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Thema: Weichen (KATO,einspulig) mit Arduino schalten? Wie geht das?
the_mark - 10.01.19 18:54

Servus Leute!

Momentan habe ich angefangen, mich mit Arduino zu beschäftigen.

Theoretisch müsste es doch möglich sein, z.B. mit einem Arduino Uno einen einspuligen Magnetschalter von Kato Weichen zu steuern.

Was ich weiß ist, dass ich dafür eine externe Spannungsquelle (12 V) brauche, denn das Arduino Board selbst ist dafür ja nicht ausgelegt. Das ist nicht das Problem.

Die Kato Weichen schalten ja per Momentschalter durch Umpolen.

Hat einer von Euch eine Ahnung, wie das aussehen müsste?
Danke vorab,
der olle Mark


Hallo Mark,

da gibt es verschiedene Möglichkeiten. Am elegantesten wäre es wohl, eine H-Brücke zu schalten. Z.B. L293.
http://www.ti.com/lit/ds/symlink/l293.pdf

Grüße
Zwengelmann

Hallo Mark,

durch den Arduino werden Schaltrelais angesteuert, welche die Weiche mit der Schaltspannung versorgen.
Soweit ich verstehe (habe selbst kein Kato Material), wird die Katoweiche durch einen Impuls einer umpolbaren Gleichspannung geschaltet.
Das bedeutet, du benötigst pro Weiche 4 Relais (2 für jeden Schaltzustand).
Meine Minitrix und Fleischmann Weichen schalten mit einer Impulsdauer von 0,2 Sekunden zuverlässig. Das sollte auch bei Kato klappen, mußt du einfach ausprobieren.

Je nachdem wieviele Weichen du schalten möchtest, empfehle ich dir lieber einen Arduino Mega.
Der hat 54 digitale Ein- und Ausgänge und kostet nicht wesendlich mehr.

Gruß, Georg

Hallo Marc,

ich bin zwar noch im Anfängerstatus in Sachen Arduino, aber man müßte, da ja analog Ausgänge fehlen, einen PMW-Pin als zeitbegrenzten PWM-Analogausgängen konfigurieren und damit eine Relais bzw. eine Transitorschaltung ansteuern, die dann die schaltspannung zur Weiche liefern.

Das ganze nun noch einmal mit einem weiteren PMW-Pin für die andere Schaltrichtung, Das schalten selbst ist dan nur noch eine Frage der Polarität der Schaltspannung.

Gruß Roland

Ja, wie Zwengelmann schon schreibt, H-Brücke dürfte das einfachste sein. In der Maker-Szene gibt es dafür auch eine Menge Break-Out Boards/Shields (oder wie sie der jeweilige Anbieter auch immer nennen mag), einfach mal googeln (im Englischen heißen die Dinger analog H-Bridge). Die sind entweder zum Draufstecken oder mit Pins, die auf ein Steckbrett passen.

Klaus

Hallo Mark

Also, ich würde Relais nehmen.
Mit dem ersten Relais die Polarität der Speisespannung schalten. (2 Umschalter) In Ruhestellung gerade durchschlaufen, in Arbeitsstellung die Speisespannung auskreuzen.
Einer der beiden Anschlüsse nach dem Relais wird gemeinsame Masse für alle Weichen, den zweiten Anschluss der Weiche über ein zweites Relais schalten. Das zweite Relais nur für einen Impuls einschalten. Dieser Impuls schaltet die Weiche um.
Für jede weiter Weiche benötigst Du nur noch einen Impuls mit einem weiteren Relais. Bedingung: Die Weichen sind nacheinander zu schalten, da Du immer vor dem Impuls mit dem allerersten Relais die gewünschte Polarität, sprich Weichenlage vorbestimmen musst.

