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Drehscheibensteuerung mit Arduino. Interesse an Platinen?

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Drehscheibensteuerung mit Arduino. Interesse an Platinen? Empty Drehscheibensteuerung mit Arduino. Interesse an Platinen?

Beitrag von Claus60 Do 14 Okt 2021, 19:08

Hallo.

In gut 1 Woche werde ich in China einige Platinen für die Drehscheibensteuerung per MobLedLib fertigen lassen.. Aus den "offiziellen Quellen" (siehe Stummi Forum) sind aktuell keine Platinen lieferbar. Das Layout ist wie die eigentliche Software OpenSource, so kann jeder entsprechenden Platinen fertigen (lassen). Die Software für die Steuerung ist "fertig". Man benötigt nur einige elektronische Komponenten (keine SMD Bauteile) und einen Arduino Nano V3. Programmier- Kenntnisse sind nicht nötig. Ich kopiere mal ein paar der Features dieser Steuerung ein, die einen kraftvollen und lautlosen Antrieb für Drehscheiben, Schwenkbühnen usw. bietet:

Manuelle Steuerung per Poti:

Die Scheibe kann sehr schön über ein Poti mit Mittelstellung wie man es vom Balance Regler eines Verstärkers kennt gesteuert werden. In der Mittleren Position steht der Motor und wenn man den Regler nach links dreht, dann dreht sie sich in diese Richtung. Die Bewegt sich schneller je weiter man das Poti verdreht.
Automatische Steuerung per Drehschalter:

Viel komfortabler ist es mit einem Drehschalter. Diesen dreht man einfach um die gewünschte Anzahl von Schritten in die entsprechende Richtung und die Scheibe wird Automatisch zu dem Entsprechenden Gleis gedreht.
#Kürzester Weg:

Das Programm berechnet automatisch immer den kürzesten Weg von der aktuellen Position zur Zielposition. Das klingt trivial, hat mich aber auch einige graue Haare gekostet, weil sich die Scheibe mehrfach drehen kann. Die Position 30° ist genau gleich wie 390° und auch das gleiche wie -330°:
Display:

Zur Visualisierung der Position und für ein Menü hat die Steuerung noch ein OLED Display bekommen. Momentan unterstützt das Programm drei verschiedene Displays:

0,87" I2C 128x32 OLED SSD1316 (https://de.aliexpress.com/item/4000182887362.html)

0.91" I2C 128x32 OLED SSD1306 (https://de.aliexpress.com/item/4001028654247.html)

0,96" I2C 128X64 OLED SSD1306 (https://de.aliexpress.com/item/32643950109.html)
Steuerung per DCC:

Natürlich muss das Teil auch über eine Zentrale steuerbar sein. Dazu kann man zunächst das DCC Protokoll verwenden. Später sollen Selectrix und der Märklin CAN Bus hinzukommen. Jede Position kann über ein eigenes DCC Kommando angefahren werden. Zusätzlich gibt es zurzeit 30 weitere Befehle mit denen Funktionen wie das Reversieren der Scheibe, das Licht im Häuschen oder aber auch Sound Dateien abgerufen werden können.
Sound:

Bei einer richtigen Drehscheibe müssen die Arbeiter gewarnt werden, wenn sich die Scheibe in Bewegung setzt. Dazu ertönt ein Horn. Mit einem Soundmodul für 1.21 € und ein paar Zeilen Code ist auch das machbar. Momentan können 8 verschiedene WAV-Dateien per DCC oder Automatisch abgerufen werden.
Licht:

Zur akustischen Warnung gehört auch eine optische Warnung. Darum habe ich eine Funktion zum ansteuern einer LED hinzugefügt. Diese kann, wenn sich die Scheibe dreht Blinken oder doppelt blitzen.

