RE: Rückmeldung mit Schaltgleisen für den Arduino

#1 von Martn , 03.07.2020 14:30

Hallo Alle zusammen,
ich hatte mal die Idee meine Analoge Anlage mit dem Arduino zu Automatisieren.
Kurz zum Allgemeinen Aufbau der Anlage:
Gleise: Die alten Märklin Metall Gleise (Vom Opa)
Steuerung: Märklin Trafo (Analog).
Blockabschnitte: 3.
Für die Rückmeldung werde ich wahrscheinlich die Schaltgleise über die Achsen nehmen/selber bauen (viewtopic.php?t=150711), weil die Schleifer-Kontaktgleise nicht mehr melden, wenn die Lok schon über das Signal ist und der Zug noch im Blockabschnitt.
Jetzt habe ich da ein Problem:
Sobald eine Achse die beiden Gleise verbindet, ist ja das "Meldekabel" mit der Masse verbunden, aber dass ist Wechselstrom und der Arduino arbeitet mit Gleichstrom.
Nochmal ganz einfach: Meine Rückmeldung Erfolgt über die 14V Wechselstrom und ich brauche aber 5V Gleichstrom.
Was macht da am meisten Sinn, da ich dass ja für jede Rückmeldestelle brauche?
Gib es für 12V Wechselstrom Relais oder eine Brückenschaltung (Gleichrichter) mit Spannungsteiler, oder hat sonst jemand eine Idee?
Danke schon mal im Voraus
Gruß Simon


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RE: Rückmeldung mit Schaltgleisen für den Arduino

#2 von maybreeze , 03.07.2020 15:18

Servus,
vielleicht willst Du die Überschrift für uns alle verständlich machen? Danke.


Liebe Grüße aus Wien
Klaus
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RE: Rückmeldung mit Schaltgleisen für den Arduino

#3 von schmiedi , 03.07.2020 16:16

Hallo Simon,

ich bin leider Elektronik-Laie, spontan schoß mir aber der Begriff "Optokoppler" durch den Kopf. Einen Gleichrichter wirst Du wahrscheinlich auch benötigen sowie einige Widerstände. Im Netz findet sich so einiges zu diesem Thema, vielleicht ist etwas für Dich dabei...

Viele Grüße und viel Erfolg,
Dieter


Der Zug zur Besichtigungstour "Rund um Steinen":


 
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RE: Rückmeldung mit Schaltgleisen für den Arduino

#4 von volkerS , 04.07.2020 07:42

Hallo Simon,
an blauen Draht vom Schaltgleis und gelb vom Trafo schließt du einen Gleichrichter (B70C100DIP) mit den ~ -Anschlüssen an. An + / - des Gleichrichters eine Elko (ca. 47 - 100uF/35V). Parallel dazu eine Reihenschaltung aus Widerstand 2,2kOhm und der Led eines Optokopplers (PC817). Emitter an Gnd der Arduino Spannungsversorgung und Kollektor an den betreffenden Eingang des Arduino. In der Software den PullUp für diesen Eingang einschalten. Solange das Schaltgleis betätigt ist wird dann der Eingang am Arduino nach Gnd gezogen.
Mit der Größe des Elkos bestimmst du die Betriebssicherheit gegen kurzzeitige Aussetzer der Kontaktgabe am Schaltgleis, je größer desto länger aber auch die Besetztmeldung nach Räumen des Schaltgleises. Einfach mal mit einem Testprogramm Eingang vom Schaltgleis auf die Led des Arduino verknüpfen. Dann siehst du des Verhalten der Schaltung ziemlich genau.
Volker


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RE: Rückmeldung mit Schaltgleisen für den Arduino

#5 von vikr , 04.07.2020 09:12

Hallo Simon,[quote="Martn"|p2136896]
der übliche Begriff für diese Art der Auslösung einer Meldung ist Kontaktabschnitt, bzw. Kontaktgleis. Die Belegtmeldung funktioniert unabhängig von der Bewegungsrichtung und dauert solange an, solange sich mind. eine Achse auf dem isolierten Abschnitt befindet. Die Gleise, bei denen die Auslösung durch den Schleifer erfolgt heißen Schaltgleise. Dort wird die eine Meldung in Abhängigheit von der Bewegungsrichtung ausgelöst, idealerweise bleibt die Lok nie uber einem Schaltgleis stehen und der Schalter wird immer nur einen kurzen Moment ausgelöst.

Beim analogen Betrieb werden dazu eigentlich Relais verwendet, die mit der üblichen analogen Spannung klar kommen.
Es kann natürlich einen guten Grund haben, warum Du Arduinos verwenden möchtest, aber der ist mir noch nicht klar. Was genau soll die ausgelöste Meldung bewirken?

Im einfachsten Fall kannst Du das Kabel von dem isolierten Schienenabschnitt einfach an ein 18V Glühbirnchen anschließen, den anderen Anschluss des Birnchens einfach an die 16 V (gelbe) Buchse des Trafos, dann leuchtet dieses Birnchen immer dann, wenn irgend ein Fahrzeug diesen so überwachten Abschnitt belegt.