Grüsse von Jürg


Hallo,
ich kenne die KATO-Weichenantriebe nicht, kann mir jemand aufzeigen wie das analog funktioniert? Dann könnte ich evtl. mitdenken.
LG
Günter

I/O Shield. Es reichen je zwei Umschaltrelais pro Weiche. Also 2 Ausgänge pro Weiche. Die Mittenkontakte der Relais werden mit den beiden Spulenanschlüsse gelegt und die Ruhekontakte der Relais auf Minus und die Arbeitskontakte auf Plus. Aufzeichen, ihr seht das geht. Denn von Minus nach Minus oder von Plus nach Plus fließt kein Strom. Strom fließt erst wenn die beiden Ausgänge 1/0 oder 0/1 geschaltet werden je nachdem in unterschiedliche Richtung.

Grüße,
Harald.

Hallo,

warum einfach, wenn's auch kompliziert geht. Auf der einen Seite einen Microcontroller einsetzen, auf der anderen Seite altbacken weitermachen...
Tellerrand - drübergucken.

Grüße
Zwengelmann

Die Idee mit einem Relais erstmal die Polarität bestimmen und dann ein zweites für den Impuls spart Relais. Die Bedingung dass die Weichen nacheinander geschaltet werden ist mt einem Microcontroller zu handhaben, die Spannungsversorgung mag das ja sowieso.

Grüße,
Harald.

Hallo,

die Idee, mit einer H-Brücke erstmal die Polarität zu bestimmen und dann mit derselben H-Brücke den Impuls auszulösen spart Relais und Freilaufdioden.

Grüße
Zwengelmann

Servus Leute!

Danke für's Mitdenken.
Ich gebe zu, dass ich zwar vom Programmieren einiges weiß, aber zum Beispiel bei einer "H-Brücke" auf dem Schlauch stehe.

Wie würde das denn schaltungstechnisch aussehen?

Nachtrag:

es müsste doch eigentlich mit einem Motortreiber ala L298N gehen, nur dass ich hier dann nur einen kurzen Impuls senden würde je Richtung.
Denn die einspuligen Weichenantriebe haben ja keine Endabschaltung.

Ungefähr gemäß diesem Prinzip:
https://funduino.de/nr-34-motoren-mit-h-bruecke-l298n-ansteuern

Aber eben nur mit impulsen.
Wäre das denkbar?

Hallo Mark,

je nach H-Brücke ist die Ansteuerung unterschiedlich. Das muß man dann im Datenblatt nachlesen. Bei dem von Zwengelmann verlinkten Datenblatt für den L293 findest Du die Logiktabelle auf Seite 8 oben. Wenn EN von einem Paar auf High ist, dann bestimmen A und B, ob an den entsprechenden Ausgangspins 0V (Low) oder Vcc (High) liegt. Wenn EN auf Low ist, dann sind die beiden Ausgänge hochohmig.

Wenn Du Dich für den Chip entscheidest, solltest Du übrigens die Variante L293D verwenden. Die hat, wenn ich das richtig sehe, die Freilaufdioden, die man bei Elektromagneten/Motoren braucht, schon mit drin.

Nachtrag: Bei der Auswahl würde ich mich ein bißchen nach dem Maximalstrom richten. Da Du ja die Weiche hast, kannst Du den Strom mal messen.

Klaus



Hallo oller Mark,

deine eigentliche Frage wird hier ja gerade beantwortet. Ich habe hingegen eine Gegenfrage: Der Arduino muss ja irgendwoher angeregt werden, die Weiche zu schalten. Gängigerweise würde er den betreffenden Gerätebus ansteuern (z.B. XpressNet). Alternativ ist er selbst die Zentrale und erzeugt das DCC-Signal. Wenn er aber eine Gruppe von Weichen schalten soll und möglicherweise ein anderer Arduino eine andere Gruppe ist er eher ein Zubehördecoder. Also einfach mal neugierig gefragt: was kommt rein in den Arduino, was dann als Schaltimpuls rausgeht?

Viele Grüße
Frank

Weil ich gerade was ähnliches mache.

Hallo und guten Abend.