Über einen zweiten Ausgang des Arduinos kann man die Beleuchtung im Führerhaus per DCC steuern.
Relais:

Die Zweileiterfahrer haben ja immer das Problem, dass die Polarität der Schienen zueinander passen muss damit die Räder keinen Kurzschluss erzeugen. Dafür habe ich im Programm eine entsprechende Steuerung eingebaut. Bei dieser kann man für jedes Gleis individuell bestimmen welche Polarität die Schienen auf der Bühne haben sollen. Üblicherweise reicht es, wenn man die eine Hälfte der Schienen mit der einen Polarität ansteuert und die andere mit der Anderen.
Rückmeldung an die Zentrale:

Am liebsten hätte ich noch ein S88 Rückmeldemodul in die Software gepackt. Aber das wird nicht klappen, weil bereits alle beiden Interrupt fähigen Eingänge belegt sind und weil der Speicher dazu vermutlich nicht ausreicht. Darum habe ich nur einen Ausgang vorgesehen welcher über einen Optokoppler ein S88 Modul ansteuern kann.
Schrittgenerierung:

Die MobaTools unterstützen verschiedene Arten zur Generierung der Signale für einen Schrittmotor. In diesem Projekt wird dafür ein fertiges Stepper Modul verwendet. Das kann ein „A4988“ Modul für 50 Cent in China oder das bessere „TMC2100“ Modul verwendet werden. Letzteres steuert den Schrittmotor viel besser an so dass man diesen gar nicht mehr hört. Bei dem Spielzeugmotor ist das unwichtig. Diesen hört man nicht. Wenn aber ein Richtiger Stepper verwendet wird, dann sollte man die paar Euros investieren. Dummerweise habe ich anscheinend die Letzen Platinen in China gekauft. Ich werde demnächst mal den Nachfolger „TMC2130 V1.0“ testen.

Beide Platinen haben den Großen Vorteil, dass sie auch Große Schrittmotoren Ansteuern können. Sie Regeln den Strom des Motors über eine integrierte Elektronik. Dadurch können sie mit einer größeren Spannung betrieben werden. Das ist bei hohen Schrittgeschwindigkeiten unbedingt notwendig. Der kleine 5V Stepper sollte mit mindestens 14V Betrieben werden damit das Magnetfeld bei großen Drehzahlen schnell genug Aufgebaut wird.
Kalibrierung:

Das Programm muss wissen wo sich die Drehscheibe befindet und wie viele Schritte es zu welchem Port sind. Dazu wird der Hallsensor „TLE4905L“ verwendet. Alternativ könnte man auch eine Gabellichtschranke verwenden. Anfangs hatte ich es mit einer billigen Reflexlichtschranke probiert. Aber das hat nicht richtig funktioniert. Die Positionsrückmeldung war sehr ungenau und außerdem hat das Signal stark geprellt. Vielleicht geht es auch mit einem Reed Kontakt.

Wichtig ist, dass dieses Signal sehr genau ist denn darauf bezieht sich die Positionierung der Scheiben. Beim ersten Start ermittelt das Programm die Anzahl der Schritte für eine Volle Umdrehung und das Spiel der Zahnräder. Dazu dreht es die Scheibe ein paarmal hin und her. Auf diese Weise kann es mit jeder beliebigen Übersetzung verwendet werden.

Die Positionen der Gleise werden zunächst automatisch gerechnet. Meistens ist das aber wegen mechanischer Toleranzen nicht ganz genau. Darum kann man die exakte Position jedes Gleises speichern indem man es einmal manuell von beiden Richtungen her Anfährt.
Parametrierbarkeit:

Das Programm soll auf allen möglichen Anlagen eingesetzt werden können. Darum sind sehr viele Parameter vergeben worden, über die man das Verhalten an die eigenen Bedürfnisse anpassen kann.


So weit die bisher implementierten Features.

Wer mal hören will, wie "laut" so ein Stepper- Antrieb arbeitet, ich habe von meinen ersten Versuchen mal ein kurzes Video aufgenommen.



Das Video ist tatsächlich mit Ton, auch wenn man gar nichts hört.

Es gibt fertige Warenkörbe bei Reichelt für die fehlenden Komponenten. Man kann aber auch alles selbst zusammen stellen und nur das verbauen, was man auch tatsächlich nutzen will. Hat man eine Drehscheibe, die z.B. über einen Halbring- Schleifring das Umpolen des Bühnenstroms selbsttätig regelt, kann man natürlich das Relais und die anderen Komponenten dafür weg lassen. Will man keinen Sound, muss man das Sound Modul nicht einbauen, usw...

