Hallo und guten Abend!
Nichttechnische Einleitung, kann man überlesen:
Erstmal freue ich mich, daß ich jetzt auch in diesem schönen Forum mitmachen darf. Dies ist mein erster Beitrag hier.
Ich habe vor ca. 3 Wochen meine Eisenbahn nach vielen Jahren mal wieder herausgekramt und einen Haufen C-Gleise
zum Spielen besorgt (meine K-Gleise sind schön eingewickelt). Man nennt das wohl Teppichbahn... Ich finde die Weichen
mit eingebautem Decoder absolut großartig! Stecken, spielen, fertig! Das wollte ich nun auch für meine Entkupplungsgleise
haben. Also: Geschraubt und getan.
Die Diskussion darum, wie sinnvoll die Versorgung der stromhungrigen Entkupplungsgleise über die Schiene ist, möchte ich
gerne nach hinten verschieben - das Thema ist mir aber nicht unbekannt.
Das Platzangebot im Entkupplungsgleis ist ernüchternd. Auf 15mm x 32mm kann man sich "austoben", das noch größere Problem ist allerdings die zur Verfügung stehende geringe Bauhöhe.
Ich habe nun eine kleine und kompakte Schaltung mit einem Atmel ATtiny25 (8 Beine) entworfen und einen Rutsch Platinen machen lassen. Gestern sind die Platinen gekommen, habe gleich eine bestückt und drauflosprogrammiert. Leider habe ich gestern Nacht den Motorola-Interpreter noch nicht fertigbekommen, war wohl irgendwann zu müde. Heute läuft die Geschichte: Taster auf der Platine drücken, dann beliebigen Weichenknopf drücken, fertig!
Die Spule vom Entkupplungsgleis wird heiß - mein MOSFET im SOT-23-Gehäuse (so ein kleines Dingschen) glücklicherweise nicht 
So sieht das Ding also gerade aus:
Über die vielen Drähte muß man hinwegsehen: Das ist einmal mein AVR-Programmer, den Stecker darf man natürlich nicht bestücken, wenn mal keinen sehr tiefen Teppich hat 
. Außerdem habe ich ein paar Drähte zum Messen angelötet. Die beiden orangen Strippen gehen zu einer Trenngleisspule.
Wenn man genau hinschaut, sieht man, daß ich sogar eine LED zu Informationsszwecken spendiert habe (kann man natürlich auch weglassen).
Beim Knopf habe ich mich für ein sehr platzsparendes Gerät entschieden. So sind die beiden zu dicken Teile im Moment der Prozessor und erst an zweiter Stelle dieser extrem schlanke und dabei gut lötbare Brückengleichrichter.
Die Anbindung an die Schiene soll folgendermaßen stattfinden: Zwei Silberdrähte werden an einem Ende ca. 2.5mm lang um 90° geknifft und dann direkt an die Steckerzungen am Ende des Gleises gelötet. Dann wird die Platine, die magischerweise an den richtigen Stellen zwei Lötaugen hat (mit B und 0 beschriftet, siehe Foto), darauf aufgefädelt und festgelötet. Damit ist die kleine Platine perfekt befestigt.
Bisherige Erkenntnisse:
- Das Ding spielt!
- Die Platine ist als "Standard 1.55mm FR4" gekauft - mit Leiterbahnen und Lötstoppmaske messe ich über 1.7mm. Das Ding ist zu dick!
Bei einer überarbeiteten Variante würde ich gerne 0.5mm oder 1.0mm Trägermaterial nehmen, dann paßt es perfekt. Leider muß man "ein paar mehr" Platinen machen lassen, wenn man die Standardmaterialien verläßt. - Kleinigkeiten lassen sich immer verbessern: So ist z.B. der Platz für die Freilaufdiode etwas zu klein. Und über Kommentare freue ich mich natürlich auch!
- Ich habe noch über 20 von den Platinen, vielleicht will ja jemand etwas abhaben. Wenn man mit ca. 0.7mm-1mm Überstand einiger Bauteile "in den Teppich" leben kann, läßt sich damit schon ganz gut spielen.
