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Dieses Thema hat 9 Antworten
und wurde 575 mal aufgerufen
 Digital / elektr. Technik / Analog
Sauerländer Kleinbahner Offline




Beiträge: 338

08.02.2022 11:11
RAST classics #3: DCC mal anders Antworten

Moin,

als letzten Teil von RASTs Beiträgen aus dem alten Schmalspurtreff habe ich noch einen Beitrag über Funkfernsteuerung im Modell.

LG

Jörn

------------------

Einleitung:

Seit mehreren Jahren bin ich an dem Thema DCC Direkt dran.
Bei diesem System werden die DCC Informationen nicht über das Gleis sondern via "Funk" in die Lok übertragen.

Via Funk, kennen wir doch, gibt es schon, Deltang .... Ja, aber weder mit DCC, noch mit Sound!
Eine weitere Möglichkeit hatten wir in Amerika entdeckt, hier war DCC und Sound bereits möglich!
Jedoch lief dieses System im 800mgHz Bereich und war zudem recht teuer in der Anschaffung.
Also schauten wir uns im Netz weiter um, und es vergingen gut zwei Jahre....

Die Sterne zum greifen nahe:

Da ich mich ungern mit fremden Federn schmücke, möchte ich nicht unerwähnt lassen, das mein Freund Christoph den entsprechenden Hinweis im Netz gefunden hat. Genau genommen bei den Gartenbahnern! Okay, Gartenbahn und 0e liegen Maßstäblich sehr weit auseinander....
Ich nahm mit dem Entwickler, Sven, Kontakt auf und er hatte ein offenes Ohr für die Idee, seine Entwicklung so weit wie möglich von den Ausmaßen her zu schrumpfen.

Die Möglichkeiten:

- Steuerung einer Lok mit dem Smartphon via Roco App, oder mit der WLan-Multimaus vom gleichen Hersteller.

- Betrieb der Lok (oder auch mehrere) über eine Z21, die jedoch nicht an der Anlage angeschlossen ist.

- Betrieb einer Lok mit einem Smartphon oder WLan-Multimaus ohne Z21, wobei die Lok ein eigenes WLan aufspannt und eine Z21 simuliert.

- Überschaubare Kosten. (Jedoch mit hohen Lötfertigkeiten verbunden!)

- Störungsfreier Betrieb auf DCC Anlagen, mit der Möglichkeit Akkus über die DCC Spanung am Gleis zu laden. (Dies jedoch nur bei größeren Loks, mit viel Platz unter dem Gehäuse!)

- Betrieb ohne Spannung am Gleis, wobei die Lok dann keine Stromabnehmer mehr benötigt.

- Antriebe, wie sie heutzutage im H0- Bereich üblich sind, können ohne Motortausch genutzt werden.

- Zum Einsatz kamen bisher ESU Loksound Decoder der 4. Generation.

- Bei der Variante, bei der die Akkus der Loks nicht über die Gleisspannung geladen werden, wird die Pufferung des Decoders nicht mehr benötigt.


Der Fortschritt und erste Tests:

Zur NUSSA 2018 hatte ich bereits 3 umgebaute Loks im Gepäck. Bei allen drei Loks wurde der Akku über die DCC Spannung am Gleis geladen.
Eine Lok war so eingestellt, das der Chip in ihr eine Z21 simuliert, bei den anderen beiden war der Chip so programmiert, das sie über eine separat stehende Z21 gesteuert wurden.
Beide Varianten liefen ohne jegliche Probleme, von daher konnte nun ein Test mit großem Modul- Arrangement folden.
SSS 2018 war dieser Termin. Das System lief auch hier absolut störungsfrei, jedoch ergaben sich Probleme, die durch Fremdeinwirkung zeigten!

