Digitale Modellanlage über PC... Eigenbau

[050 082-7]

Hallo Community...
also ich fang mal ganz am Anfang an: Ich habe eine H0 Modelleisenbahnanlage, die ich mit 2 Freunden zusammen aufgebaut habe. Sie Funktioniert Digital über die Mobile Station und das C-Gleis vom Märklin. Das gesamte Material haben wir etwas 2004/05 beommen, kurz aufgebaut, und ist denn aus Platzmangel und anderen Projekten in der Abstellkammer gelandet.

Mitlerweile sind wir alle etwa 15 und haben die Anlage wieder Herausgekramt und sind dabei sie Fest aufzubauen. Da wir allerdings alle ein bisschen verrückt sind (sonst ist das Leben ja langweilig ) haben wir beschlossen die Anlage komplett auf PC-Steuerung umzurüsten. Da einer von uns relativ gut Programmieren kann, und da uns einer unserer Väter mit Schaltungen und Microcontrollern helfen kann haben wir uns überlegt, alles selber zu machen. (Lokdecoder, Weichendecoder, Verbindung Anlage - PC, Software, usw...)

Wir haben uns dafür aus zwei Gründen entschieden:
1. Weil wir so wissen was wir haben / alles darauf abstimmen können was wir wollen
2. Weil wir es können!

Allerdings haben wir dazu noch ein paar fragen:

1. Wie funktioniert eigendlich die Digitale Modelleisenbahn / bzw. wie werden die Daten an Loks usw gesendet.

2. Da die Anlage auch teils Automatisch laufen soll, arbeiten wir an einem System, die Position der Lokomotiven auf der Anlage festzustellen. Alle unsere Ansätze sind bisher gescheitert.

Das sind erstmal die 2 großen Fragen, die wir beantwortet haben müssen, bevor wir weiter Planen können.

Danke schonmal, 050 082-7

[HahNullMuehr]

Moin, 050 082-7
(haben Eure Eltern Euch allen so Namen gegeben? )

Ihr seid offenbar dabei, das Rad neu zu erfinden. Aber schön, man lernt dabei.

Digitale Modellbahn geht im Prinzip so: auf eine beständige Spannung im Gleis ist ein Signal aufmoduliert. Alle Decoder lesen ständig dieses Signal. Liest jetzt ein Decoder, dass "seine Adresse" gesendet wird, schaltet er den zugehörigen Motor (oder irgendeine andere Funktion, die gerade "befohlen" wird) ein, die Lok fährt los. Bis sie den Gegenbefehl via modulierte Spannung erhält und stehenbleibt. Das ist es, aber ganz grob erklärt.

Die digitalen Steuerimpulse kommen natürlich aus den reichhaltig im Handel befindlichen "Zentralen", die aber teilweise jeweils unterschiedliche Sprachen (=Protokolle) sprechen.

Die Weichen und Signale mit Ihren Decodern "hängen" ebenfalls am digitalen Stromkreis und warten auf die, an sie adressierten Befehle.
Die Handelsüblichen Zentralen sind auch durch PC-Programme ergänz- oder ersetzbar.

Positionserkennung? Da ist die Frage zuerst zu beantworten: Wollt ihr nur erkennen, ob auf einem bestimmten (eventuell verdeckten) Gleisabschnitt ein Fahrzeug steht/fährt, oder wollt ihr immer genau wissen, z. B. "die Lok 050 082-7 ist jetzt genau am Eingang vom Schattenbahnhof"? Für ersteres gibt es recht simple Lösungen, die tausendfach erprobt sind, letzteres in Eigenentwicklung? Ich bin kein Programmierer und ich fahre ANALOG. Ich wünsche Euch jedenfalls viel Spaß und viel, viel Erfolg mit Eurem Vorhaben.

(Aber hier im Forum gibt es immer ein paar Experten, die Euch bei speziellen Fragen weiterhelfen werden.)
Gruß

[Marsupilami]

Da wir allerdings alle ein bisschen verrückt sind (sonst ist das Leben ja langweilig ) haben wir beschlossen die Anlage komplett auf PC-Steuerung umzurüsten. Da einer von uns relativ gut Programmieren kann, und da uns einer unserer Väter mit Schaltungen und Microcontrollern helfen kann haben wir uns überlegt, alles selber zu machen. (Lokdecoder, Weichendecoder, Verbindung Anlage - PC, Software, usw...)

Wollt ihr dazu eine ehrliche Meinung hören?

Lasst es!

Die Protokolle sind standardisiert, es gibt Decoder für kleines Geld fertig zu kaufen und Steuerungssoftware ist als Freeware verfügbar...

