schnurloses Gleisbildstellwerk -- Die elektronischen Grundlagen

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little.yoda
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schnurloses Gleisbildstellwerk -- Die elektronischen Grundlagen

Beitrag von little.yoda » Fr 5. Jan 2018, 08:28

Hi

Nobert ist an mich herangetreten und hat mich nach der Machbarkeit eines schnurlosen Gleisbildstellwerk für die z21 gefragt.
Schalter zur Bedienung kam für uns nicht in Frage, da die Weichen auch weiterhin durch Software, die APP oder die WLAN-Maus gesteuert werden sollen und die Schalter auf diese Änderungen nicht reagieren.

Die Idee war also, dass man pro Weiche einen Taster hat und zwei LED den jeweiligen Zustand der Weiche anzeigen.

Ein wenig basteln und ein wenig programmieren später:
http://www.open4me.de/my-content/protot ... llwerk.mp4

Ich habe zwei unabhängige Funktionen implementiert, die für ein Gleisbildstellwerk notwendig sind:

1. Mit dem Taster kann ich den Zustand der Weiche ändern.
Wenn der Taster gedrückt wird, wird der Befehl zum Weichenstellen an die Z21 gesendet.

2. Die LEDS reagieren auf die Rückmeldung der z21.
Wenn die Z21 einen Befehl zum Weichenstellen erhält, meldet die z21 die Änderung an den ESP8266 und die LED ändern sich entsprechend.
Die LEDS zeigen somit immer den Zustand der z21 an.

Für jede Weiche sind ein Taster, zwei LEDS, drei Widerstände und zwei Transistoren notwendig. (Schaltplan folgt später)
Norbert überlegt, diese Teile dann jeweils auf eine kleine Platine zu montieren, die man dann in das Gleisbildstellwerk stecken kann und einfach austauschen kann.

Neben + und -, wird für jede Weiche zwei PIN am ESP8266 benötigt.
Da der ESP8266 nicht genügend PINs hat, sind Port-Erweiterung (MCP23017) notwendig. Jede Port-Erweiterung kann dann 8 Weichen ansteuern.


Gruß,
Sven
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Re: schnurloses Gleisbildstellwerk -- Die elektronischen Grundlagen

Beitrag von little.yoda » Fr 5. Jan 2018, 09:43

Und noch der Schaltplan.
Jeweils pro Element, welches man schalten will:
Pult_Schaltplan.png
Getestet mit 2N2222A (NPN) und BC327-40 (PNP) und jeweils 220 Ohm Widerständen.
Alle Standard-Transistoren sollten auch funktionieren. Nur beachten, dass einmal ein NPN und einmal ein PNP benötigt wird.

Kostenschätzung für 8 Weichen (elektronischer Teil):

Code: Alles auswählen

2,00€ ESP8266
1,20€ MCP23017
0,80€ 8x Taster
0,80€ 8x (Widerstände + Transistoren + LED)
1,00€ 8x Platinen (Nutzung von 10x10 cm Platinen, auf denen die Platine (geschätzt 2x2 cm) mehrfach drauf ist und selber geschnitten werden)
====
5,80€ für 8 Weichen
PS: Wenn es jemand nachbaut, sollten die Widerstände nochmal nachgerechnet werden.
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Re: schnurloses Gleisbildstellwerk -- Die elektronischen Grundlagen

Beitrag von little.yoda » Sa 6. Jan 2018, 17:51

Und so könnte eine Platine (25x25 mm) für den Taster und LEDs aussehen.

In der Mitte der Taster und um den Taster herum, Plätze, wo man die zwei LEDs einlöten könnte.
Da nicht immer klar ist, wo man die LEDs auf den Gleisbild benötigt, gibt es auf der Platine für jede der zwei LEDs vier Plätze, wo man die LED einlöten kann.

Die oberen drei und die in der Mitte rechts gehören zusammen.
Die unteren drei und die in der Mitte links gehören zusammen.

Man kann sich dann aussuchen, welche der jeweils 4 Positionen man bestücken will, damit es am besten passt
PlatinePult.png
PlatinePult.png (18.08 KiB) 8420 mal betrachtet
PS: Die Platine ist noch nicht fertig. Die Bauteile müssten noch zentriert werden.
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Re: schnurloses Gleisbildstellwerk -- Die elektronischen Grundlagen

Beitrag von little.yoda » So 21. Jan 2018, 16:45

Hi

Da Nobert mich gefragt hat ;-)

Seit heute werden auch mehrere MCP23017 an einem ESP8266 unterstützt.
mcp23017.jpg
Gruß,
Sven
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Re: schnurloses Gleisbildstellwerk -- Die elektronischen Grundlagen

Beitrag von little.yoda » Mo 29. Jan 2018, 13:25

Hi

Noch eine Einschränkung:
Im Moment ist bei zwei MCP23017 aufgrund des Speicherverbrauches Schluss.

Das Problem muss ich mir nochmal in Ruhe anschauen.

Gruß,
Sven
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Re: schnurloses Gleisbildstellwerk -- Die elektronischen Grundlagen

Beitrag von little.yoda » Sa 17. Mär 2018, 09:55

So. Auch noch ein Update.

Nachdem ich jetzt die gesamte Json-LIbary ausgetauscht habe und diverse Datenstrukturen optimiert habe, funktionieren jetzt 6 MCP23017.


Gruß,
Sven
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