THEMA: Fleischmann Weichen mit Arduino schalten

Hi Robert,

ich wuerde hier mal anfangen zu lesen:

http://www.opendcc.de/elektronik/HW1/opendecoder_hw_sch.html

Ein Arduino ist ein Atmel mega328, duer den decoder v1 braucht mann  ein atmel tiny2313.

Du brauchst ein ULN2803 um die weichen schalten zu konnen.

Vergesse bitte die verbindig zu pin10 vom ULN2803 nicht (die geht zur positiven weichenspannung)

mfg,
Guus

Hallo Robert,

wenn ich das richtig sehe, haben die Relais einen Optokoppler vorgeschaltet. Diesen müsste dein ATmega auf dem Arduino eigentlich ziehen können. An dem Port eines ATmega kannst Du eine LED betreiben.

Einfach mal ausprobieren.

Gruss Karl

Danke ihr beide!

Wieviel Strom/Spannung brauchen die Weichen denn ca. um vernünftig zu schalten?

Was spricht für/gegen die Relais? Ich habe genau dieses:
http://www.aliexpress.com/item/5V-Eight-8-Chann...3271/1695412127.html

Arduinos (Mega + Uno) sind auch vorhanden.

Ich bin nicht so fit, der opendecoder sieht mir sehr kompliziert aus?

Was meinst du mit ziehen? Schalten kann er das Relai auf jedenfall!

Hi,

meine weichen schalte ich mit 16-18 volt, ich glaube dass Netzteil gibt 1 Ampere.

OpenDCC= tiny2313 + uln2803 + 6n137 + 2 widerstande + 1 diode, nicht kompliziert.....

Hallo,

die Relais sind unnötiger Overkill. 2 Transistoren (NPN oder NMOS) pro Weichenantrieb und gut ist es. Es gibt doch sicher auch Shields mit ULN2003, ULN2803 oder dergl.

Grüße, Peter W.

Das Relais hat für mich den Charme, das ich es über den Arduino mit zugehörigem Ethernet Shield auch über das Netzwerk steuern kann. Z.b. mit einem Tablet etc. Und wenn ch das richtige sehe kann ich so ohne viel bastelei, einfach den Wechselstrom des Trafos auf das Relais geben?

Ich würde das mit dem Relais ja gerne mal ausprobieren. Ein Relais hat ja 3 Pins, eins für Masse und dann 2 wenn die Weiche geschlossen und offen ist. Nun ist die Frage ob ich mit einem Relais eine Weichen schalten kann? Oder ob ich 2 Relais pro Weiche bräuchte? enn wenn ich eins nutze ist der geschaltene Zustand ja dauerhaft auf Saft? Oder macht das nichts?

Der opendecoder ist nur per Taster steuerbar?

OpenDecoder werden per digital Centrale gesteuert, z.b. mit der Intellibox oder so.

Du hasst nicht eine dcc centrale?

mfg
Guus

ich habe zur zeit nur den arduino, da über den ist auch die hausbeleuchtung realisiert. Ist halt eine Analog Bahn :D

Hallo Robert,
Wenn Du schon eine Analogbahn hast, warum dann mit Arduino Weichen schalten?
Warum schaltest Du nicht einfach über Taster?
Gruss Karl

Weil ich Lust auf basteln habe, und das ganze so realisiert wird, das es sowohl per Taster, als auch per mobilem Gerät geht.

"Ich würde das mit dem Relais ja gerne mal ausprobieren. Ein Relais hat ja 3 Pins, eins für Masse und dann 2 wenn die Weiche geschlossen und offen ist. Nun ist die Frage ob ich mit einem Relais eine Weichen schalten kann? Oder ob ich 2 Relais pro Weiche bräuchte? enn wenn ich eins nutze ist der geschaltene Zustand ja dauerhaft auf Saft? Oder macht das nichts?"

Es wäre Klasse wenn mir jemand dazu noch etwas sagen könnte :)

Hallo,

ich schließe mich Peter an. Auch ich halte die Relaisplatine für Overkill, empfehle aber einen Opto-Triac. Mit dem MOC3063 müsste das gehen, damit kannst Du ganz normal Wechselspannung schalten. Ich kann keine Funktionsgarantie geben, weil ich den mit Netzspannung eingesetzt habe, bei 36Ct pro Kanal (Reichelt) plus dem obligatorischen Vorwiderstand für die Diode dürfte das Risiko jedoch klein sein.

Nur den Nullspannungsdetektor kannst Du bei unseren Verhältnissen vergessen: Alles unter 12V wird als 0 erkannt, d.h. Du schaltest nicht im Nulldurchgang. Naja, tut ein Relais auch nicht.

Vorsicht! Triac heißt, dass Du keine geglättete Gleichspannung schalten kannst. Der Triac braucht Wechselspannung oder ungeglättete, pulsierende Gleichspannung. Bei geglätteter Gleichspannung schaltet er zwar ein, aber nicht mehr aus.

