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Technik

DIGITALTECHNIK - Windigipet Anlagensteuerung mit Rechner und Tablet


Ein einfacher Router reicht aus, um den Windigipet - Rechner mit einem Tablet per W-Lan zu verbinden. Auf einem Workshop in Gudensberg wurde die technische Lösung für WDP2012 besprochen und umgesetzt. Dazu wurde aufs Android-Tablet eine WDP-App heruntergeladen und installiert (für das i-phone hier).
Ein dankeschön für die Unterstützung geht an Siegmund Dankwardt.

Bisher war es ein Graus, an der 12m langen Anlage mit einem 4m langen Schwarzbahnhof, der dazu noch um die Ecke geht, einen Zug zu rangieren. Man ist mehrmals an der Anlage hin und her gelaufen zum Rechner, bis der Zug oder die Lok richtig stand. Jetzt sind Rangiervorgänge am Schwarzbahnhof kinderleicht - ein Klick aufs schnurlose Tablet reicht. Man kann zwischen Gleisansicht mit Magnetartikelsteuerung und Loksteuerung umschalten.
Der Clou: Schließt man mehrere Tablets an, kann jedes Tablet eine Lok steuern.


Die Weichen für die Autos 

werden mit Servos gebaut. Die Steuerung erfolgt hier analog mit sogenannten Servo-Tinys (bei Ansteuerung durch Relais eignet sich am besten der S1, nicht wie hier der S4, der ist eigentlich für Betrieb mit Tastern). Die 3 Potentiometer dienen zum Einstellen der Anschläge und der Geschwindigkeit mit der sich das Servo bewegt. Die Schaltung ist gut beschrieben und wird auf Universalplatinen frei aufgelötet.


Servo-Tiny von oben...

...und von hinten.

Wenn nun statt dem Schalter ein bistabiles 5V Relais verwendet wird, lässt sich die Weiche über Reed oder Hallsensor direkt auslösen.
Der Tiny mit einem Taster eignet sich super um die Fahrzeuge an einer Abzweigung gleichmäßig aufzuteilen.
Kleiner Nachteil gegenüber der Digitalsteuerung: duch Schwankungen des eingestellten Ohm-Wertes bewegen sich manche Servos in der Endposition minimal, nicht zu sehen aber leise zu hören.

Eine bessere Möglichkeit zur Steuerung der DC-Car Weichen ist die digitale Steuerung über Servodecoder. Hier kann man die Servos direkt digital mit dem Rechner steuern. Ich verwende den Servodecoder für 4 Servos mit Rückmeldung, wiederum von Claus Ilchmann. Die Rückmeldekontakte lassen sich gut für zusätzliche Funktionen missbrauchen wie -stopp- oder-Blinker an-.

Welche Methode eingesetzt wird, hängt von den Anforderungen an die Weiche ab. Bei vollautomatischen Vorgängen (wie zum Beispiel ein Auto links, ein Auto rechts), ist die analoge Methode ausreichend. Möchte ich eingreifen per Rechner, werden die Servos digital über Servodecoder gesteuert. Sollen diese digital angesteuerten Servos mittels Reedkontakten oder Hallsensoren auch von Autos geschaltet werden, kann man den Schaltervorsatz verwenden. Er wird einfach an den Servodecoder angesteckt und ermöglicht zusätzlich zur digitalen Steuerung eine analoge Bedienung mit Taster, Reedschalter oder Hallsensor.

Info
Bezugsquellen unter Links.

 

Die Steuerung der Modellbahn

Die Steuerung der Modellbahn erfolgt digital mit Windigipet. Der Hauptgrund für die digitale Computersteuerung ist die Möglichkeit, Rauch, Sound und Dampf auf verschiedenen Gleisabschnitten zu steuern. Auch Magnetartikel wie Schranken oder Weichen werden zuverlässig automatisch gesteuert. Somit bleibt genügend Zeit sich um die Autos zu kümmern oder um andere Sachen. Der Bahnverkehr läuft so nebenbei automatisch ab.

Warum mit  die Modellbahn mit dem Rechner steuern? Mit der reinen Pendelzugsteuerung von Lenz  ist auch ein Pendelzugverkehr möglich. Aber, das Destillat in der Dampflok verdampft z.Bsp. sinnlos bereits beim Halt auf dem Bahnhof. Mit Windigipet ist es möglich, nur an manchen Stellen Rauch zu produzieren, sowie Licht, Sound und Magnetartikel nach Gleisabschnitten zu steuern.



Im Bild: Lenz Digitalzentrale mit Steuerungstechnik für 16 Gleisabschnitte und Interface

TIPP: Wer vor hat später computergesteuert zu fahren sollte auf einer Gleisseite alle Gleisverbindungen isoliert ausführen und die unterbrochenen Abschitte per Kabel wieder verbinden. Das ist die Grundvoraussetzung für eine funktionierende Rückmeldung, wie sie bei computergesteuerten Anlagen notwendig ist.


Bei den Modellbahnweichen kommen auch Servos zum Einsatz. Hier ein Foto von unten.


Die Servos für die Weichen der Modellbahn werden digital gesteuert mit dem Servodecoder von Claus Ilchmann. Die Einstellungen wie Adresse, Geschwindigkeit, Drehwinkel und mehr kann man mit einem beiliegenden Computerprogramm am Rechner einstellen und mittels "andocken" jederzeit ändern. Es gibt digitale Servodecoder für 8 Servos ohne oder für 4 Servos mit Rückmeldung (wie für die schlanken Tillig Weichen mit Herzstückpolarisierung nötig). Die Servos sind 5-Euro-Servos von Conrad 233751-62. 


