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 Betreff des Beitrags: Re: Wittenberger Steuerwagen
BeitragVerfasst: 31.07.2016 14:33:33 
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Ist es nicht möglich, ein 5V Netzteil mit dem 5V Pin (nicht Vin) vom Arduino zu verbinden? Ob jetzt der eingebaute Spannungsregler oder ein externer die Drecksarbeit macht ist doch im Endeffekt egal, oder?
Bei den Schieberegistern für die Zielweganzeige werde ich mir auf jeden Fall Gedanken machen müssen. Die Zugkraftanzeige wird sowieso noch eine heikle Konstruktion, weil sie umgepolt werden muss, wird sie wohl mit einem symmetrischen Netzteil und einem Operationsverstärker laufen müssen...


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 Betreff des Beitrags: Re: Wittenberger Steuerwagen
BeitragVerfasst: 31.07.2016 16:36:13 
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Für die Zugkraft Anzeigen habe ich eine Zweifach H-Bridge genommen. Über einen Eingang kann man die Richtung vorgeben, die Anzeigen werden je mit beiden Anschlüssen an die H-Bridge angeschlossen. Die macht das Umpolen für dich. Braucht auch nur eine einfache Spannungsversorgung, keine symmetrische.


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 Betreff des Beitrags: Re: Wittenberger Steuerwagen
BeitragVerfasst: 31.07.2016 17:11:01 
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Ich baue sie auf jeden Fall mal auf, einfach um zu lernen, wie es funktioniert. Eine H-Brücke ist natürlich vom Aufwand kleiner.
Wie kann ich die Schleuderanzeige ansteuern? Liefert Zusi die per TCP?

Gelöst - LM Schleudern bzw. Gleiten arbeitet bei Lokbetrieb mit, zwar nicht schön, aber lieber eine binäre Schleuderanzeige als garkeine.


Zuletzt geändert von Gero am 15.03.2017 13:03:17, insgesamt 1-mal geändert.

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 Betreff des Beitrags: Re: Wittenberger Steuerwagen
BeitragVerfasst: 17.03.2017 20:17:39 
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Hallo Zusammen,

Die Schaltung steht soweit - Zugkraftanzeigen, Tacho, Oberstrom und kombinierte Fahrmotor- und Fahrdrahtspannungsanzeige können nun gesteuert werden. Hierbei werden alle bis auf erstere mit dem Zusatz einer Freilaufdiode direkt am PWM-Treiber betrieben, während die Zugkraftanzeige umpolbar sein muss. Hierfür wird in einer Schaltung das PWM-Signal zu einer Gleichspannung geglättet und auf eine bestimmte Spannung in einem symmetrischen Netzteil gezogen, sodass die Spannung zwischen Mittelabgriff und Schaltungsausgang bei einer PWM-Sättigung von 50% möglichst bei 0V liegt. Der Kleinkram wird dann prinzipiell digital kalibriert.

Im MFA befindet sich ein Arduino Mega, der die Daten über ein Ethernet-Shield empfängt und in einer eigenen Struktur adressiert über i2c an seine Clients schickt. Es soll noch jeweils einen Arduino für z.B. "LED-Anzeigen", "Leuchtmelder" und einen für die Eingabe von Daten in Zusi (z.B. LZB Leuchtmelder) geben.
Bereits am existieren und funktionieren ist die Komponente für die Drehspulinstrumente. Sie besteht aus einem Arduino Nano, der die Werte vom Mega decodiert und mithilfe von Tabellen bestehend aus Stützpunkten (Zusi-Ausgabewert -> PWM Wert) in 16bit PWM-Werte umrechnet, die dann von einem TLC59711-Treiberboard ausgegeben werden.
Die Stützpunkte lassen sich auf einem Display verändern, die Anzeige sich also kalibrieren. Wie das aussieht hier in einem kurzen Video:

https://youtu.be/gkgM2asec4k

Das Display bietet weitere Möglichkeiten:
-Es können stichprobenartig alle Werte, für die die Komponente zuständig ist, auf dem Display eingesehen werden
-Die Einstellung der IP des Zusi-Servers für den Mega ist beim Programmstart möglich
-Der Verbindungsstatus des Megas mit Zusi wird in Echtzeit ausgegeben
-Die Wahl zwischen Lok- und Steuerwagenmodus des Megas wird in Echtzeit angezeigt
-Kalibrierkurven für F1, F2, sowie für v-ist und v-soll mit zusätzlicher, blasserer Linearlinie zum Vergleich
-Die Auswahl der schiebenden/ führenden Lokomotive (Triebzüge sind nicht vorgesehen) kann getroffen werden (unterschiedliches Anzeigeverhalten)

Den Nano füllen damit derzeit über 1000 Zeilen Code.

Im Betrieb sieht das alles so aus:
Bild

Gero


Zuletzt geändert von Gero am 08.04.2017 16:57:47, insgesamt 1-mal geändert.

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 Betreff des Beitrags: Re: Wittenberger Steuerwagen
BeitragVerfasst: 22.02.2018 19:51:07 
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Nach langer Pause auch hier mal ein Update:

Das Projekt lag sehr lange, bedingt durch die Schule und einem kleinen Motivationsproblem. Inzwischen geht es weiter, die durchgeprüften Schaltungen werden auf Lochrasterplatinen gelötet. Fertig sind bereits der Treiber für die LZB-Zielweg Balkenanzeige und die LZB-V-Ziel Anzeige (Eine Platine) und eine Platine zur Steuerung der Drehspulanzeigen.