Die Rechnung ohne den Wirt gemacht:

Ein kleines Modul- Arrangement in Stadtoldendorf, auf dem mit wenigen Mitspielern Betrieb gemacht wurde, hatte so gut wie keine Kurzschlüsse durch nicht gestellte Weichen oder entgleiste Loks und Wagen. Ganz anders sah das aber in Stromberg mit dem großen Modul-Arrangement und vielen Mitspielern aus! Unzählige Kurzschlüsse sorgten immer wieder dafür, das die Spannung vom Gleis genommen wurde. Dauerte die Behebung der Ursache länger als 1,5 Minuten, gingen meine Akkus so sehr in die Knie, das der Chip abschaltete und somit das Bordeigene WLan ausfiel!
War dann endlich die Ursache des Kurzschlusses behoben und alle anderen konnten wieder Fahren, brauchten meine Loks mindestens 20 Sekunden, bis wieder die WLan- Verbindung stand!
Das war auf Dauer extrem nervig, weil unter Umständen bereits nach wenigen Sekunden erneut ein Kurzschluss erzeugt wurde, der dann wieder die Gleisspannung abschaltete!

Auf Regen folgt auch wieder Sonnenschein:

Teils gefrustet, aber dennoch guter Dinge machte ich mich auf den Heimweg. Da die Probleme nicht am eingebauten System lagen, machte ich mich daran nach brauchbaren Lösungen zu suchen.
Es vergingen mehrere Wochen, bis wieder mal Christoph, ohne es zu wissen, eine Lösung bestellt parat hatte. Er hatte im Netz USB - 9 volt Akkus entdeckt und bestellt. Obwohl er auf seiner Anlage bzw. bei seinen Testaufbauten die Akkus getestet hatte, brachte er das System mit diesen Akkus nicht zufriedenstellend zum laufen...
Da er gleich mehrere dieser Akkus bestellt hatte, stellte er mir einen Akku zur Verfügung, damit ich unabhängig von seinen Tests eigene machen konnte.

Wenn die Sonne uns ein lächeln aufs Gesicht zaubert:

Svern hatte inzwischen seine Platinen auf eine Größe gebracht, das sie problemlos in 0m Loks untergebracht werden konnten! Zwar passte Svens Lösung sogar in einige meiner Loks hinein, wenn dazu dann aber noch ein etwas größerer Akku kommt, dann hätte das niemals gepasst.

Christoph und ich hatten aber zwischenzeitlich auch an einer Möglichkeit gearbeitet die benötigte Schaltung zu verkleinern. Angelehnt und orientiert hatten wir uns dabei an der Schaltung die beim amerikanischen Funksystem angewand wird. Nachdem wir die für unsere Zwecke nötigen Bauteile bestellt hatten, folgten erneut Testaufbauten.
Nachdem wir diese erfolgreich auf seiner Anlage testen konnten, machte ich mich ans Werk und baute Anfang September eine meiner Loks nach den neuen Plänen auf.
So kam ich so zu sagen zu meiner ersten Lok, die völlig unabhängig von der Gleisspannung autark gefahren werden konnte. Verbrauchsmessungen ließen uns hoffen, das die Lok etwas meht als zwei Stunden fahren können sollte, bevor der Akku nachgeladen werden muss. Durch Berichte bezüglich der USB 9Volt Akkus im Netz, wussten wir das der Akku, wenn er denn am Ende ist, sehr aprupt abschaltet und die Electronik dafür sorgt, das die beiden Lipozellen keinen Schaden nehmen.
Also fuhr ich meiner Lok mit 14 angehängten Wagen zum beladen und endladen und wiederholte das, bis der Akku abschaltete.
Nach etwas mehr wie 3 Stunden war genau dieser Moment erreicht und der Akku musste aufgeladen werden!
Die Fahreigenschaften, aber auch die Fahrzeit zauberten mir, wie die Morgensonne dies auch tut, ein lächeln ins Gesicht.

Große Hoffnungen beim erneuten Test in Stromberg:

In einigen Tagen mache ich mich wieder auf den Weg nach Stromberg. Wieder werde ich mehrere umgebaute Loks im Gepäck haben. Wenn alles klappt, sogar ein paar mehr, und dann wird sich zeigen, ob sich der Aufwand den wir betrieben haben gelohnt hat!
Von daher fahre ich mit großer Hoffnung nach Stromberg und hoffe, das ich mit einem lächeln im Gesicht nach Hause fahren werde!