Die Lieferung der Platinen aus China wird etwa 3-4 Wochen dauern. Für alle "China- Gegner" ein Hinweis. In Europa kostet so eine Platine etwa 100€. In China muss man mindestens 5 Platinen bestellen und dann  kosten 5 Stück zusammen 3,48€ netto. Es kommen also noch Porto (ca 2,50€) und Mehrwertsteuer drauf, ggfs. auch noch die DHL "Zollauslage- Gebühren" . Wenn es ganz schlecht läuft sind das dann etwa 2,50€ pro Platine. Wer lieber in Europa 100€ bezahlen möchte, kein Problem, da die Layout Dateien frei verfügbar sind. Die Gebühren und das Porto verringern sich natürlich, wenn man mehr Platinen auf einmal bestellt.  Deswegen frage ich mal nach, ob jemand vielleicht an so einer Platine (oder auch 2 oder 3) Interesse hat. Das Ganze ist nicht kommerziell. Ich mache das nur, weil ich selbst 2 solcher Platinen haben möchte. Ich würde dann die entsprechende Anzahl Platinen bestellen und sie zum Selbstkostenpreis an Interessenten abgeben. Ich benötige dafür nur eine verbindliche Zusage, auch die georderte Anzahl Platinen abzunehmen...
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Beitrag von Claus60 Sa 16 Okt 2021, 09:13

​Hallo.

Ein kleiner Zwischenstand... Ich habe inzwischen Bestellungen für ca 20 Platinen bekommen. Und einige Telefonate stehen noch aus. Gestern bin ich zu nichts gekommen, aber heute werde ich das weiter angehen...
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Beitrag von Claus60 Sa 16 Okt 2021, 16:39

Es kommen laufend neue Bestellungen rein. ich bin jetzt schon bei 25 Platinen und es fehlen immer noch ein paar Leute, mit denen ich erst telefonieren muss... Wenn das so weiter geht, muss ich erst noch ein Gewerbe anmelden Wink Dabei wollte ich eigentlich nur die überzähligen Platinen los werden, die ich zwangsweise mit bestellen muss. Der Bedarf ist scheinbar ordentlich vorhanden...
An alle, die mir eine PN geschrieben haben. Bitte nicht wundern oder ärgern, wenn ich nicht gleich darauf antworte. Ich habe niemand vergessen. Es ist aber sehr zeitaufwändig, jede PN gleich zu beantworten. Ich bin ja nur eine Privatperson, noch dazu gesundheitlich nicht voll da...
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Beitrag von Claus60 So 24 Okt 2021, 10:33

Hi.
Ich habe gerade mal versucht, wie teuer das nun werden dürfte. So wie es aussieht, kann man nur bis zu 30 Platinen auf der Webseite bestellen. Eine größere Stückzahl konnte ich nirgends eingeben. Ich habe aktuell aber schon 34 Bestellungen vorliegen. Entweder muss ich noch mal eine Bestellung raus schicken oder erst mal mit den Chinesen Kontakt aufnehmen. Zur Not bekommen die Leute mit vielen Platinen auf einmal nur maximal 2 Stück für den Anfang. Dann müsste es gerade mit 30 Platinen aufgehen... Für diese 30 Platinen müsste ich 22,15€ bezahlen. Zusätzlich knapp 5€ Porto (hätten auch 30€ werden können, mit entsprechend verkürzter Lieferzeit). Dazu kommen dann mindestens noch 19% Mehrwertsteuer und höchstwahrscheinlich auch die 6,90€ Auslagegebühr an die DHL für die Zollabfertigung. Das ergibt zusammen ungefähr 1,30€ pro Platine. Dazu käme dann noch das individuelle Porto, wenn ich die Platinen von hier wegschicke. Innerhalb von DE dürfte es mit 1,55€ für einen "Großbrief" getan sein, sofern ich auf der Arbeit genug Briefumschläge dafür "borgen" kann. Nach Österreich, Schweiz und Holland muss ich erst sehen, wie teuer das dann wird. Das bedeutet, innerhalb von Deutschland kostet eine Platine nicht mehr als 3€ incl. individuellem Versand zu euch. ich rechne das noch mal genau aus, wenn ich alle tatsächlichen Kosten genau kenne.
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Beitrag von Claus60 Do 28 Okt 2021, 08:47