Auf der LED-Platine sitzt ein Arduino Nano, der acht kaskadierte 74HC585 mit Daten versorgt, deren Ausgänge an einem Gegenstecker für das Flachbandkabel des Tachos und der Zielweganzeige angeschlossen sind. Am Arduino ist weiterhin eine Verbindungsmöglichkeit für eine Platine, an dem die Segmentanzeigen über dem Zielweg-Balken für Distanzen >=4000m angeschlossen sind, vorgerüstet. Der Arduino empfängt die Werte über einen I2C-Bus, über den alle aus Zusi ausgelesenen Daten vom Arduino Mega (Ethernet Shield) zu den einzelnen Arduinos kommen, dieser soll sich später durch den ganzen Führertisch ziehen. Alle LED-Anzeigen sind über 8bit-PWM dimmbar.

Bild


Die Spulenelement-Platine besitzt vier OPAMP-Schaltungen zur Steuerung von Zugkraft-, Oberspannungs- und Oberstromanzeigen, weitehin sind Ausgänge für den Tacho vorhanden. Alle Anzeigen laufen mit einer Auflösung von 16 bit (65535 Schritte), was einen extrem ruhigen Zeigerlauf und eine hohe Genauigkeit ermöglicht. Das PWM-Signal kommt aus einem Adafruit TLC59711 LED-Treiber, der aus dem bereits vorgestellten Kalibriergerät mit Daten versorgt wird, hier kam jetzt zur Beschleunigung der Anzeige und der Berechnungen ein Teensy 3.2 statt dem Arduino Nano zum Einsatz, läuft besser. Auch hier kommen die Daten wieder aus dem I2C-Bus.

Bild

Bild

Es folgen noch diese Platinen: Stufenanzeige, Leuchtmelder, LZB-Zielweg Segmentanzeigen, Kalibrier-Bedieneinheit mit 1,8" Display, evtl. Zusi-Input und Instrumentenbeleuchtung.

Da das MFA eine besondere Lernleistung in meinem Abitur darstellt (ersetzt das 5. Prüfungsfach) und es nicht mehr lange bis zur Präsentation ist, wird hier vielleicht nicht oft, aber sicher demnächst noch etwas kommen.

Ich warte auf die Post, da erwartet mich noch einiges, was meinen derzeitigen Fortschritt bremst.

Gruß
Gero


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 Betreff des Beitrags: Re: Wittenberger Steuerwagen
BeitragVerfasst: 10.05.2018 12:13:31 
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Hallo zusammen,

ich habe Skalen für meine Anzeigen gezeichnet. Findet jemand Fehler?

Bild

Bild

Gero


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 Betreff des Beitrags: Re: Wittenberger Steuerwagen
BeitragVerfasst: 10.05.2018 13:29:01 
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Ludmilla
Das sieht gut aus. Die Striche sind aber normalerweise nicht abgerundet an den Enden.

Zur besseren Positionierung ist es sinnvoll, die Stellen für die Schrauben weiß zu machen (So wie in meinem Profilbild). Wenn du die Skala beim Aufkleben gegen das Licht hältst, kannst du sehr präzise positionieren.

Und noch zwei Tipps:
Vor dem Ausschneiden, den äußeren und den inneren Rand von hinten stark mit einem Schwarzen Filzstift bemalen. Das durchtränkt das Papier, so dass du an den Schnittkanten keine störenden weißen Fasern hast.
Zum Aufkleben, das Blech zu 50% mit Prittstift bestreichen. Dann Wasser auf die Fingerspitze nehmen und den Kleber über ganze Fläche verteilen.

Gruß
Jens

_________________
Lust auf ein duales Studium in den Bereichen Elektrotechnik oder Informationstechnik bei DEUTA?


Zuletzt geändert von nonesense am 10.05.2018 13:30:00, insgesamt 1-mal geändert.

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 Betreff des Beitrags: Re: Wittenberger Steuerwagen
BeitragVerfasst: 22.05.2018 12:25:39 
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Moin,

danke Jens für die Tipps! Kann ich nur weiterempfehlen!

Das MFA ist bis auf die Instrumentenbeleuchtung fertig. Es funktioniert soweit alles bis auf ein paar unwesentliche LZB-Funktionen stabil. Die Anzeigen laufen mit akzeptabler Präzision und sehr ruhig, ich musste sie entgegen jeder Erwartung nach dem festen Einbau nicht wieder kalibrieren.

Meine Schule hat das Projekt bewertet, es fließt in mein Abitur anstelle einer mündlichen Prüfung ein.

So sieht das MFA jetzt aus:

Bild

Das unschöne Kunststoffteil an den Leuchtmeldern ist bereits getauscht worden.

Insgesamt wurde verbaut:
1x Arduino Mega
2x Arduino Nano
1x Arduino Micro
1x Teensy 3.2
1x Adafruit TLC95711

15x SN74HC595 Schieberegister
25x 2N3904 Emitterschaltungen
4x TL084
ca. 100 Widerstände
4x Europakarten
20x Doppel-Printklemmen
+ weitere Kleinteile

Jetzt gehts an den Umbau des Führertischs.

Gero


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