ein Kumpel von mir macht professionelle Events europaweit mit Carrera. Ab und an programmiere oder baue ich für ihn irgendwelche Lösungen die er einsetzt. Er hat sich was neues ausgedacht und dafür muss ich unter einer Schiene einen Microcontroller einbauen. Da sind nur wenige Millimeter Platz, aber es passt schon. Wir haben jetzt zu dritt lange diskutiert, wie man das am besten realisieren kann. Es gibt verschiedene Rahmenbedingungen die zu berücksichtigen sind:
soll so hoch wie alle anderen Standardschienen sein (zum Transport)
Lagerfähig
keine Kabel außerhalb der Schiene, da Kabelsalat beim Aufbau unerwünscht
auch keine Stromversorgung von außen. Maximal ginge LiPo. Problematisch das Laden, da Schiene in der Regel im Lager
Irgendwas ständig ein- oder ausbauen nicht praktikabel
Alles muss clean und sauber sein. Sprich einen professionellen Look haben. Jetzt ist die beste Möglichkeit, die Energie für den uC aus der Schiene (18V - 19V) abzugreifen und mit einem BC auf die richtige Spannung bringen.
ABER: Bei Carrera (Digital) werden die Daten für die Autos und Perepherie über die Schienen übertragen. (http://slotbaer.de/carrera-digital-124-132/9-cu-daten-protokoll.html oder http://www.wasserstoffe.de/carrera-hacks/protocol-encode/index.html)
Das führt dazu, dass in der Schiene bis zu 150us die Spannung weg ist. Hier kann man nicht einfach mit einem BC 3,3V realisieren. Das muss vorher stabilisiert werden. Und genau hier kenne ich mich nicht gut aus. Wie schaffe ich es, eine stabile Spannung für den uC respektive BC bereit zu stellen, obwohl die Quelle gleichzeitig Datenleitung ist?
Ich freue mich auf eure Vorschläge und wäre sehr dankbar für Alles, dass zu einer Lösung führt :) Schönen Start in den Tag
Wie schaffe ich es, eine stabile Spannung für den uC respektive BC
bereit zu stellen, obwohl die Quelle gleichzeitig Datenleitung ist?
So, wie bei bei den meisten digitalen Modellbahnen.
Du brauchst einen Kondensator zur Speicherung von Energie, eine Diode zur Entkopplung von der Datenleitung und einen Spannungsregler, der die eine feste Ausgangsspannung erzeugt.
Wieviel Strom kann dein "Datensignal" liefern?
Wieviel Strom benötigt deine Microcontrollerschaltung?
Hi Rainer, ja das hab ich vergessen gehabt.
Also die Schiene liefert ca. 180W. Also genug. Für die uC Schaltung brauch ich etwas 500mA bei 3.3V. Und mit BC meinte ich einen Buck Converter. (ja ist keine geläufige abk. :) )
Irre. Was soll die berechnen, bitcoins ? Oder LED Beleuchtung wie ein Halogen Scheinwerfer ? 500mA sind masslos und zeugen von mangelhaftem technischen Verständnis.
Wenn es nur um uC geht (also keine Aktoren wie Motoren oder LED): 5mA sollten locker reichen.
ein Kumpel von mir macht professionelle Events europaweit mit Carrera.
Ab und an programmiere oder baue ich für ihn irgendwelche Lösungen die
er einsetzt. Er hat sich was neues ausgedacht und dafür muss ich unter
einer Schiene einen Microcontroller einbauen.
Ein ESP mit WLAN braucht das. Oder was mit "Neopixel"-LEDs.
Und zum Thema Energie aus der Schiene zu nehmen: Schau bei den (H0/Märklin-)Modellbahnern, die machen das auch alle so, das dürfte technisch identisch laufen.
Gleichrichter und Elko an der Datenleitung, schon hast du satt Power, der Rest liegt an dir.
[Offtopic]
Philipp K. schrieb im Beitrag #7835352:
eure Belanglosigkeit
Gibt's dafür keine pseudoenglisches Wort?
[/Offtopic]
Wozu werden denn 500mA (bei 3,3V mal eben 1,65W) gebraucht?
Die digitale Carrerabahn hat auch Weichen, die aus der Schiene betrieben werden (und vermutlich weniger Strom bzw. Leistung benötigen).
Ich sehe, dass hier viele in Mathe nicht so gut sind und doch großes Interesse daran haben. Das ist kein Problem. Das ist ganz einfach.
Also die Gleichung für Strom die wir hier benötigen ist
I = W/U
Dann können wir unseren max amp Strom ausrechnen. Die Amp könnte, wenn man wollte 3 W. Wir setzen ein
I = 3/3.3 = 0.9A
Dann habe ich noch 40 Neopixel. Eine Farbe zieht bis zu 25mA. Das ist jetzt einfach mit Multiplikation und Summierung ausrechnbar:
I = 3*25 * 40 = 3000 mA
Das sind Milliamper, um auf Amper zu kommen also durch tausend teilen dann erhält man 3 A.
Wenn wir das jetz alles addieren kommen wir auf 3,9 Ampere die ich max benötigen würde. Da ich aber nicht alles voll aussteuer, dann kann man davon was abziehen. Et voila: pi mal Daumen 500mA
Das führt dazu, dass in der Schiene bis zu 150us die Spannung weg ist.
Hier kann man nicht einfach mit einem BC 3,3V realisieren.