Dies ist besagte erste Lok, die mit WLan on Board und autark vom Gleisstrom fahren kann.


Nicht schön, aber ohne geht es nicht, die Ladebuchse...


Ohne Abschaltung des Akkus geht es auch nicht, sonst würde dieser bei Betriebspausen recht schnell "ausgesaugt"!
Auch hier hätte ich vielleicht einen besseren Ort der Anbringung wählen können, war aber der Meinung, das es bei Fragen zur Lok einfacher zu zeigen ist....

Schönen Gruß, Ralf


Sauerländer Kleinbahner Offline




Beiträge: 338

08.02.2022 11:21
#2 RE: RAST classics #3: DCC mal anders Antworten

Teil Zwei

Gehen wir heute erst einmal etwas zurück und betrachten den bisherigen Verlauf.



Erste "Anprobe" mit dem WLan Modul...


Sollte es hochkannt nicht passen, würde es zumindest liegend hinein passen. Viel größer als eine MT Deutz ist meine Lok nicht. Jedoch bietet sie unter der Haube und im Führerhaus erheblich mehr Platz....


Ein anderes Modul, in der etwas größeren Schwester- Lok, mit der zugehörigen Elektronik.


Hier nun das neue WLan-Modul....jedoch ohne Elektronik. ...

Erheblich kleiner als die zuvor gezeigten WLan-Module, aber es leistet genau so gute Dienste wie die größeren!
Durch die von Christoph und mir entwickelte elektronische Lösung, verändert sich lediglich die Dicke des Moduls, alle anderen Maße bleiben erhalten...

Da bis auf den ESU Loksound Decoder sämtliche zuvor eingebaute Peripherie ausgebaut werden konnte, und selbst das Powerpack entfällt, ist nun Platz genug für einen größeren Akku.


Entschieden habe ich mich für diesen 9Volt Akku, der Fahrzeiten von mindestens 3 Stunden erlaubt. Der benutzte Akku lässt sich mit wenigen Handgriffen zerlegen. Ist die Folie entfernt, kann das Gehäuse einfach aufgeschraubt werden.


Zum Vorschein kommen dann zwei Lipozellen, die über eine integrierte micro USB Buchse geladen werden können. Aber die Platine hat auch noch einen Stepup Regler verbaut. Dieser macht aus den 3,7 bzw. 4,2 Volt knapp 9,5 Volt.


Hier ist der bei 9Volt Blöcken übliche Kontacktstecker entfernt und statt dessen eine Stepdown Platine angelötet worden.
Der Stepper hat die Aufgabe, die für den WLan Chip notwendigen 3,3 Volt zu liefern.

Nur am Rande sei erwähnt, das der auf dem Bild zu sehende Stepdown Regler nix taugt und gegen einen anderen ausgetauscht werden musste!
Da dieser jedoch nur als Notlösung herhalten musste und gegen einen kleineren Ausgetauscht wird, habe ich davon kein Foto gemacht.


Trotz der viel zu großen Stepdown Platine konnte alles in der Lok untergebracht werden! Äußerlich ist der Lok nicht anzusehen, das sie nun via WLan gefahren werden kann! Die Ladebuchse, sowie der "Schalter" zum abschalten der Stromversorgung, haber auch noch Platz unter der Haube gefunden!

So viel für heute,

Gruß, Ralf


rofra Online




Beiträge: 1.182

08.02.2022 13:03
#3 RE: RAST classics #3: DCC mal anders Antworten

Spannend, wurde die Idee weiterverfolgt?

~ from prussia with love ~

der franke, der robert


Sauerländer Kleinbahner Offline




Beiträge: 338

08.02.2022 13:05
#4 RE: RAST classics #3: DCC mal anders Antworten

Zitat von rofra im Beitrag #3
Spannend, wurde die Idee weiterverfolgt?

