ArduinoRailwayControl

  • Hallo Modellbahnfreunde.

    Durch die momentane Quarantäne wegen des Corona-Virus, habe wahrscheinlich nicht nur ich, genügend Zeit um im Netzt zu stöbern.

    Dabei bin ich auf ein sehr preiswertes und erweiterbares System gestoßen, welches mit einem oder mehreren Arduino-Nano gesteuert wird.

    Die Bedienung erfolgt per Bluetooth mit dem Handy oder Tablet. Ein Bedienpult ist natürlich auch möglich.

    Die zur Herstellung der Platine erforderlichen GERBER-Files werden kostenfrei zum Download zur Verfügung gestellt.

    Kostenpflichtig ist nur die APP, welche über den Google-Playstore für Android, oder auch für OS heruntergeladen werden kann. Die Sketch-Beispiele sind ebenso zu kopieren. Die vielen Videos sind meist selbsterklärend. Der Ton kann ausgeschaltet bleiben, da nicht gesprochen wird und nur eine Melodie zu hören ist. Die Platine, incl. Arduino-Nano und allen benötigten Teilen, ist unter 5€ bei diversen chinesischen Händlern zu haben!

    Die Steuerung ist natürlich auch für andere Anwendungsmöglichkeiten wie z. B. Autos nutzbar.

    Schaut euch mal auf der Homepage um und gebt mir mal eine Rückmeldung, was ihr davon haltet.


    https://arduinorailwaycontrol.com/index.html


    Die Beschreibungen sind alle in Englischer Sprache!


    Gruß Walter

  • Hi, Walter, das sieht sehr interessant aus, tolles Projekt! Jedoch brauchst Du natürlich schon auch eine ganze Menge Hardware, die sich da ansammelt: Für jeden Block einen Nano, einen Motortreiber und evtl. das Bluetooth Modul, wenn Du das ganze Wireless ansteuern willst. Nicht zu unterschätzen die Sensoren (Lichtschranken), die dem System sagen, wann ein Zug wo durchfährt. Züge einzeln steuern geht damit sicher, aber die Software, die die ganze Hardware mit einer Logik verbindet, Bahnhofssteuerung, Gleisplan, etc., wenn man mal alles automatisch oder halb-automatisch fahren lassen will....ich glaub, da ist viel Entwicklungsarbeit notwendig, oder?


    Gruß, Jelly109

  • Hi Jelly, Schön dass du dich meldest.

    Nein das ist nicht ganz so schlimm wie du vermutest.

    Nicht für jeden Block wird ein Nano benötigt und ein Motortreiber (L298 H-Brücke) ist immer für 2 Abschnitte, die jeweils in beiden Richtungen befahren werden können. Für einen Bediener (Handy, Tablet) wird auch nur ein BT-Modul auf einer Platine eingesetzt. Die ist mit com bezeichnet und der Nano enthält dann diesen Sketch. Die URB-Platinen werden per I²C-Bus mit je 4 Leitungen verbunden. Es gibt schon eine aktuellere Variante bei der diese auch drahtlos übertragen werden.

    Für die Meldungen sind entweder Hall-Sensoren (Stückpreis 0,20€) vorgesehen oder auch Infrarot-Lichtschranken welche für ca: 1€ zu haben sind. Als Weichenantriebe funktionieren entweder die original Magnetschalter oder auch Servomotoren. Für jede Variante sind die Sketche als Beispiel vorhanden. Im Blog ist gerade der Bau der Drehscheibenseuerung beschrieben.

    Es sind viele Anwendungen, darunter auch Wendeschleifen und Beleuchtungen aufgelistet.

    Man muss sich erst durch die ganzen Beschreibungen und Videos durcharbeiten um das System zu verstehen.

    Interessant ist auch die Möglichkeit der Umschaltung vom signalgesteuerten Betrieb auf den Spielbetrieb. Da wird einfach nur per Geschwindigkeitsregler und mit manueller Weichenumstellung gefahren. Bei dem u.A. Youtube-Beitrag wird alles von der Planung bis zur Realisierung dokumentiert.