Der MOC3063 braucht zum Durchschalten 5mA, d.h. bei 2V Spannungsabfall an der Diode sollte ein 560-Ohm Vorwiderstand passen. Ich würde die Anode der LED mit +5V verbinden und die Kathode gegen Masse schalten.

Viele Grüße
Zwengelmann

Hallo,


Das Ethernet Shield hat doch mit dem Relais überhaupt nichts zu tun. Dem Arduino ist es egal, ob hinter dem Ausgangspin ein Relais oder ein Transistor sitzt. Die Datenverbindung zwischen dem Ethernet und der Ausgangssteuerung musst Du sowieso in Deinem Sketch programmieren.


Ein monostabiles Relais hat 2 Spulenanschlüsse und einen oder mehrere Kontaktsätze (nochmals ein Vielfaches von 2 oder 3 Pins). Das Relais zieht an, wenn Strom durch die Spule fließt.
Ein bistabiles Relais hat 2 oder 4 Spulenanschlüsse (1 Spule gepolt oder 2 Spulen gepolt oder ungepolt) und dann die Kontaktsätze. Das Relais wechselt die Stellung, wenn Strom bestimmter Polarität durch die Spule bzw. durch eine der beiden Spulen fließt.

Ein Weichenantrieb hat 2 Anschlüsse für die Weichenstellungen Gerade und Rund (Abzweig). Für eine Weiche benötigst Du also 2 monostabile Relais. Es ist Unsinn, eine Weiche mit 1 monostabilem Relais zu schalten, da dann Dauerstrom an den Antriebsspulen liegt. Ähnliches gilt bei der Verwendung bistabiler Relais.

Magnetische Weichenantriebe müssen immer mit Impulsen und KEINESFALLS mit Dauerstrom geschaltet werden, da man der ordnungsgemäßen Funktion der Endabschaltung nicht immer 100%ig vertrauen kann. Schaltet der Antrieb nicht ab, z.B. wenn die Mechanik durch ein Schotterkorn oder anderen Schwergang gehemmt wird und der Anker die Endstellung nicht erreichen kann, brennt die Spule im Antrieb durch. Außerdem hat die neueste Bauart der FL Weichenantriebe gar keine Endabschaltung mehr.

Grüße, Peter W.

Hallo Robert,

die Antrieb von Fleischmann haben, soviel ich weiß eine Endabschaltung. Das heisst, Du musst deine Relais so wie in der Zeichnung schalten können.

Gruss Karl

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Ja da habt ihr recht, dennoch ist es mit den Relais für mich einfacher ich versteh die hälfte von dem was hier steht garnicht. Dennoch danke für die rege Beteiligung

Muss ich eigentlich für den Gleichstrombetrieb etwas an den Weichen umbauen?

Interessant wäre dennoch ob es die Transistoren als ICs oder fertige Shields gibt?

Hallo Robert,


Da musst Du durch, sonst wird das langfristig nix mit Arduino. Schlage nach, oder frage nach, was Du nicht verstehst.

Das erinnert mich an das Elektronik-Studium: "Haben Sie das schon im Fach XY durchgenommen?" -  "Nein!" - "Dann müssen Sie es vorerst als gegeben hinnehmen!". Naja, verstehen konnten man die Sachen auf die Tour nicht. Hinnehmen muss man zum Glück heute nichts mehr, dank Google & Co.


Nein. Die meisten Digitaldecoder funktionieren genau so.


Da gibt es mehrere. Die bekanntesten Typen heißen z.B. ULN2003 (7 Transistoren im DIL-16) und ULN2803 (8 Transistoren im DIL-18 Gehäuse).


Google "ULN2803 shield" bringt u.a. folgende Ergebnisse:
https://www.tindie.com/products/Conceptinetics/...-shield-for-arduino/
http://numato.com/8-channel-darlington-driver-shield

Grüße, Peter W.

Da hast du natürlich vollkommen recht Peter. Ich habe gerade gesehen, das ich noch einige ULN2803 da habe.

Einem Test steht also nichts im Wege, jetzt brauch ich allerding noch ein Netzteil. Ich habe derzeit "nur" 6 Weichen auf meiner Platte.

Hier konnte ich lesen das es wohl besser ist mit 20V zu schalten.

http://www.drehscheibe-online.de/foren/read.php?10,3615923,3616063

Ich habe hier ein Universalnetzteil, wenn ich 20V einstelle soll es laut Aufkleber 4A MAX bringen, das sollte doch genügen?

Ich habe das Anschlussprinzip mal versucht darzustellen, so wie ich es verstanden habe. Fehlen mir da noch Wiederstände oder ähnliches?
Nun verträgt der ULN2803 ja nur max. 500mA, da reicht doch garnicht für die Weichen? Oder?