Damit übergebe ich das Wort an die ursprünglichen Autoren


rofra Online




Beiträge: 1.182

08.02.2022 13:11
#5 RE: RAST classics #3: DCC mal anders Antworten

:D

Der Autor ist entschuldigt. Du hast deine Pflicht auch erfüllt. die Frage ging eher an den Rest ;)

Tatsächlich konnte ich mich an die Sound Geschichten dunkel erinnern, das Thema hier war mir neu. Scheint mir aufwändiger als RC und / oder klassisches Digital aber auch mit einem weit größeren Mehrwert (allein weil man sich so theoretisch seine eigene Firmware für die Lok basteln könnte und somit die komplette Geschlossenheit dieses DCC gedöhns aufbrechen kann. Ob das den Herstellern passt, lasse ich mal dahingestellt).

/edit: Weil es irgendwie passt: Virtual Operation Sessions (Remote Betrieb)

Ob es jetzt einen Mehrwert bringt, die Lok direkt remote zu Steuern, statt über einen remote Host der dann die Steuerung der digitalen Loks übernimmt, lasse ich mal dahin gestellt. Ich finds aber cooler :D Erst recht mit dem Akku.

~ from prussia with love ~

der franke, der robert


Gerhard Offline




Beiträge: 51

08.02.2022 14:55
#6 RE: RAST classics #3: DCC mal anders Antworten

Ein gut funktionierendes System, das ich in meinen Loks einsetze ist jenes von Tam Valleydepot
https://www.tamvalleydepot.com/defunctdrs1wirelessdcc.html
Den Tipp habe ich seinerzeit von Ralf bekommen, weil das oben beschriebene System noch nicht fertig war. Bin gespannt, was sich da getan hat.

Schöne Grüße aus Österreich

Gerhard

(Quelle: alle Fotos ohne Quellenangabe stammen von mir)


RAST Offline




Beiträge: 49

11.02.2022 02:02
#7 RE: RAST classics #3: DCC mal anders Antworten

Ein weiteres Kapitel zu WiFi-DCC-DIREKT

Kaum zu glauben, aber mittlerweile bin ich im 4. Jahr mit meinen WiFi-DCC-DIREKT-Loks unterwegs. Über das was sich bis jetzt ergeben oder verändert hat, möchte ich Euch hier berichten.

Hier erst nochmal ein Überblick über die verschiedenen Möglichkeiten:

1)
Diese Variante ist insbesondere von Vorteil wenn keine Z21 vorhanden ist.
Der WiFi-Baustein in der Lok, im weiteren als ESP bezeichnet, stimuliert eine Z21.
Als Fahrregler kann ein Smartphone oder eine WLanMultiMaus (WLM) genommen werden.
Der Lok-Wechsel erfolgt allerdings nicht über die DCC-Adresse der Lok, sondern über die SSID.
Für geübte Nutzer der WLM ist aber der Wechsel mit wenigen Tastendrücken erledigt.

2)
Bei Nutzung einer Z21 ist der ESP in der Lok so programmiert, das er mit der Z21 kommunizieren kann.
Als Fahrregler ist wieder die WLM oder ein Smartphone möglich. Der Lok-Wechsel erfolgt so, wie er beim normalen DCC-Betrieb
vorgenommen wird. Da die DCC-Befehle von der Zentrale direkt in die Lok gesendet werden, ist es nicht nötig die Z21 am Gleis anzuschließen!

3)
Will man weder die WLM, noch ein Smartphone, und/oder keine Z21 benutzen, geht das auch!
Allerdings muss man dazu alle benötigten Komponenten selber bauen.
Warum ich mich für diese Variante, und dazu auch noch als "Bauchladen" entschieden habe, darüber werde ich weiter unten berichten.

Bevor ich auf meinen Bauchladen zu sprechen komme, hier erst noch ein paar Worte zum Ausbau meiner Loks.
Bis auf wenige Loks sind mittlerweile alle auf WiFi-DCC-DIREKT umgerüstet. Jede dieser Loks hat einen Akku verbaut. Um den Akku abzuschalten, ist in den Loks ein Micro-Relais eingebaut. Das Relais kann über eine Funktionstaste ein- oder ausgeschaltet werden. Die Akkus werden, wenn möglich, über das Gleis aufgeladen.