    Gruß Walter

  • Ich habe anfangs des Monats dieses System mit ruckartigem Modellbahnverkehr auf einer Ausstellung gesehen. glaube aber nicht, daß man damit einen anspruchsvollen Modellbahner begeistern kann. Aber einen Versuch ist es vielleicht wert. Nebenan ließ auf diese Ausstellung einer mit einem Märklin-Trafo ebenfalls einen Zug im Kreis herum fahren. Das sah eigentlich schöner aus, weil er den Zug langsam in den Bahnhof steuerte. Beide Steuerungen waren nur für eine Lok. Es gab keine Blocksteuerung. Nach etwa einer halben Stunde hatten beide anscheinend keine Lust mehr auf Eisenbahn. Der junge trank ein Cola und der alte ein Bier. Wer Züge mit dem Handy fahren will, braucht zusätzlich einen Bluetooth-Empfänger, der die Hardware steuert. Dabei gibt es zwei Möglichkeiten:

    Steuerung über einen Mikrocontroller oder

    Steuerung mit dem IMO-Steuergerät

    Die Technologie und USB-Stifte

    Bluetooth dient meistens zur Verbindung von Peripheriegeräten und Handys mit einem PC. Bluetooth ist ein Funkstandard. Ist die Funktion an beiden Geräten aktiviert, verbinden sie sich über das sogenannte Pairing miteinander. Für die Übertragung nutzen die Geräte und auch Bluetooth-USB-Stifte das Frequenzband um 2,4 GHz.

    Modellbahnsteuerung über ein Smartphone mit einem Mikrocontroller

    Eine Modellbahnsteuerung über ein Smartphone (Handy) mit einem Mikrocontroller braucht einen Bluetooth-Empfänger. Die Software für die Modellbahnsteuerung kann auf dem Handy oder auf dem Mikrocontroller laufen. Der Mikrocontroller könnte auch allein die Erzeugung der Fahrspannungen beispielsweise für 8 Lokomotiven übernehmen, um das Programm auf dem Handy zu entlasten. Auch Weichenschaltimpulse könnten hier laufen.

    Wenn man eine solche Steuerung bauen möchte, müßte allerdings die Software für das Handy und den Mikrocontroller umgeschrieben werden.

    Damit hat man aber noch keinen Bildschirm für das Gleisbild einer umfangreichen Modellbahnanlage.

    Für die Fahrströme bräuchte man zusätzliche Verstärker mit Strombegrenzung, beispielsweise 8 Stück für 8 Blockabschnitte.

    Für Weichen und Signale braucht man auch viele Verstärker.

    Modellbahnsteuerung über ein Smartphone mit dem IMO-Steuergerät.

    Wer das IMO-Steuergerät verwenden möchte, muß nur einen Bluetooth-Empfänger auf die USB-Platine stecken. Die Hardware ist dann komplett.

    Die Software Win-IMO läuft aber nicht ohne weiteres auf einem Handy und müße umgeschrieben werden. Wir haben aber die beste Modellbahnsteuerung die ohne Lokdecoder, ohne Gleiskontakte und ohne irgendwelche Sensoren auskommt. Anstelle eines handys könnte man auch ein Tablet-PC einsetzen.

  • Walter

    Ja , das System ist sicherlich sehr leistungsfähig, da modular und sehr leicht erweiterungsfähig. Ich habe mir bei weitem nicht alle Seiten angesehen, aber im Moment verstehe ich nicht, wie einige Dinge gelöst werden, z.B. wie ein Motorregler für zwei Blöcke zuständig sein kann....Blöcke müssen doch unabhängig steuerbar sein, spätestens dann wenn unterschiedliche Züge auf diesen Blöcken stehen, evtl. sind auf einem Modul zwei Ausgänge.... Der Spielbetrieb (schneller, langsamer, Weiche stellen, usw.) für einen Zug würde ja noch gut über Handy funktionieren, schwierig wird es bei zwei oder mehreren Zügen gleichzeitig, oder gar automatischem Betrieb. Spätestens ab da muss ja so etwas wie Fahrstrassen, Bahnofsein- und ausfahrt, Verwaltung der Struktur der Anlage der Steuerung bekannt sein. Wie man am Video sieht, wird bei Umsetzung auf eine reale Anlage doch Einiges an Verkabelung, Programmierung oder sogar an der Firmwareänderungen der Arduinos nötig.....bei WinIMO wird das meiste in Konfigurationstabellen, also leichter änderbar festgelegt....aber wie immer hat jede Lösung Vor- und Nachteile.