Ich bin selber Softwareentwickler und fahre noch analog - wenn ich mal auf digital umsteige, werde ich mir vielleicht die Steuerungssoftware selber programmieren, aber die Decoder und Booster kaufe ich als Fertigteil ein...

[050 082-7]

Moin, 050 082-7
(haben Eure Eltern Euch allen so Namen gegeben? )

Nein, das ist Tatsachlich die Nummer einer chicken Dampflock^^

Danke für die Hilfe, so habe ich mir das auch schon vorgestellt, wobei ich nicht drauf gekommen binn, wie der Fahrstrom und das Digitalsignal auf der selben Leitung gesendet werden können. Also sind die HIGH und LOW Werte einfach nur mit zB 12 und 13 Volt statt 0.5 und 2 definiert... Danke^^

Bei der Positionserkennung ist eher letzteres gemeint. Wir sind so weit, dass wir an bestimmten stellen der Anlage benachrichtigt werden wollen, ob und wenn ja welche Lok vorbeifährt. Allerdings wollen wir sparen indem wir von diesen Punkten aus mit Geschwindigkeit und Zeit die neue Position ausrechnen wollen, und eventuelle rechenfehler dann beim nächsten "Checkpoint" wieder augleichen wollen.
Wir wissen nur noch nicht wie wir diese Checkpoints gestallten sollen. Bei einer einfachen Lichtschranke, kann man zwar erkennen das "etwas" durchgefahren ist aber man kann die Lock nicht identifizieren. Bei einer art selbstgebautem Strichcode-scanner, ist dieser entweder nicht in beide Richtungen benutzbar (liefert andere Ergebnisse) oder wird durch die HELL-DUNKEL Sequenzen zwischen den Anhängern gestört.

@Marsupilami: Das ist eben deine Meinung. Wir bauen das ja nicht, weil es Billiger ist, oder aus sonst welchen gründen, sondern dann sagen können: "Wow, wir hatten eine Idee, haben sie geplant, umgesetzt, und jetzt haben wir eine Modelleisenbahn die Sonst niemand hat!" Auserdem wird unser Decoder nie vom Markt genommen bzw das Protokoll geändert oder sonst was... das Theater mit den Normen kenn ich^^
Zusätzlich können wir dann Funktionen wie die Positiosbestimmung usw. direkt in die Decoder aufnehmen und alles relativ einfach erweitern.

[Marsupilami]

Auserdem wird unser Decoder nie vom Markt genommen bzw das Protokoll geändert oder sonst was... das Theater mit den Normen kenn ich^^

Vielleicht solltest Du Dich erst mal genauer mit der digitalen Modellbahnsteuerung beschäftigen, bevor Du solche Vorurteile loslässt...

Zusätzlich können wir dann Funktionen wie die Positiosbestimmung usw. direkt in die Decoder aufnehmen und alles relativ einfach erweitern.

Du...das gibt es alles schon!


Aber macht mal - wenn ihr unbedingt das Rad neu erfinden wollt...wir sprechen uns in einem Jahr oder so wieder...

[HahNullMuehr]

Nochmal, Hallo, 050 082-7,
(es erinnert mich immer an den Film "Brazil", wenn jemand statt eines Namens eine Nummer trägt: "Willkommen an Bord, DZ strich 0-1-5!")

Zurück zum Thema: Marsupilami bringt es auf den Punkt:

...das gibt es alles schon!

Wenn Ihr sowieso eine eigene Entwicklung macht, dann muss Euer Decoder nicht nur lesen, sondern auch "sprechen" können: Er könnte ja via IR-LED an den Checkpoints Mitteilung machen.

Oder jeder Lok wird ein Transponder implantiert, der (berührungslos) eine Ident-Nummer an einen Receiver abgibt (gibt es schon, in der Fließbandfertigung zur Identifizierung von Exemplaren und/oder Chargen).

Barcode unter dem Fahrgestell: Der Scanner (im Gleis) wird getriggert durch zwei Reed-Kontakte, die GLEICHZEITIG betätigt werden. Auslösung durch zwei Magnete unter der Lok, die in exakt definiertem Abstand angebracht sind. Fehl-Lesungen durch Zwischenräume etc. finden dann nicht mehr statt. Aber hier muss präzise gearbeitet werden.
(Verlorene Wagen erkennen diese Systeme allerdings nicht.)

Das war jetz mal so "in Kladde" getippt. Ihr werdet merken, dass (fast) jedes Problem schonmal irgendwie gelöst wurde und es eine Menge Dinge bereits fertig zu kaufen gibt. Der Eigenbau bringt eine Menge Erfahrung (und Frust), aber nicht unbedingt Ersparnis an Zeit und Geld.