Was haltet ihr davon? Das es geht sieht man hier. Ich erkenne einen IC Baustein. Der wird wohl das Ganze umsetzen.

https://www.youtube.com/watch?v=hdqmNSTQotc

Viel Erfolg.

ELNA5

So und die technische Beschreibung der Umsetzung habe ich auch gefunden. https://modelrailroadelectronics.blog/switch-machine-controllers/

Servus Frank!

Ich will die weichen ganz banal analog schalten.
Zwar fahre ich digital, schalte aber analog.
Daher entfällt die Frage nach DCC für mich an der Stelle.

Den Input bekommt Arduino von ganz banalen Kippschaltern.

Moin Mark,

Kippschalter? Dann verstehe den Aufwand mit dem Arduino nicht so richtig...

Gruß
Kai

Hallo,
wie Mark schon richtig schrieb:
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Kippschalter? Dann verstehe den Aufwand mit dem Arduino nicht so richtig...


Kippschalter zum umpolen und Taster für´s Schalten und alles ist gut!
Spart ganz viel Selen und Prog-Aufwand
meint
Günter

Hallo,

zur Schaltung einer H-Brücke mit dem Arduino: https://www.arduino-tutorial.de/motorsteuerung-mit-einem-h-bridge-ic/

Wenn der Arduino allerdings von Kippschaltern gesteuert werden soll, dann war die ganze Diskutiererei umsonst. Sorry, in diesem Fall geht die Weichensteuerung mit Arduino am einfachsten ohne Arduino. Ich würde allerdings Taster nehmen, billiger und die geben keinen Dauerstrom.

Grüße
Zwengelmann

Ich wollte die Diskussion nicht stören, weil man ja nebenbei etwas lernt. Aber ich hab mich auch gefragt, warum man die Weichen mit einem Microcontroller schalten möchte.

Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Ich würde allerdings Taster nehmen, billiger und die geben keinen Dauerstrom.


Was bei Kato-Weichen sogar dringendst anzuraten ist, weil die keine Endabschaltung haben und bei Dauerstrom mit Sicherheit deren Spule durchbrennt.

Herby

Servus!

Ihr habt alle recht:
wozu das ganze?
Es geht doch so einfach mit ein paar Kipptastern...
Richtig!

Aber:
Ich habe einfach Spaß am Basteln und Programmieren.
Deswegen.
Ich weiß, dass es übertrieben ist, aber ihr wisst ja, wie das mit Modellbau ist:
Mit maximalen Aufwand das minimalste Ergebnis erreichen

Der Gedanke war eben, dass wenn ein Kippschalter (!) betätigt wird, dann bekommt die Weiche einen kurzen Umschaltimpuls und gleichzeitig leuchtet eine LED, die anzeigt, wie die Weiche gestellt ist.
Ich weiß, geht auch einfacher, aber Arduino macht ein wenig süchtig.

Versteht Ihr mich jetzt, wenigstens ein bißchen?

Hi,

wenn's darum geht, sind ja diverse Szenarien offen. Neben dem einfachen Schalten der Weiche (ich hoffe, der Link bringt Dich weiter) ist diese Pseudo-Rückmeldung sicher ganz nützlich. Tipp: Du kannst dann mal knobeln, wie man die Leuchtdioden an den Steuereingang der H-Brücke anschließt, damit Du dafür keinen eigenen Steuerpin brauchst.
Wichtig wäre, dass nach dem Einschalten sämtliche Weichen nacheinander in eine Grundstellung geschaltet werden.

Weiter wäre es vielleicht interessant, den Arduino als Ersatz für eine Diodenmatrix zu nehmen und ganze Fahrstraßen zu schalten. Du tippst auf Gleis 3 und die dafür relevanten Weichen werden automatisch der Reihe nach geschaltet. Eine Taste für "Einfahrt", d.h. nur die Einfahrgruppe und Signal rot, eine Taste für "Ausfahrt", d.h. Ausfahrgruppe und Signal grün, werden beide gedrückt, heißt das "Durchfahrt".

Viele Spaß und Grüße
Zwengelmann


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