    @Herrn Müller

    WinIMO läuft nur auf Windows und wird zur direkten Ansteuerung der IMO Hardware benötigt. Ein Händy wird das nicht nicht so einfach schaffen, da müssten Sie WinIMO auf ein Handy Betriebsystem portieren, was ich als nicht machbar erachte. Es ist jedoch sehr sehr einfach, WinIMO über ein Handy zu bedienen: Installieren Sie einfach ein VNC Server Programm (hier gibt es sehr viele kostenlos im Internet) auf dem WinIMO Rechner. Der Rechner muss nur noch ins lokale Netzwerk eingebunden werden (LAN oder WLAN) und kann dann über ein Handy mit entsprechender VNC Client-App ferngesteuert werden. Sie können damit eine WinIMO Anlage von einem Handy oder einem Tablet oder anderem Rechner, sogar von einem beliebigen Ort auf dieser Erde bedienen, solange eine Netzverbindung zum WinIMO-Rechner besteht. Sie sehen auf dem Handy den kompletten Bildschirm des WinIMO Rechners, und können Maus- und Tastatureingaben zur Steuerung von WinIMO auf dem Handy (oder anderem Rechner) emulieren.

  • Hallo zusammen.

    Es freut mich, dass ich in diesem Forum eine Diskussion angestoßen habe.

    Da habe ich mich in meiner Beschreibung wohl unverständlich ausgedrückt. Jeder Blockabschnitt hat natürlich einen Motortreiber. Der Hier verwendete ist ein fertiges Modul mit dem Baustein L298 welcher zwei unabhängige full H-Bridge Treiber enthält. Das Modul incl. Kühlkörper ist um die 2 Euro zu haben. Auch die Schutz- / Rücklaufdioden sind bereits mit auf der Platine. Kurzschluß- sowie Überstromsicherung ebenfalls.



    Dargestellt ist hier ein einfaches Beispiel für 4 Blöcke mit Relais zur Umschaltung der Bahnhofsgleise (Block4).

    Die Verbindungen zum Arduino sind hier nicht dargestellt.

    Zu dem bemängelten ruckartigem Anfahren und Stoppen ist zu sagen, das dies am Bediener liegt, wie schnell er die Anfahr- bzw. Bremskurve wählt. Ein Bedienpult mit Tastern Rückmeldungen ist auch möglich. Der Arduino hat ja einige i/Os.

    Mir geht es hier so wie anfangs bei der IMO - Erst bei mehrmaligem Durchlesen und beschäftigen mit dem System, kommt man langsam hinter die Geheimnisse!

    Bis demnächst,

    Gruß Walter

  • Hallo Heinrich.

    Leider kann ich damit noch nicht dienen. Meine Anlage, die ja in der Vergangenheit in Auszügen auch hier im Forum vorgestellt wurde, läuft noch mit dem IMO-System. Außer dem Lesen der Infos auf der Homepage habe ich noch wenig Aktivitäten unternommen.

    Die Platine habe ich aber schon in China bestellt erhalten. Stückpreis 1,35€ bei einer Bestellung von 15 Stück! Lieferzeit eine Woche. Die restlichen Bauteile sind noch unterwegs.


    Aufgrund der Erkenntnis, dass sich die jüngere Generation nicht mehr mit aufwändig verdrahteten Bedienterminals auseinandersetzen will, weil ein Gerät mit Touchscreen alles integriert hat, sind alternativen gefragt.

    Auf der Suche nach Lösungen bin ich u. A. auch auf das Megapointcontroller-System aufmerksam geworden. Dort wird mit dem CAM-Bus gearbeitet. Alles sehr professionell aufgebaut.


    https://megapointscontrollers.co.uk/about-us/?v=3a52f3c22ed6


    Das jedoch ist etwas für größere Anlagen, da es recht umfangreich scheint. Ich suchte etwas zum Einstieg für die Jüngere Generation, welches dann auch relativ einfach zu erweitern ist. Der Spielfaktor spielt auch eine große Rolle. Die Jugend will nicht alles gleich Vorbildgetreu, realistisch und automatisch gesteuert haben.

    Dann stieß ich auf das Arduinorailwaycontrol-System, welches beide Möglichkeiten bietet. Hier der Einstieg für Kids:



    Ich habe hier mal einen Link eingestellt. Er ist auf der Homepage unter der Rubrik "Learn" zu finden. Etwa ab dem zweiten Drittel der Seite wird die langsame Erweiterung des Systems anhand von Beispielen in einzelnen Schritten gut erklärt.


    https://arduinorailwaycontrol.com/learn.html


    Auch die Ermittlung der PWM-Frequenz für die Fahrspannung wird im unteren drittel der Seite gezeigt, sowie die Anpassungsmöglichkeiten für die verschiedenen Motorsysteme und Spurweiten.


    Ich werde weiter über meine Fortschritte berichten.