Die Möglichkeiten mit WIFI-DCC-DIREKT seine Loks zu fahren sind, wie wir weiter oben gesehen haben, vielfältig. Ohne Frage ist Variante 1 Klasse und Variante 2 zudem noch komfortabler. Bei beiden Varianten hat man die Wahl zwischen WLM und Smartphone als Fahrregler. Die App von Roco ist aus meiner Sicht sehr gut gelungen. Aber ich mag das Smartphone als Fahrregler nicht, weil man ständig aufpassen muss das man nicht versehentlich irgendwo antippt wo man es gar nicht wollte. Ein weiterer Grund ist, ohne auf den Bildschirm zu schauen kann man es nur bedingt bedienen.

Okay, bleibt ja noch die WLM...
Lange Zeit war dieser Regler tatsächlich der Fahrregler meiner Wahl! Und der Grund warum er es nicht mehr ist, ist sicherlich nicht für jeden nachvollziehbar.
Das man im Betrieb ab und zu mal auf die Maus schauen muss um die richtige Taste zu drücken ist okay und im Vergleich zum Handy unerheblich. Wenn ich aber das Horn meiner Diesellok nur im Ansatz ertönen lassen möchte, geht das nicht!!
Sind die Tasten der Maus auf "Moment" gesetzt, muss ich die Taste 1 Sekunde lang drücken, damit sie sich ausschaltet. Zwei mal schnell hintereinander drücken bringt auch nicht den gewünschten Erfolg...

Ach wäre es schön wenn man sich seinen Fahrregler selber bauen könnte, oder Roco doch noch meiner Bitte auf Nachbesserung nachgehen würde...

Fortsetzung folgt...


rofra Online




Beiträge: 1.182

11.02.2022 07:09
#8 RE: RAST classics #3: DCC mal anders Antworten

Zitat von RAST im Beitrag #7
Ach wäre es schön wenn man sich seinen Fahrregler selber bauen könnte,


Soweit davon bist du gar nicht entfernt. Du hast mit der Technik viele Tore geöffnet. Die APP-Lösung vom Smartphone ist ja generell übertragbar und könnte als standalone Software auf alten Telephonen oder Tablets nutzbar gemacht werden.


Was ich aber - als touch screens nicht verstehender Mensch - viel geiler finde, dass du damit am Ende faktisch, übers wlan und über Standardprotokolle, jedes USB oder Bluetooth Gerät Ansprechen kannst (oder besser andersrum, von einem mit diesen Schnittstellen bestückten und bedienten Gerät im W Lan agieren kannst). D. H. aus einem RasPi und einem USB-Gamepad, ließe sich für 'nen 60er + Gehäuse + Programmieraufwand schon was zusammen schustern (es geht natürlich schicker und etwas durchdachter, wenn man möchte. Ich glaube da gibt es nichts, was es nicht gibt*). Das wirklich geile ist, wenn ich deine Lösung richtig verstehe, mit Handwerksmitteln vom Küchentisch. Du stößt hier eine Tür auf, die die -softwaretechnischen- Hürden, für die Steuerung extrem senkt und die ist bisher m. E. eins der Hauptprobleme der digitalen Modellbahnwelten (das reine Decoder-Handhabung bleibt aber so mau wie bisher).

Bei Bedarf, kann ich meine Gedanken gerner vertiefen bzw. erläutern.


(Nichts was hier beschrieben wird, könnte man nicht auch mit dedizierter Hardware machen ABER die muss halt erstmal designet und gebaut werden. M. E. existiert ein solcher Baustein bisher nicht).

* Etwas Spinnerei: Ick bin ja hauptberuflicher Softwareentwickler und habe noch ein anderes Hobby: Vintage Computing (mit alten Rechnern und Konsolen rumspielen...): Spontan fällt mir da sowas hier ein :D
https://www.youtube.com/watch?v=JiA9Sh4daKk

Ich sehe hier auch einen sehr sinnvollen Anwendungsfall für meinen heißgeliebten Atari ST (falls jemand die noch aus seiner Jugend kennt) :D

(man beachte die Aussparung für die Stoppuhr... das ganze wäre etwas aufwändiger (extra Treiber basteln bzw. Anpassen) und ob man alle Funktionen sinnvoll nutzen kann, lasse ich mal dahin gestellt aber man kann eine Stoppuhr reinpacken.)