Hi.
Die Platinen- Bestellung ist raus. Nachdem ich die Chinesen angeschrieben hatte, konnte ich auf einmal alle möglichen Stückzahlen auswählen, also auch die benötigten 50 Stück. 47 Bestellungen sind eingegangen. Zwei Besteller haben angeboten, die überzähligen Platinen abzunehmen. Aber wenn doch noch jemand eine Platine haben will...
Bezahlen muss ich 55,85€ (davon 3€ Paypal Gebühr wegen Fremdwährung) incl. Porto. Die Produktionszeit soll 5-6 Werktage betragen und die Versandzeit 6-9 Tage. Das Porto ist deutlich angestiegen beim Sprung von 30 auf 50 Platinen, um über 50%. Das Paket wiegt jetzt nämlich über 1 Kg... Was der Zoll und ggfs. die DHL dann noch von mir wollen, kann ich noch nicht sagen... Aber ich rechne mit ca 20€. Das heißt, die 50 Platinen kosten mich etwa 75€, also 1,50€ pro Stück. Bei 1,55€ Porto für den Versand von mir zu euch, liegen wir also etwas über 3€ pro Platine. Es sei denn, ich müsste auch noch entsprechende Luftpolster- Briefumschläge kaufen. Dann kämen noch mal etwa 20 Cent dazu. Aber zuerst will ich mal sehen, ob ich nicht welche auf der Arbeit auftreiben kann... Für die Bestellungen aus dem Ausland (Österreich, Holland) dürfte "Warenpost International" am günstigsten sein. Das wären dann 3,20€. Als Maxibrief wären das nämlich schon 7€

Ach, ich habe RoHS kompatible Platinen bestellt. Die sind zwar etwas teurer (ein paar Cent pro Platine), aber das war mir lieber. Und ich habe meinen "Erstkunden- Rabatt Coupon" dabei eingelöst. Der hat 10$ also etwa 8,50€ Preisnachlass gebracht...
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Beitrag von Claus60 Do 28 Okt 2021, 09:45

Innerhalb von ein paar Minuten haben sich noch 3 Interessenten gefunden. Also sind jetzt alle Platinen weg. Sollte jemand noch abspringen, werde ich das hier ankündigen, dann könnte noch jemand eine Platine ergattern. Aber für jetzt war es das.
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Beitrag von Claus60 Mo 01 Nov 2021, 18:03

​Hi.

Die Chinesen sind fertig mit der Herstellung der Platinen und haben sie heute verschickt. Ich habe schon eine Tracking Nummer. Doch die ist noch nicht aktiv. Das dauert meist so  ein bis zwei Tage, bis eine chinesische Tracking- Nummer bei der DHL in der Sendungsverfolgung auftaucht. Es sollte also in ca 2 Wochen so weit sein., wenn die Angaben zur Lieferzeit zutreffend sind. Mal sehen, dazu muss natürlich auch der Zoll mitspielen.
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Beitrag von Claus60 Di 09 Nov 2021, 19:57

Hallo.
Laut DHL sollen die Platinen morgen geliefert werden. Ich bin ja mal gespannt.
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Beitrag von Claus60 Mi 10 Nov 2021, 17:33

Hallo.
Die Platinen sind tatsächlich heute angekommen. Irgendwie faszinierend das Ganze. Man schickt eine Datei nach China und 2 Wochen später hat man eine wirklich professionell aussehende Platine für kleines Geld zu Hause..

Drehscheibensteuerung mit Arduino. Interesse an Platinen? DSC_0620_k

Ich werde in den nächsten Tagen jedem Besteller eine PN zukommen lassen, mit Einzelheiten zur Bezahlung. Sollte jemand bis Sonntag Abend noch keine PN bekommen haben, schreibt mir bitte eine. Ich hoffe zwar, niemand zu vergessen, aber ich mache sowas zum ersten Mal. Also bitte habt Nachsehen mit mir, wenn nicht alles ganz perfekt abläuft.
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Beitrag von Claus60 Do 11 Nov 2021, 10:19

​Hallo.