Gruß

[Maik Costard]

Es gibt da so einen Haufen Bücher, die sich mit diesem Thema beschäftigen. Beschäftigt Euch doch mal mit den Grundlagen der digitalen Mehrzugsteuerung. Wie werden die Daten umgewandelt, so das man sie mit der Gleisspannung transportieren kann. Wie werden die Daten wieder entschlüsselt. Wie funktioniert eine Gleisbesetztmeldung und eine Transpondermeldung.
Es gibt auch freie Software, an deren Entwicklung man sich beteiligen kann. Versucht es doch mal im Kleinen, bevor Ihr groß durchstartet und neben der Rollbahn landet. Grundlagen sind durch nichts zu ersetzten.
Trotzdem viel Erfolg
Maik

[oligluck]

Moin 050 082-7,
zuerst einmal: zwar sind hier Nicknames üblich, höflicher ist es jedoch, jemanden ansprechen zu können. Ein Vorname unter dem Text ist hilfreich

Vielleicht täuscht mich die Formulierung in deinem Eingangsposting, aber ich habe den Eindruck, dass ihr da noch etwas unstrukturiert an die Sache geht.

Statt eines pauschalen "wir wollen das machen, weil wir es können", schlage ich vor, dieses doch recht komplexe Projekt in einzelne, kleinere Projekte aufzusplitten.

Das erste wäre die Beschäftigung mit dem Motorola-Protokoll eurer Digitalzentrale.
Alternativ ist auch ein Blick über den Tellerrand hilfreich: Die Alternative wäre DCC
(und weitere, etwas weniger bedeutende Protokolle).

Dann kommt die Beschäftigung mit den Decodern, auch diese sollten einzeln angegangen werden.
Einen Lokdecoder mit zeitgemäßen Fähigkeiten selbst zu bauen, wird vermutlich in eurem Fall daran scheitern, dass es praktisch nicht möglich ist, ihn so klein zu bekommen, dass er in die Loks passt.
Den würde ich in jedem Fall zukaufen.

Dann kommt die Weichen- und Signalsteuerung. Hier existieren im Web einige brauchbare Bauanleitungen, so dass es sich in der Tat rechnet, diese selber zu bauen.
Welche das wären, hängt vom Protokoll ab und davon, ob ihr Spulenantriebe benutzen wollt oder Servos.
Ähnlich ist es mit Lichtdecodern (auch für Signale, wenn nicht mechanisch, oder für Beleuchtung). Diese sind vergleichsweise simpel.
Rein am Preis der Bauteile gemessen, sind diese Decoder hochinteressant.
Ob ihr ein vorgegebenes Hexfile ladet oder euch selbst versucht, muss nicht sofort entschieden werden.

Ein weiteres Projekt wäre die Kommunikation mit dem PC und dann das Steuerprogramm.
Hierzu braucht es ein Interface (je nach Fähigkeit recht simpel) und das Programm.
Rocrail wäre ein open source-Projekt, mit dem näher zu beschäftigen sich sicher lohnt.


Zur Positionserkennung: Eine genaue Positionsbestimmung ist eigentlich unnötig, da die Moba, wie auch das Original, mit Blöcken arbeitet.
Es reicht, zu wissen, dass sich Lok XY im Block C befindet. Sobald sie diesen verlässt und in Block D einfährt, weiß die Steuerung, dass es sich um Lok XY handelt, denn eine andere kann sich logisch dort nicht befinden. So lange sie das nicht tut, ist die Einfahrt in Block C für andere Loks nicht möglich.
Mit Märklin-Gleis seid ihr dabei im Vorteil; Rückmelder lassen sich problemlos an (fast) jeder Stelle der Anlage anbringen.
Barcodes, Reed-Kontakte, Lichtschranken oder wasweißich sind also unnötig.

Diese Vereinfachung hat nur einen kleinen Haken: man darf nicht einfach so eine Lok vom Gleis nehmen (oder eine dazu packen), denn das bekommt die Steuerung nicht mit.
In der Praxis ist das aber kein großer Nachteil; der Aufwand für eine punktgenaue Positionsbestimmung steht also in keinem Verhältnis zum Aufwand.

Viel Spaß mit eurem Projekt!
Es gibt viel zu recherchieren und dann auszuprobieren.
Der Arbeitsaufwand ist aber nicht ohne.