- Mit dem Decoder kann man auch Wagenbeleuchtung o.ä. schalten. Es ist auch noch Platz auf dem Board: Eine überarbeitete Variante würde ich gleich mit zwei oder drei Ausgängen machen, dem würde dann eventuell die LED zum Opfer fallen. Da die Software einfach strukturiert, 100% Arduino-frei (Ich bin erklärter Arduino-Feind!) und frei im Sinne Freier Software (GPLv3, hehe!) ist, sind der Phantasie kaum Grenzen gesetzt.
Falls es Interessenten gibt, könnte ich mir vorstellen, nochmal eine ernsthaft bessere Auflage von den Dingern herstellen zu lassen, eventuell auch gleich mit Bestückung.
Stromverbrauch
Beim Entkupplungsgleis ist ja der Stromverbrauch sehr kritisch. Klar ausgedrückt, macht das auf meiner Bahn fast die Lichter aus. Das ist nicht schön. Und muß auch gar nicht sein: Auf dem Weg des Blechteils zum Magneten nimmt die magnetische Anziehung im Verhältnis zur Feldstärke exponentiell zu (hoch 2, hoch 3? Physik...). Das heißt, daß der Anfang der Bewegung das Schwierigste ist. Zum Halten braucht man deutlich weniger Strom. Ich experimentiere gerade mit einem Anfangsimpuls von einigen Millisekunden (z.B. 50-100) mit Vollgas und dann einer PWM-Tastung. Die Versuche zeigen, daß zum Halten die halbe Stromstärke wohl mehr als ausreichend sein könnte, vielleicht noch weniger. Das wäre bereits eine große Verbesserung. Natürlich flackern die Lichter noch etwas, das bekommt man nur mit separater Stromversorgung ganz in den Griff. Aber ich denke, daß man es sehr schön spielbar hinbekommt.
Hier noch ein Stromsparbild (das ist am Gate des MOSFETs los):
Zu guter letzt....
- Das WeichEi von https://www.digital-bahn.de/bau_weiche/weichei.htm: Nette Platine, nur ich fasse PICs nie wieder an - jedenfalls nicht zum Vergnügen (ich weiß, wovon ich spreche!!!). Außerdem keine Quelltexte zu finden, wie es mir scheint. Paßt auch nicht ins Entkupplungsgleis.
- Jemand hat auch das WeichEi schon zum Entkuppeln genommen. Die Idee mit der Extraschiene hatte ich auch schon. Da ich aber wenig kompromißbereit bin: Nein! (http://www.sps-wagner.de/moba/index.html#Entkuppler)
Ich habe natürlich nicht angefangen zu basteln, ohne mich ein wenig im Netz umzusehen. Da bin ich dann über einige Ansätze gestolpert, die mir aber nicht soo sehr zugesagt haben - "Not invented here!" hat auch ein wenig zugeschlagen, klar:
Und dann sind da natürlich noch Millionen anderer Leute, die sich schon als Fingerübung einen Decoder gebastelt haben.
Da es sich beim Eisenbahnspielen naturgemäß um ein Vergnügen handelt, habe ich mein Design UND meine Firmware von Anfang an frei veröffentlicht, ich freue mich auch über Mitspieler. Natürlich ist vor allem die Software noch im Fluß, aber hier kann liegt ALLES:
http://gitweb.hachti.de/?p=eisenbahn.git;a=summary
Schaltplan und Platine sind mit Eagle 7 gemacht. Einige Bauteile im Schaltplan sind anders bestückt, das werde ich aber updaten, sobald ich mir mit allem sicher bin. Die Software frißt Märklin Motorola-Format, nur "offizielle" Adressen. DCC könnte man mit der Hardware natürlich auch machen.
Angehängt der Schaltplan als PDF: [attachment=0]trennfix.pdf[/attachment]
Hinweis: R7 ist ein Widerstand 0805, in Wirklichkeit soll an den Platz eine Z-Diode. Ich habe außerdem einen ATtiny25 statt 13 genomen.
Diverse Kapazitäten und Widerstände habe ich nach Belieben etwas anders bestückt. Im Großen und Ganzen ist es aber alles richtig.
So, das war's für heute. Würde mich freuen, wenn mein kleines Projekt ein wenig Zuspruch findet...
Viele Grüße aus Hannover
Philipp
Und ATtiny oder ATmega ohne Arduino finde ich ebenfalls prima. 