150us ist ein Witz. Im industriellen Umfeld sind 50ms nicht selten. Und wer zuhause mal das eine oder andere LED Leuchtmittel ausgeschaltet hat wird merken das dies deutlich wahrnehmbar weiterleuchtet bis es dann abschaltet.
Wäre vielleicht gut gewesen wenn du das zu Anfang mal erwähnt hättest
Warum?
Tut das was zur Sache?
Die Frage ist doch vollkommen eindeutig, und es wurde die gewünschte Belastbarkeit genannt, was da letztendlich dranhängt ist doch vollkommen egal.
Im Eröffnungsbeitrag habe ich zu dieser nicht unerheblichen Bedingung
aber nichts gelesen.
Und jetzt?
Da steht ja auch sinngemäß nur "wie komme ich vom digitalen Datensignal an den da drin versteckten Strom?".
Da ist ja erstmal egal ob man wenige mA braucht oder etliche A.
Im Nachhinhein betrachtet hat es auch total was gebracht den Laststrom zu nennen, denn dann kamen auch sofort vollkommen sinnlose Posts wozu man das denn braucht, "meine Schaltungen brauchen nur 5mA höhöhö". Sehr hilfreich. Wenn es darum geht den Postcount hochzusetzen. Für den OP und sein Problem vollkommen irrelevant.
Zum Beispiel bei Satelitenfernsehen macht man das auch
so, da werden über das Antennenkabel die HF und gleichzeitig
die Stromversorgung (Gleichspannung) zum LNB übertragen.
Ja danke Jens. Genau das war meine Frage: "wie komme ich vom digitalen Datensignal an den da drin versteckten Strom?"
Beim letzten mal habe ich zu wenig Infos gegeben und hab ständig Voschläge bekommen die nicht praktikabel waren. Wenn man zu viele Infos raus gibt, hängen sich 15 Jährige halbstarke an irrelevanten Nebensächlichkeiten auf. Leider moderiert auch niemand deren Quatsch weg. Wer nachher in diesem Forum nach der gleichen Problematik sucht sieht dann nur das Michael versucht sich groß zu machen und danach weint er würde getrollt werden, Cyblord feststellt er ist ein Dummerchen (hat er aber recht) und Peter mit "seinem" uC ins Bettchen geht und der nur 1..5mA verbraucht.
Es ist für spätere Fragesteller leider wenig hilfreich.
Ja danke Jens. Genau das war meine Frage: "wie komme ich vom
digitalen
Datensignal an den da drin versteckten Strom?"
Sobald eine elektrische Spannung vorhanden ist, und man zwei Pole miteiander verbindent, fließt ein Strom - Physik 7. Klasse (oder war das sogar noch i Sachkundeunterricht der Grundschule?)
Beim letzten mal habe ich zu wenig Infos gegeben und hab ständig
Voschläge bekommen die nicht praktikabel waren. Wenn man zu viele Infos
raus gibt, hängen sich 15 Jährige halbstarke an irrelevanten
Nebensächlichkeiten auf. Leider moderiert auch niemand deren Quatsch
weg. Wer nachher in diesem Forum nach der gleichen Problematik sucht
sieht dann nur das Michael versucht sich groß zu machen und danach weint
er würde getrollt werden, Cyblord feststellt er ist ein Dummerchen (hat
er aber recht) und Peter mit "seinem" uC ins Bettchen geht und der nur
1..5mA verbraucht.
Das (arrogante) Dummerchen hat diesen Thread eröffnet...
Du brauchst einen Kondensator zur Speicherung von Energie, eine Diode
zur Entkopplung von der Datenleitung und einen Spannungsregler, der die
eine feste Ausgangsspannung erzeugt.
Wieviel Strom kann dein "Datensignal" liefern?
Wieviel Strom benötigt deine Microcontrollerschaltung?
Was wäre für ein Kondensator nötig?
Wenn ich so von 500mA bei 3.3V ausgehe also etwa 100mA bei 18V und in 150us 0,1V Spannungsabfall toleriere komme ich mit (wenn ich alles richtig gemacht habe)
C = I*t/dV = 150uF
heraus. Ist das annehmbar, oder zu klein oder zu groß? Oder ist t zu groß oder der Spannungsabfall? Sonst würde ich es damit einfach mal probieren und schauen, was am Ende des Buck Converters heraus kommt.
Entschuldige Rahul, dass ich dich nicht mit erwähnt habe. Dass zwischen dem Anspruch deines Selbswertgefühls und der Wirklichkeit eine große Lücke klafft ist nicht zu verkennen.
Was wäre für ein Kondensator nötig?
Wenn ich so von 500mA bei 3.3V ausgehe also etwa 100mA bei 18V und in
150us 0,1V Spannungsabfall toleriere komme ich mit (wenn ich alles
richtig gemacht habe)
C = I*t/dV = 150uF
heraus. Ist das annehmbar, oder zu klein oder zu groß? Oder ist t zu
groß oder der Spannungsabfall? Sonst würde ich es damit einfach mal
probieren und schauen, was am Ende des Buck Converters heraus kommt.
Dein Kondesator muss soviel Ladung enthalten deine (pi x Daumen) 500mA über die gewünschte Zeit (150µs?) zu liefern, und dabei mit seiner Spannung nicht unter die Mindestspannung deiner Schaltung kommen.