Die Steuerung der Autos

Zur Steuerung der DC-Cars gibt es verschiedene Möglichkeiten, über eine zentrale Infrarotdiode über der Anlage bis hin zur Computersteuerung. Das faszinierendste ist aber wenn die Autos mehr oder weniger zufällig fahren. Diese Art der Steuerung soll auf den Modulen Verwendung finden.

Die Straßen sind am Stück aus Sperrholz geschnitten. Der Fahrdraht wurde mit einer Faller-Fräse verlegt, dünnst mit Moltofill verspachtelt und wieder bis auf die Oberkante Draht abgeschliffen. Zwischen Draht und Schleifern ist an jeder Stelle nur Farbe - das ist die Grundvoraussetzung damit alle Autos sicher fahren. 

Die Straßen-Fahrzeuge fahren nach dem Prinzip des Faller-Car-Systems. Sie haben einen Motor, Akkus, eine Lenkung mit Magneten und folgen den in der Straße verlegtem Fahrdraht. Zusätzlich ist ein DC-Car Chip von Claus Ilchmann eingebaut, ähnlich einem Lokdecoder. Dieser Chip steuert Licht, Geschwindigkeit und Abstand zwischen den Fahrzeugen. Solch ein Chip kann prinzipiell in jedes fahrende Fahrzeug eingebaut werden. Die Abstandssteuerung funktioniert aber nur unter DC-Car Fahrzeugen. Jedes DC-Car sendet nach hinten per Infrarotdioden seine Geschwindigkeit und empfängt vorn die Werte des vorausfahrenden Fahrzeuges. Bei Annäherung reagiert es entsprechend den empfangenen Daten.

Ein wenig Technik muß schon sein wenn alles zufällig und reibungslos und von allein funktionieren soll. Das Ziel: Alles läuft automatisch ab und es bleibt Zeit für interessante Gespräche auf den Ausstellungen.

Im Bild die Technik für die Busschleife.

3 Reedsensoren schalten 2 bistabile Relais mit 4 und 2 Öffnern/Schließern. Mit einem Öffner wird der Servotiny  der Weiche für die Auffahrt zur Burgruine angesteuert. Gleichzeitig gewinnt man dadurch Rückmelder, diese können für Blinker u.ä. verwendet werden. Das 2. bistabile Relais war notwendig um die Strecke als besetzt zu blockieren, wenn ein Bus eingefahren ist und die Servo-Weiche wieder auf Anfang steht. Schaltfolge: Reed 1: Weiche auf Abzweig Burgruine schalten (geschieht mit extra Magnet hinter dem rechten Hinterrad der Busse). Reed2: Weiche nach Einfahrt sofort wieder gerade schalten(geschieht durch den Schleifermagneten) und gleichzeitig wird Reed1 außer Funktion gesetzt, so das kein anderer Bus einfahren kann. Reed3: Funktion Reed1 wieder herstellen (geschieht durch Schleifermagnet, direkt an der Ausfahrt). Ein 4. Reed wird ebenfalls vom Bus ausgelöst (geschieht durch den Schleifermagneten beim Verlassen der Busschleife oben) und stoppt an der Ausfahrt den Verkehr, damit der Bus ohne Kollission auf die Hauptstraße abbiegen kann. Das schaltet ein Timer mit einem kleinen normalen Relais.

 

Ansteuerung der Weinert-Messingschranken

Die Metallschranken sind mit einem Fulgurex-Antrieb ausgestattet. Die Ansteuerung erfolgt über ein bistabiles Relais mit einem Magnetartikeldecoder von Lenz. Die Andreaskreuze werden direkt über einen zweiten Ausgang des Magnetartikeldecoders angesteuert, an allen Ausgängen ist auch eine Blinkfunktion möglich. So können die Schranken mit Andreaskreuz digital angesteuert werden. Über einen zweiten Kontakt am bistabilen Relais und einen Funktionsbaustein wird -stopp- auf die Infrarotdioden am Bahnübergang gebracht.

Weitere Steuerungstechnik:


Die große grüne Platine links ist ein Funktionsbaustein. Dieser liefert Signale, die für alle DC-Car Autos gelten wie: blinken, Licht an, Stopp usw. Mittels Kabel und Infrarotdioden am Straßenrand gelangen die Befehle zu den Autos.

Die große grüne Platine rechts ist der Ampelbaustein, weiter rechts (hellbraun mit 6 Potis) die Servosteuerung für zwei Weichen mit je 3 Potis pro Servo: Linksanschlag, Geschwindigkeit, Rechtsanschlag.

Auf den kleinen Vierecken oben und unten sitzen die Servos als Weichen.

Drei Stromversorger sind installiert: 5V und 12V Gleichspannung sowie ein großer 16V Wechselspannungstrafo.



Infos zur Steuerungstechnik von Claus Ilchmann gibt es mit ausführlichen Beschreibungen in diesem Forum
http://www.ciservice-ilchmann.de/forum_modellbahn/viewtopic.php?t=136

DC-Car Shops: 
www.modellautobahnen.de
www.lampen-koenig.de


 


 
Zweileiter-Ticker
+ + + + WAS IST DC-CAR? - DC-Car ist die Abkürzung für Digital Controled Car. Ein in die Autos eingebauter Chip ermöglicht eine digitale Steuerung. + + + + WORKSHOPS - Kann ich jedem empfehlen, der  effizient in ein Modellbauthema einsteigen möchte.  + + + +  DC-Car MODULANLAGE besteht aus 5 Teilen a 2,20 m x 0,85 m und ist kompatibel mit anderen DC-Car Modulen - Ausstellungszeiten unter TERMINE + + + + MÄRKLIN? Ich habe eigentlich nichts gegen Märklin, nur gegen diesen unrealistischen, völlig unkompatiblen mittleren Stromabnehmer und die dadurch viel zu stark gebogenen Weichen.
 
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