Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Modellbahn (Minitrix, Analog) gesteuert durch Arduino


von Dominic G. (Gast)


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Hallo zusammen,

in den letzten Wochen habe ich ein paar Komponenten zusammengestellt, 
mit denen ich meine Modellbahn automatisiert fahren lassen kann.

Multiplexer, Reed-Kontakte, Relais, Arduino UNO, etc.

Habe eine Schaltung zusammengelötet, mit der ich über den Arduino, über 
einen ULN2003A und drei bistabile Relais drei Streckenabschnitte steuern 
kann - die Schaltung habe ich mehrfach gegen Kurzschlüsse und auf 
Isolation zwischen Steuerkreis und Lastkreis geprüft.

Die Schaltung funktioniert auch einwandfrei, wenn ich die Lok nicht 
fahren lasse. Kann über den Arduino die einzelnen Streckenabschnitte 
beschalten. Spannung da - Spannung weg. Klappt super.

Sobald ich aber die Lok fahren lasse entsteht ein so krasses induktives 
Feld, dass auf dem Arduino-Board, meiner Lochrasterplatine und auch in 
meinem Messgerät und (selbst ohne Kontakt zu den 18V DC des Trafos - 
nicht mal Ground ist mit dem Trafo verbunden) Strom fließt und auch eine 
ziemlich hohe Spannung anliegt (schwankt bei ~12V).

Das Arduino und auch die Lochrasterplatine die ich gelötet hatte war 
tatsächlich nur mit meinem (nicht am Hausnetz angeschlossenen) Laptop 
verbunden - also über Akku. Den Trafo hatte ich voll aufgedreht und die 
Lok fuhr auf der Stelle gegen eine "Wand". Die Relais waren aus der 
Lochrasterplatine ausgebaut und der Tisch mit der Bahn war komplett vom 
Arduino, bzw. von meiner Lochrasterplatine getrennt.

Das induktive Feld muss so stark sein, dass sogar der Interrupt eines 
ICs ausgelöst wurde und das Arduino letztendlich in eine Art Schutzmodus 
versetzt wurde - konnte es nicht mal mehr resetten - musste es komplett 
vom USB abschließen und neu anschließen.

Also ich habe keine Idee mehr, was das Problem sein könnte. Zuerst 
dachte ich der Strom würde durch die Relais irgendwie zurückfließen und 
daher das Arduino abschalten.

Als ich wirklich alles voneinander getrennt hatte und die Relais 
ausgebaut waren, war mir jedoch klar, dass es kein Kriechstrom oder 
sowas konnte.

Kann es sein, dass der TRIX Trafo im Eimer ist, oder auch die Lok?

Welche Schritte würdet ihr nun unternehmen um den Fehler einzugrenzen?

Bzw. was kann man tun, um ein so krasses induktives Feld (oder was sonst 
kann es noch sein) zusammenbrechen zu lassen? (Kondensator parallel zu 
den Gleisen Schalten - oder sowas?)

Ich bin kein Profi, verfüge nur über Grundkenntnisse der Elektronik.

Aber habe meine Schaltung einem Profi gezeigt und der ist sich sicher, 
dass die Schaltung funktionieren muss und Fehlerfrei ist - einen Fehler 
in meiner Schaltung kann also ausgeschlossen werden.

Beste Grüße
Dominic

von Wolfgang (Gast)


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Dominic G. schrieb:
> Welche Schritte würdet ihr nun unternehmen um den Fehler einzugrenzen?

Erstmal den Schaltplan zeigen, insbesondere die Verschaltung der 
Freilaufdioden.

von Dominic G. (Gast)


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Hallo Wolfgang,

die Freilaufdioden sind im ULN2003A integriert. Ansonsten ist es 
wirklich nur Dauerplus 5V vom Arduino an den beiden Steuerpins des 
Relais und jeweils die - Seite der Steuerpins fließt über den ULN2003A 
in den Masse-Anschluss des Arduinos. Die Digital-Pins des Multiplexers 
am Arduino hängen dann an der anderen Seite des ULN2003A.