:D

~ from prussia with love ~

der franke, der robert


RAST Offline




Beiträge: 49

11.02.2022 12:36
#9 RE: RAST classics #3: DCC mal anders Antworten

Hallo Rofa, hallo alle

Danke für deinen Beitrag und den Link zum Video.
Sehr interessant was Du dazu schreibst und vor allem, welche Rückschlüsse Du daraus ziehst.
Wenn es meine Zeit zulässt, sollten wir diesbezüglich wirklich noch ins Gespräch kommen!

Da mir solche Infos wie die aus dem Video fehlten, habe ich für mich eine eigene Lösung gefunden...

Hier nun die Fortsetzung:

Ach wäre es schön....

So endete mein Beitrag, und was soll ich sagen, ES IST SCHÖN!
Nachdem ein ESP32 auf den Markt kam, und durch Sven (der Entwickler des Tools) alles neu aufgesetzt und programmiert war, konnte ich mich daran machen meinen ersten Fahrregler selber zu bauen.
Aber es sollte nicht nur ein Fahrregler werden, zugleich sollte eine Zentrale und ein Router im Gehäuse Platz finden!
Damit nicht genug, sollte das alles auch noch klein und leicht sein!

Was dabei herausgekommen ist sieht man auf dem Bild:

Als Größenvergleich habe ich die Maus mal daneben gelegt.
Auf der Oberseite des Fahrregler sind ausser dem Display die für mich benötigten Funktionstasten angeordnet.
Die weißen Hebel am oberen Rand sind Fahrregler, einer ist sehr fein abgestuft und zum rangieren geeignet,
der andere ist gröber eingestellt und für die Streckenfahrt gedacht.

Durch Druck auf die Achse eines der Drehgeber ändert die Fahrtrichtung und der Schalter dazwischen
ist in Wirklichkeit ein Taster. Dieser Taster ist die Bremstaste.

Die Anordnung der Funktionstasten, wie auch der Bremstaste, erlaubt es mir, die Augen immer bei der Lok oder
dem Zug zu haben. Ein kontrollierender Blick zum Fahrregler ist nur dann nötig, wenn ich eine andere Lok auswählen
möchte.

Über die Konfiguration des ESP kann jede Taste zu einem Schalter oder Taster konfiguriert werden.
Die Abstufungen der beiden Geschwindigkeitsregler man individuell eingestellt werden.
Über das Display können bis zu 30 Funktionen angezeigt werden. Desweiteren zeigt es mir die Fahrtrichtung, die
ausgewählte Lokadresse und die Fahrstufe an.

Dieser kleine Kasten mit Tasten und Drehreglern wird keinen Preis für Schönheit gewinnen, aber für den Betrieb
auf meinen Modulen ist er genau mein Ding!

Gruß, Ralf

Nachtrag: Wofür eine Bremstaste nötig ist, werde ich in einem anderen Beitrag beschreiben.


rofra Online




Beiträge: 1.182

11.02.2022 13:44
#10 RE: RAST classics #3: DCC mal anders Antworten

Das war jetzt blos ein Abstrusobeispiel, wenn man auf sowas steht (wie ich z. B. :D). Aber generell gilt, software-seitig biete ich da definitiv meinen Hirnschmalz vielleicht auch meine handwerklich Fähigkeiten an (interessantes Projekt :D, obs in der Praxis reicht lasse ich mal dahin gestellt. Alles was ich hier äußere grobe Theorie aus der Ferne, auf den ersten Blick.). Meld dich einfach.

Generell scheinst du deinem Ziel ja schon recht nahe zu sein, wenn nicht sogar erreicht zu haben.

~ from prussia with love ~

der franke, der robert


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