LG Robert


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Spitze, jetzt bist Du auf "Schiene".

Nun musst Du mal beleuchten, um welche FL Antriebe es sich handelt. Nimm ein Messgerät und miss mal an den Anschlussdrähten in die beiden Spulen hinein (Anker mit Schalthebel passend verschieben). Welcher ohm'sche Widerstandswert ergibt sich? Wenn Du mit DC ansteuerst, ist nur der ohm'sche Anteil der Wicklung relevant. Damit kannst Du den Strom bezogen auf die Speisespannung abzüglich rund 1,5 V (Spannungsabfall am Transistorausgang) berechnen.

Es gibt mittlerweile 4 Typen bei/von FL: Klassische Type (26 Ohm), Flachtype (17 Ohm), neue Type (26 Ohm?), ex Roco (16 Ohm)
Quelle techn. Daten: http://www.digital-bahn.de/info_kompo/weichenantriebe.htm#fl_64xx

Sehen wir mal ins Datenblatt: Der Hersteller (z.B. Texas) sagt, dass das Substrat für 2,5 A ausgelegt ist und ein einzelner Transistor 500 mA verträgt.
Dabei muss man aber immer bedenken, nicht der absolute Energie-Wert macht Elektronik kaputt, sondern die daraus resultierende Abwärme. Die Antriebe schalten ja sehr schnell, die benötigten Impulse sind daher kurz. Bei den ULN ist es auch explizit erlaubt, die Kanäle parallel zu betreiben:


Beispiele:
(20 - 1,5) V / 26 E = 0,7 A.
(20 - 1,5) V / 17 E = 1,1 A.

Ich denke, mit 2 parallelen Channels pro Weichenspule bist Du auf der sicheren Seite. D.h. mit 1 ULN2803 kannst Du 2 Weichen schalten. Das wird sehr häufig so gemacht.

Grüße, Peter W.

Nachtrag: Es sind keine externen Widerstände nötig, die sind im ULNxxx3 passend für Ansteuerung mit 5 V Logik eingebaut.

Vielen Dank Peter!

3 neue Fragen :D

Widerstände sind geklärt, aber ich muss auch sonst nicht weiter in die Schaltung einbauen? Transistoren? Sperrdioden?

D.h. du würdest auch nur zwei Weichen an einen ULN2803 anschließen, damit der Fall das mehr als 2 schalten erst garnicht vorkommt? Oder meinst du das dass lediglich beim Schalten berücksichtigt werden muss?

Ich habe mal versucht zu messen, ich messe da die unterschiedlichsten Werte? Du meintest doch unbestromt? Oder?

Hallo zusammen,
da ich für meine Anlage das Stellwerk selber gebaut habe und eine Diodenmatrix bei 36 Weichen doch recht aufwendig geworden wäre, hat mir ein Freund das Stellwerk mit einem Arduino ausgestattet. Wir kommen mit einem ULN2803 pro 8 Weichen aus. Unser Trick ist, wie von Peter W. auch schon beschrieben, die Weichenantriebe mit Impulsen anzusteuern. Wir verwenden 3 Impulse von 40ms Länge und einem Abstand von 40ms, um die Weichen
anzusteuern und schalten die nacheinander (es handelt sich immer um Weichenstraßen), bei 16V= Betriebsspannung.
Bis jetzt ist noch kein ULN durchgebrannt.

Interessant ist die Information über den Widerstand der Weichenantriebe. Mein Freund denkt darüber nach, einmal auszuprobieren zwei Bit pro Antrieb zu nutzen, einfach um zu sehen, ob die dann besser schalten.

Viele Grüße
Hartmut

Hallo, ich möchte auch nur kurz noch meinen Senf dazugeben, ich schalte einen Weichenantrieb über einen ATMEGA 8515. Ein Ausgang des Mikrocontrollers ist mit einem 2,2 kOhm-Widerstand verbunden, daran die Basis eines BC337-40-Transistors. Der Emitter ist mit - (0V) verbunden und der Collector mit dem Spuleneingang eines JV05-Relais (http://www.reichelt.de/Miniaturrelais/JV-05/3/index.html?&ACTION=3&LA=2&ARTICLE=79391&GROUPID=3292&artnr=JV+05 von heute), der Spulenausgang ist mit + (5V) verbunden. Parallel zum Relais eine Diode 1N4007 verbauen (der Streifen auf der Diode gehört Richtung + (5V)). Zitat von der Mikrocontrolerspielwiese: "Gibt PC0 ein High aus (also 5V), fließt ein Steuerstrom in die Basis unseres Transistors, der dann durchsteuert."
(http://www.sachsendreier.com/msw/projekte/strom_bipolartransistor/strom_bipolartransistor.html von heute)

Aber die Variante mit dem Darlington-Array ist toll (und billiger).

Schöne Grüße,
Stefan