Aber wahrscheinlich hast Du noch viel mehr vor?
Willst Du ein Gleisbild erstellen? Sollen die Meldungen von einem PC verarbeitet werden?

MfG

vik


im Übrigen - Märklin am liebsten ohne Pukos, z.B. als Trix


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RE: Rückmeldung mit Schaltgleisen für den Arduino

#6 von Martn , 04.07.2020 14:54

Ich hab gerade nochmal geschaut und es gibt tatsächlich 12V Wechselstrom Relais, die dafür, wie gemacht sind, hab sie allerdings zu spät gesehen (https://www.conrad.de/de/p/finder-40-61-...r-1-503257.html)
Gibts auch mit zwei Wechslern, falls des jemand braucht. Und mein Arbeitsstromkreis werden dann die 5V Arduino sein.
Ich weiß allerdings auch noch nicht was ich vorhabe Das wird einfach mal ein Testaufbau und wenn der läuft kann ich weiter denken.
Der Vorteil der Steuerung mit Arduino ist, dass ich auch z.B. einen zwei oder dreigleisigen Bahnhof zu steuern und man ist etwas flexibler, was die Steuerung angeht.
Optokoppler wäre auch gegangen, der arbeitet allerdings auch mit 5V oder sogar noch weniger.
Gleisplan hänge ich mal an, kann mir jemand sagen welcher Datei-Typ unterstützt wird, irgendwie gehen jpg und gif Bilder nicht?
Gruß Simon


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RE: Rückmeldung mit Schaltgleisen für den Arduino

#7 von volkerS , 04.07.2020 17:57

Hallo Simon,
wer behauptet dass Optokoppler mit 5V arbeiten. Die Led am Eingang funktioniert mit beliebiger Gleichspannung, der Reihenwiderstand muss halt nur richtig dimensioniert werden. Wenn du einen Optokoppler PC814 und den 2k2 Vorwiderstand nimmst kannst du sogar auf den Gleichrichter verzichten. Dieser Optokoppler ist für Wechselspannung. Allerdings schaltet dann der Transistor 100x pro sec wegen der Wechselspannung. Mit Gleichspannung istes ein Durchsteuern sobald das Kontaktgleis betätigt wird und schaltet zurück nach freiwerden. Der Schalttransistor im Optokoppler kann fast immer Spannungen von bis zu 24V schalten. Oft sogar mehr. Da hilft der Blick ins Datenblatt.
Die Optokopplerlösung ist bestimmt preiswerter als ein Relais wenn man nur einen Eingang des Arduino ansteuern will.
Volker


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RE: Rückmeldung mit Schaltgleisen für den Arduino

#8 von Running.Wolf , 06.07.2020 19:31

Moin

viewtopic.php?f=21&t=87074&hilit=Relais

Zeigt Lösung mit Relais und Abfallverzögerung. Vorteil ist die Potentialfreiheit.


Gruss Wolfgang

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RE: Rückmeldung mit Schaltgleisen für den Arduino

#9 von volkerS , 06.07.2020 22:01

Hallo Wolfgang,
die Schaltung im Link ist ja wohl kaum potentialfrei wenn der Relaiskontakt Verbindung mit der Betriebsspannung für das Relais hat.
Volker


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RE: Rückmeldung mit Schaltgleisen für den Arduino

#10 von Running.Wolf , 07.07.2020 20:32

Moin
Touche!

In der verlinkten Schaltung ging es mir nur um Leuchtanzeige. Also störte dieselbe Spannungsversorgung nicht.

Aaaaaber....
Die Relaiskontakte können locker potentialfrei genutzt werden.


Gruss Wolfgang

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RE: Rückmeldung mit Schaltgleisen für den Arduino

#11 von JaM , 10.07.2020 06:56

Hallo zusammen,

falls man die Rückmeldung potenzialfrei schalten möchte, ist das bisher gesagte sicher richtig - aber für die eigentliche Funktion ist es nicht notwendig.

Denn, bei Märklins analogem Konzept der gemeinsamen Masse ist es schnurz-egal, ob ein Schalt-/Kontaktgleis Gleich-, Wechsel- oder Digitalspannung schaltet. Es wird nämlich nur ein Pol (Masse bzw. das braune Kabel) der verschiedenen Spannungsquellen (hier: Wechselspannung des Fahrtrafos und 5V-Versorgung des Arduino) verbunden.

Neben dieser Verbindung reicht es, einen Anschluss des Schalt- oder Kontaktgleis direkt an einen Pin des Arduino zu legen und in der Software den internen Pull-Up-Widerstand zu aktiviert, damit der Arduino die Impulse erkennen kann.

Der Microprozessor hat bereits Schutzschaltungen an seinen Eingangs-Pins integriert - Zitat aus dem Datenblatt des ATmega328: "All I/O pins have protection diodes to both VCC and Ground as indicated in Figure 13-1."

Beim gesockeltem Original Arduino UNO kann man übrigens den Mikrocontroller im Falle eines elektrischen Unfalls während der Aufbau- und Testphase leicht wechseln.

Zusammenfassung: Manchmal ist es einfacher, als man denkt.

Viele Grüße,
JaM


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