    Gruß und bleibt alle gesund,

    Walter

  • Also der 2-fach Motortreiber ist definitiv interessant, da hier der Aufwand für Zweirichtungsfahrregler bei uns relativ hoch ist. Jedoch ist wie gesagt die Belegung speziell von mehreren Abschnitten pro Block zum automatischen realistischen Zweirichtungs-Betrieb meiner Ansicht nach nicht gelöst. Manueller Spielbetrieb ist ja einfach mit einem Geschwindigkeitsregler zu lösen. Aber Blockbetrieb, das automatische Abbremsen, Anfahren, mehrere Züge gleichzeitig, etc., das habe ich von Steuerungen außerhalb von Systemen mit eingebauten Lokcontrollern bisher nur von kommerziellen Produkten gesehen.....aber wenn Du mal einen Testkreis aus 4 Blöcken mit einem Block als 2-gleisiger Bahnhof in Zweirichtungsbetrieb automatisch realistisch steuern kannst und mal die Kostenbilanz aufstellst, wird es für mich als Alternative zu WinIMO interessant.

  • Hab grad ein bisschen mehr auf der URB Seite gelesen....ich glaube das größte fehlende Element ist die Steuerlogik....vermutlich könnte man sogar WinIMO umschreiben, um auch diese HW anzusteuern, im Endeffekt sind das auch nur Fahrregler und Weichenregler, die auch jeder seine Adresse hat....nur wie gesagt, fehlen mir die Abschnittsbelegtmelder......ohne muss man evtl. Abstriche bei der automatischen Steuerung machen...

  • Hallo


    an Alle,


    #1


    von arduino Modelleisenbahn Steuerung gibt es viele Ideen, die aber zu 80% mit Handregler oder Smartphone

    gefahren werden, leider keine mit Automatik-Steuerung, die brauchen auch keine Abschnitts-Regler bei Handbetrieb,

    Automatik fahren wenn du die Block-Einmisst. ( Beispiele: Toi-Tec oder. i-Train. beide für digital und analog.

    Abstriche machen ist keine Option.



    Gruss

  • Hallo dieses System ist sehr interessant. Meine Frage an euch: Wie kann ich es auf einem Märklin System anwenden? Mäklin arbeitet mit Wechselstromeinspeisung und was muss ich an einer "Testlok" durchführen? Leider auf der Seite ArduinoRailwayControl werden nur Gleichstromsysteme erklärt aber am Anfang beschreibt der Autor, daß es für alle Systeme anwendbar ist und ganz oben sieht man auch ein Bild von einer Märklinpackung..

  • Hallo Walter


    Ich meinte auch es sei, Gleich-Spannung .


    - Mit was fährst du in IMO ?


    Märklin hat ja auch ein Gleichstrom System.


    Ich selbe, baue die Märklin Lock,s auf Gleichspannung um, da ich sowieso Alle zuerst zerlege

    um sie zu Reinigen und teilweise zu Reparieren.

    Das Gleis- System ist K-Gleis die 2- Schienen sind noch Verbunden, leider.

    Werde bei den Gleisen, Weichen und Kreuzungen die Verbindungen Trennen,

    damit kann ich die neuen C-Gleise auch einbauen.


    Somit bleibt das System auch für die Zukunft offen.

    Gruss Jürg

  • Leider bin ich komplett Wiedereinsteiger. (wie Neuanfänger). Meine Anlage fuhr das alte M-Gleis mit Dreipunktkontakt sowie das neue C-Gleis heute. Mir ist nicht bekannt das jemals K-Gleis auf Gleichstrom fuhr. Meine Frage mit dem C-Gleis oder mit dem alten M-Gleis ist die Anlage mit dem arduinocontrol realisierbar? Wenn Ja wie und was muß ich machen.

    Danke

  • Hier ist ja wieder richtig was los! Toll!


    Also mich würde generell interessieren, ob man mit dem Märklin H0 Wechselstrom-System mit Mittelleiter (keine Ahnung, wie das Gleis heißt) auch mit Gleichstrom fahren kann... Wenn mich nicht alles täuscht, habe ich irgendwo in den IMO-Publikationen von Herrn Müller was dazu gelesen....musste man die Loks modifizieren? Herr Müller, lesen Sie noch mit? Wie geht das? Auch die Richtungsumschaltung mit Stromstoß bei Wechselspannungsbetrieb auf Umpolung der Fahrspannung bei Gleichstrombetrieb....ich bin sicher, da gab es was.....