Wie gesagt, die Last-Seite des Relais ist uninteressant, da diese im 
letzten Test garnicht mehr angeschlossen war und die Relais sogar 
ausgebaut waren.

Trotzdem war ein Strom von ca. 12V (stark schwankend) bei ca. 50mA 
(ebenfalls schwankend) zwischen Arduino Masse und den Digital-Pins am 
ULN2003A zu messen.

Das alles nur, solange die Lok fuhr.

Das Arduino und auch die Lochrasterplatine war wirklich nur am Laptop 
angeschlossen - dieses war wie gesagt nicht mal am Hausnetz 
angeschlossen.

Wenn ich 5V gemessen hätte, dann wäre klar, dass ich irgendwo nen 
Kriechstrom oder so hab. Wenn die Gleise noch angeschlossen gewesen 
wären, hätte auch dort ein Kriechstrom herkommen können. Aber die Gleise 
waren nicht mehr angeschlossen und ich habe trotzdem teilweise über 12V 
gemessen.

Es geht mir in erster Linie darum, wie man so einen TRIX Trafo 
"entstören" kann, damit solche Induktiven Felder vermieden werden, die 
alle umliegenden Elektrogeräte "verwirren".

Beste Grüße
Dominic

von Dominic G. (Gast)


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Achso! Wichtig ist natürlich auch: Die Bahn läuft mit Gleichspannung/DC.

von Markus (Gast)


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Wie und wo ist denn das GND des Arduino und der Relais 
zusammengeschlossen?
Die Freilaufdioden vom ULN2003 (Pin 9) ist an den 12V Spannung für die 
Relais angeschlossen?

Dominic G. schrieb:
> die Freilaufdioden sind im ULN2003A integriert. Ansonsten ist es
> wirklich nur Dauerplus 5V vom Arduino an den beiden Steuerpins des
> Relais und jeweils die - Seite der Steuerpins fließt über den ULN2003A
> in den Masse-Anschluss des Arduinos. Die Digital-Pins des Multiplexers
> am Arduino hängen dann an der anderen Seite des ULN2003A.

Was meinst du mit Steuerpins der Relais?
Zeichne das doch mal auf, dass man sich das besser vorstellen kann.

von Markus (Gast)


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Noch was.
Hast du das Arduino mal vom USB getrennt und nur über eine "richtige" 
Speisung (12V) betrieben?

von Winfried J. (Firma: Nisch-Aufzüge) (winne) Benutzerseite


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ich würde erst mal die reedkontakteingänge auf feste potentiale ziehen 
(2k7 oder 1k pullups) und das auch mit allen andereren auch nicht 
benutzten Eingängen tun.

von Rene S. (Firma: BfEHS) (rschube)


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Moin zusammen,

als erstes mal, das kommt davon wenn man das Rad ständig neu erfinden 
muss. Es gibt so viele fertige und funktionierende Steuerungen, da ist 
das einfach Unsinn! (Auch kostenlos) Im i_net findest du zahlreiche 
Schaltbilder, Anschluß-Schemata usw.

Zweitens: Hast du mal versucht ob dein Aufbau auch ohne Arduino 
funktioniert? Also die Relais über einfach Schalter auf ein festes 
Potential legen und messen wo an deinen Gleisen und Abschnitten welche 
Spannung anliegt.

Drittens: Wenn du wirklich Hilfe erwartest, zeig einen Schaltplan.

Grüße aus Berlin

: Bearbeitet durch User
von Peter (Gast)


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Dominic G. schrieb:
> die Freilaufdioden sind im ULN2003A integriert.

Und die reichen sicher aus? Komisch, dass alle anderen sie dann dran 
machen ... sind die internen Clamp-Dioden schnell genug?

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