Arduino, ULN2803 und Weichensteuerung

[Thorsten G. (thorsten2)]

Hallo Experten,

ich habe mich neu in diesem Forum angmeldet, weil ich auf Eure 
Unterstützung und Beratung hoffe.

Ich bin kein Elektronikexperte, denke aber, dass ich gute 
Grundkenntnisse habe.

Zu meinem Projekt:
Ich möchte meine neu in Aufbau befindliche Eisenbahn in Spur N digital 
fahren, aber die Weichensteuerung ohne Weichendecoder durchführen 
müssen.

Ich verwende Fleischmann Weichenantriebe. Diese haben eine geteilte 
Spule mit Endabschaltung.

Als Weichenschalter für den rein manuellen Betrieb möchte ich die alten 
Arnold Weichenschalter 7220 mit integrierter Fahrweganzeige verwenden. 
Ich finde die Darstellung der Richtung bei diesen Weichenschalter am 
angenehmsten. Gut finde ich dabei auch, dass die Fahrweganzeige auch 
funktioniert, falls die Weiche mal von Hand umgeschaltet wird.

Der Gleisplan sieht nun einen Nebenbahnhof mit zwei Gleisen und einen 
4-5 gleisigen Hauptbahnhof vor.

Dazu sind 2 parallel verlaufende Hauptstrecken vorgesehen und der 
Nebenbahnhof im Bereich der Nebenstrecke. Alle Streckenführungen, also 
Haupt- und die Nebenstrecke sind mit Weichen untereinader so verbunden, 
dass man die Strecken wechseln kann.

Deswegen bevorzuge ich die digitale Loksteuerung, denn dann ist das 
Thema Stromkreistrennung obsolet. Bei analogen Betrieb hätte ich mind. 3 
verschiedene Stromkreise.

Die Weichensteuerung möchte ich dagegen auf "alt her gebrachte Weise" 
machen. D.h. keine Servos, nur elektromagnetische Antriebe und 
Weichenschalter, die mir direkt optisch eine Rückmeldung über den 
Fahrweg geben.

Nun kommt die Herausforderung: Da ich einen Schattenbahnhof mit ca. 
10-15 Abstellgleisen integrieren möchte, wird die Steuerung unter 
Umständen sehr komplex. Die Gefahr von Zusammenstößen und Entgleisen 
wäre hoch, da ich mit maximal 3 Zügen gleichzeitig fahren will. Ob ich 
das als "Fahrdienstleiter" gehändelt bekomme, steht in den Sternen.

Um mir den Überblick bewahren zu können, finde ich das Konzept der 
Fahrstraße sehr angenehm. Das heißt ich verwende pro Bahnhofsgleis einen 
Taster. Je nach Drücken des entsprechendne Tasters sollen die Weiche 
richtig gestellt werden. Dazu will ich pro Bahnhofsgleis einen Taster 
installieren, so dass das Drücken von zwei Tastern zu einer Fahrstraße 
führt. Also es gibt einen Start- und einen Zieltaster.

Die anfängliche Idee eine Diodenmatrix habe ich verworfen. Zuviel 
Löterei, eher unflexibel und da ich auch die Gleise im Schattenbahnhof 
als Startpunkt definieren möchte, schlußendlich dann doch zu komplex.

Mein angestrebte Lösung: Steuerung per Arduino, ohne mir das manuelle 
Schalten der Weichen aus der Hand nehmen lassen zu müssen.

Also es soll einmal die rein manuelle Schaltung der Weichen möglich 
sein, sowie die halbautomatisch per Start- und Zieltaste über den 
Arduino.

Soviel zum Konzept. Ich habe dazu einen Schaltplan gemacht, in der 
Hoffnung dieses Konzept bestmöglich umzusetzen. Dazu sind zunächst 
einmal einige wenige  Weichen, Antrieb und Steuerelemente gezeichnet.

Die Eingänge der Taster würde ich eventuell auch über ein 
Widerstandsdekade am Analogeingang relaisieren, um mehr Ausgänge am 
Arduino nutzen zu können.

Nun meine Frage/Bitte an die "Gemeinde": Könnt Ihr mal draufschauen und 
checken, ob das so funktionieren kann. Muss da noch irgendwo eine Diode 
rein oder macht es Sinn den ULN2803 noch zusätzlich weiter zu 
beschalten. Vielleicht habe ich auch vor lauter "Strippenzieher" einen 
kapitalen Schaltungsfehler eingebaut.

Daher wäre ich sehr dankbar, für Eure Hilfe!

Grüße und Danke
Thorsten

[Dieter S. (Gast)]

Ich bin kein Modell-Eisenbahn-Fachmann, aber einen Tipp darf ich dir 
geben:
Verwende nicht den Pin TX1 (D1) vom Uno, der wird auch vom 
USB-Serial-Wandler verwendet und damit kannst du leicht Probleme beim 
Flashen bekommen. D0(RX) und D1(TX) sollten möglichst frei bleiben.

[Wolfgang (Gast)]

Wenn du die Computersteuerung benutzt und damit einen Ausgang vom 
ULN2803A auf Gnd ziehst, darfst du bei der Schaltung nie, nie, nie 
einen der Taster in WS1 oder WS2 benutzen, weil du dann einen 
Kurzschluss erzeugst.

Da stimmmt was nicht!

[Horst (Gast)]

Wolfgang schrieb:
> darfst du bei der Schaltung nie, nie, nie
> einen der Taster in WS1 oder WS2 benutzen, weil du dann einen
> Kurzschluss erzeugst.

Das ist nach der Schaltung auch das einzige, was die Schalter machen 
können, die Weichen schalten die so nicht.

Der Anschluß 'Schwarz' der Schalter muß auf GND statt auf +16V.

[Jörg R. (solar77)]

Horst schrieb:
> Der Anschluß 'Schwarz' der Schalter muß auf GND statt auf +16V.

Dann gehen die Lämpchen (Leds?) in den Schaltern nicht an. Die ganze 
Schaltung muss modifiziert werden.

[Thomas E. (thomase)]

Jörg R. schrieb:
> Dann gehen die Lämpchen (Leds?) in den Schaltern nicht an.

Da sind Glühlampen drin.
Die Schalter sind so alt, da gab es noch gar keine Leds.

[Jörg R. (solar77)]

Thomas E. schrieb:
> Jörg R. schrieb:
>> Dann gehen die Lämpchen (Leds?) in den Schaltern nicht an.
>
> Da sind Glühlampen drin.
> Die Schalter sind so alt, da gab es noch gar keine Leds.

Deswegen ...(Leds?)?