LG Oliver

[StefanF]

Hallo,
schaut Euch mal diese Seite an http://www.griebel-net.de/peer/rcsh/rcsh.html.
Ist schon ein wenig älter, hilft aber vielleicht, das Rad nicht ganz neu zu erfinden. Die PDF-Doku ist zu empfehlen und hilft vielleicht, die Steuerung einer Modellbahn mit dem PC etwas besser zu verstehen.
Ich wünsch Euch viele kleine Erfolgserlebnisse bei der Entstehung eurer Anlage.
Viele Grüße
Stefan

[HaNull]

Hallo, "050 082-7" (die Panzerknacker haben schönere Nummern )

Danke für die Hilfe, so habe ich mir das auch schon vorgestellt, wobei ich nicht drauf gekommen binn, wie der Fahrstrom und das Digitalsignal auf der selben Leitung gesendet werden können. Also sind die HIGH und LOW Werte einfach nur mit zB 12 und 13 Volt statt 0.5 und 2 definiert...

Es liegen immer ca. 18 bis 22 Volt an (für H0, kleinere Spuren etwas weniger; variiert je nach Zentrale).
High und Low werden durch Umpolen gesteuert - mal ist Plus in der Mitte, mal außen (sage ich mal als Nutzer des symmetrischen Zweileitersystems - bei asymmetrischen Zweileitersystemen wechselt Plus dann zwischen rechter und linker Schiene).
Für ein Bit werden aber mehrere Polaritätswechsel benötigt - und für einen Befehl mehrere Bits.
Bei SX und RailCom gibt es noch einen dritten Zustand: gar keine Spannung ...

Es gibt die Freeware-Programme DDW und DDL für Windows bzw. Linux, die die Gleissignale erzeugen. Auf der Ebene muss man also das Rad nicht neu erfinden.

[Nordexpress]

Hallo,

Ich werde weiterhin behaupten, der einfachste Weg zum Grundverstehen und Überblick geht über den ModellbahnKurier 31 Digital 2010 mit DVD.

Die aktuellere Ausgabe sollte unterwegs sein, das Heft ModellbahnKurier 34 Digital 2011.

http://www.ekshop.de/shop/category_26/M ... =cid%3D%26

[rob]

Hallo!
Habe das auch alles selber gebaut.
-Positionserkennung funktioniert über Gleisbesetztmelder(Stromfühler),da der PC weiß welcher Zug wo ist und wo hin soll geht das recht einfach.
- Lokdecoder selberbauen sinnlos werden zu groß,wie schon hier beschrieben.
-Funktionsdecoder selber bauen mit Microcontrollern ist relativ simpel ,man muß sich halt mal mit den Protokoll auf der Schiene beschäftigen.
-Ich sende die Daten der Gleisbesetztmelder Seriell zum PC ,wenn man Microcontroller programmieren kann sollte das nicht das Problem sein,so spart man sich z.B die s88 Decoder
und die serielle Schnittstelle ist relativ einfach von der Software abzufragen.
Als Software benutze ich Visual Basic. Die Bilder für die Stellpultoberfläsche sollte man sich als Gif`s vorher überlegen so spart man viel Zeit.
Ciao rob

[050 082-7]

ok... danke Leute!
Die meisten von euch haben uns wirklich geholfen und das noch so schnell...
Erstmal ist alles klar, sodass wir weiterplanen können...
Falls wir noch ein problem haben werd ich wieder hier rein schreiben...

Gibts hier eigendlich auch einen Projekte-Bereich, für Worklogs?
Ich werde euch auf jeden fall darüber informieren, was aus dem Projekt wird.

Bis dann
050 082-7

PS: kann man seinen Namen ändern^^

[HahNullMuehr]

Moin 050 082-7 (darf ich 050 zu Dir sagen?),

zu Deinem PS: Ich glaube, das geht nur auf Antrag beim Webmaster. Ich finde den Nick-Namen OK, nur etwas "sperrig" beim Tippen. Du kannst aber ohne weiteres einen "menschlichen" Namen in Deine Signatur setzten: Geh mal in den Persönlichen Bereich, oben neben "Abmelden". Da setzt Du bei "Profil>>Signatur ändern>>" einen Namen in das Feld ein, vielleicht unter einer freundlichen Grußformel oder mit Deinem Lieblingsspruch/Lebensmotto, der dann immer unter Deinen Beiträgen angezeigt wird. Machen hier fast alle so.

Gruß

[domreuter]

Moin moin,

über Positionsbestimmung haben wir hier schon recht ausführlich diskutiert, da haben einige Forumanen sehr interessante Ansätze geliefert, bis hin zu Informationen über fertige Systeme.

Viele Grüße

Dominik

[Nordexpress]

Sieben Hefte in einem

http://www.miba.de/verlag/13012011.htm