuierlich EIN/AUS”

Wir benötigen 4 Elemente – wobei diese Elemente relativ einfach gestrickt sind (von rechts nach links): Eine Anzeige, ein Taster (Stellbefehl), ein Schalter und ein 2. Taster (Taster2). Die eigentliche Arbeit macht der Schalter unten rechts beim einschaltenden Zustand:

Erweitertes Zubehör – Schalter für Blinkfrequenz

Hier findet sich eine Variable in welcher wir festlegen, in welchem Zeitintervall der Stellbefehl ausgeführt werden soll. Meinen B-4 reichen eigentlich 10 Sekunden, aber Sicher ist Sicher – daher sende ich den Befehl hier im Beispiel mal alle 4 Sekunden (der reale Wert ist das doppelte des angegebenen Werts!).

So lange der Taster2 aktiv ist, wird jeweils die Anzeige eingeschaltet, der Stellbefehl mit dem Taster “Stellbefehl” gesendet und sich dann wieder 2 Sekunden Schlafen gelegt. Dann wird der Taster offiziell Ausgeschaltet, wieder 2 Sekunden gewartet und wieder eingeschaltet.

Der Ausschaltvorgang unseres Schalters ist dann eigentlich nur noch das Rücksetzen der Statusabfrage. Auch hier steht nochmal die Blinkfrequenz (kann man hier auch löschen!)

Der eigentliche Befehl wird also von Taster2 gesendet – das sieht dann so aus:

Externes Zubehör: Stellbefehl senden

Wie man sieht arbeiten wir hier mit einem Weichenbefehl – und das ist schon die ganze “Magie” in diesem externen Zubehör. Die Spezialisten für externes Zubehör können sich gerne das ganze im Detail anschauen. Und was Punkt 1 anbelangt der Problemstellung: Das erkläre ich gleich unten bei der Installation. Was mir aber wichtig war:

Es funktioniert (seit mehreren Wochen) genial gut!

Und wie kann man das benutzen?

Klar – ich schreib das ja jetzt hier nicht nur um euch die Nase lang zu machen, sondern damit ihr es auch selbst verwenden könnt in euren Anlagenkonfigurationen. Dazu braucht es zunächst natürlich einen (oder mehrere) Booster die auch mittels Wachhund-Befehl aktivierbar sind. Schreibt euch die Adresse (in unserem Falle eine DCC Adresse auf) – wir brauchen sie später noch. Ach ja: Und testet die Adresse aus – also legt einfach eine Weiche an mit der Adresse und schaltet die mal ein – und aus – und ein – und aus. Nach einem gewissen Timeout sollte euer Booster jetzt abgeschaltet haben.2 (Tut er das nicht solltet ihr die Kiste einschicken oder den Hersteller fragen – manchmal ist es nur ein Firmwareproblem wenn es nicht wie geplant funktioniert)

Jetzt könnt ihr auch gleich noch eine 2. “Weiche” anlegen – weil ihr jetzt nämlich euren Booster ausgeschaltet habt – aber ihr müsst ja auch eine Möglichkeit haben ihn wieder über die Software einzuschalten. Auch das findet sich in der Dokumentation des Boosters. Statt einer Weiche könnt ihr aber auch einfach einen x-beliebigen Schalter verwenden dessen Kontakte eine Funktion schalten.

Nun können wir es in TC auch installieren, oder?

Ja – dazu brauchen wir zunächst mal das zusätzliche externe Zubehör welches sich im Downloadbereich findet oder hier: [ddownload id="1240"]

Zum Import in TC im Reiter Zubehör – Erweitertes Zubehör – Bibliothek für erweitertes Zubehör – Import wählen 3falls es ausgegraut sein sollte müsst ihr vorher erst eine Tab mit einem Stellwerksfenster aktiviert haben

Nun könnt ihr dieses erweiterte Zubehör auch an eure Booster anpassen – oder ihr könnt die Einstellung von 4 Sekunden lassen. Falls ihr es anpassen müsst solltet ihr in der Bibliothek die Funktion “Eigenschaften” auswählen. Dort wählt ihr den Schalter unten links im Bild und ändert die Blinkfrequenz – in beiden auslösenden Zuständen. Damit ist das erweiterte Zubehör einsatzbereit!

Das wars aber nicht – was ist mit der Konfiguration in TC

Nee – das wars noch nicht. Jetzt müssen wir das Zubehör auswählen und in TC im Stellwerk platzieren. Danach mit Rechtsklick geben wir ihm eine Adresse – und zwar genau die Adresse welche den Watchdog eures Boosters aktiviert:

Externes Zubehör – Watchdogadresse konfigurieren

Soweit so gut. Aber wir benötigen noch einen Schalter mit dem wir den Watchdog aktivieren – den sieht man im Bild ganz rechts

Schalter für externes Zubehör – EIN
Schalter für externes Zubehör – AUS

Das wars auch schon – jetzt wird das externe Zubehör kontinuierlich den Watchdog-Befehl senden sobald der Schalter aktiviert ist. Aber Achtung: Wenn der Schalter ausgeschaltet ist, dann ist auch der Watchdog ausgeschaltet – und euer Booster gleich mit! Deshalb sollte man beim Einschalten der Anlage direkt nach dem Einschalten der Booster auch den Watchdog aktivieren und aktiviert lassen!

Da war doch noch was mit dem Editiermodus?

Richtig – den hätte ich fast vergessen! Wenn wir nämlich bei TC in den Editiermodus gehen, dann wird auch unser Watchdog seine Loop beenden – was wir aber in der Regel eigentlich vermeiden wollen. Man will vielleicht auch im Editiermodus noch einen funktionierenden Booster haben – wüsste eigentlich auch kaum einen Fall wenn nicht. Zum Glück hat TC hier einen Monitor welcher uns mitteilt das der Editiermodus aktiv ist. Und das macht für uns ein Bahnwärter den wir erstellen und der folgenden Auslöser hat:

Bahnwärter für Editiermodus
Bahnwärter Operationen

Die Operationen für das Einschalten und für das Ausschalten (!) sind identisch – in jedem Falle wird der Watchdog aktiviert – in diesem Falle indem wir direkt das externe Zubehör aktivieren. In obigem Beispiel gibt es 2 Booster (S und N) die jeweils aktiviert werden. Die zusätzliche Voraussetzung stellt noch sicher das dies nur passiert wenn der Watchdog auch aktiviert wurde.

Thats it! Und wer es nochmal genau nachschauen will kann sich auch gerne meine aktuelle TC Datei anschauen – die findet sich auch im Downloadbereich.

Viel Spass damit und ich hoffe ihr habt eure Moba damit ein wenig sicherer gemacht!

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