Ich weiß jetzt, wie hoch die Kosten für die Platinen und das das Porto werden. Nur damit ihr euch drauf einstellen könnt.

Pro Platine fallen 1,20€ Kosten an. Dazu das Porto:

Deutschland:

1-2 Platinen = 1,00€

Ab 3 Platinen = 1,75€

Wer das Ganze als Einschreiben haben möchte, muss 2,50€ extra bezahlen.

Ausland (Österreich, Schweiz, Holland,...)

1-2 Platinen = 1,90€

Ab 3 Platinen = 3,90€

Wer das Ganze als Einschreiben haben möchte, muss 3,50€ extra bezahlen.​

Ich werde die Platinen als Brief verschicken. Das wird am günstigsten. Wer lieber ein Paket haben möchte, auch gut. Dann kommen aber mindestens 5€ Porto innerhalb Deutschlands dazu. Und das reicht auch nur, wenn ich genug alte Kartons finde und nicht etwa welche kaufen muss...
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Beitrag von Claus60 Do 11 Nov 2021, 11:27

​Hi.
ich muss die Portokosten oben leider korrigieren. Ich habe die Platine mal gewogen und musste leider feststellen, das sie deutlich über 25 Gramm wiegen. Damit kann ich leider nur eine Platine in einem Standard- 50 Gramm Brief verschicken. Die höheren Preise gelten also schon ab 2 Platinen, nicht erst ab 3 Stück... Sorry.
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Beitrag von Claus60 Di 16 Nov 2021, 13:15

Hi.
Ich komme gerade von der Post, da ich gut 30 der 50 Platinen auf die Reise geschickt habe. Innerhalb von Deutschland sollten sie Morgen oder spätestens Übermorgen ankommen. Ins Ausland (Niederlande, Österreich Schweiz war heute dabei) könnte es ein paar Tage länger dauern.

Von einigen ist noch kein Geld eingegangen und bei anderen ist zwar das Geld da, aber ich habe keine Adresse, wo ich die Platinen hin schicken soll. Einige Geldeingänge konnte ich auch gar nicht zuordnen, da der Name des Konto- Inhabers nicht mit einem mir bekannten Empfänger übereinstimmt. Die Leute, bei denen ich keine Anschrift habe, habe ich teilweise schon angeschrieben, der Rest folgt entweder heute Abend oder morgen Vormittag. Solltet ihr bezahlt haben, aber innerhalb der nächsten 2-3 Tage keine Platinen bekommen haben, überprüft doch bitte mal, von welchem Konto ihr das Geld abgeschickt habt...
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Beitrag von Frank Kelle So 28 Nov 2021, 12:24

Claus60 schrieb:...
Es gibt fertige Warenkörbe bei Reichelt für die fehlenden Komponenten. Man kann aber auch alles selbst zusammen stellen und nur das verbauen, was man auch tatsächlich nutzen will. Hat man eine Drehscheibe, die z.B. über einen Halbring- Schleifring das Umpolen des Bühnenstroms selbsttätig regelt, kann man natürlich das Relais und die anderen Komponenten dafür weg lassen. Will man keinen Sound, muss man das Sound Modul nicht einbauen, usw...

...

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Beitrag von Claus60 So 28 Nov 2021, 15:31

Hi.
Alles wissenswerte incl. der Warenkörbe gibt es im MobaLedLib Wiki zu finden.
Hier gibt es auch Links zur Software und genaue Bauanleitungen und Stücklisten.
Die Steuerung ist ja nicht auf meinem Mist gewachsen.
Ich habe nur für mich 2 Platinen haben wollen und musste aber mehr bestellen, damit sie bezahlbar bleiben.
Deswegen die Sammelbestellung.

Hier der Link zum Wiki:

Code:
https://wiki.mobaledlib.de/


Zuletzt von Jörg am So 28 Nov 2021, 19:41 bearbeitet; insgesamt 1-mal bearbeitet (Grund : Direktlinks codiert!)
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