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Forum: HF, Funk und Felder Einfache Funkübertragung für Modelleisenbahn (EIN/AUS)


Autor: Sascha (Gast)
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Hallo zusammen,

vorweg möchte ich sagen, dass ich Energieelektroniker bin, nur seltsamer 
weise habe ich in der Ausbildung nichts von Funkübertragung gelernt.

Nun habe ich folgendes vor.

Ich besitze eine große Modelleisenbahnanlage mit etlichen Schaltern, 
womit Glühbirnen, Weichen etc geschaltet werden.

Das Funksystem sollte folgende Eigenschaften haben:

-Reichweite 3 Meter

-Es muss lediglich einen Ein/Aus befehl geben können

-Die Übertragungssicherheit ist unwichtig

Das einzige was ich mir schwierig vorstellen könnte ist die Tatsache 
dass es schon so 50 bis 60 Schaltbefehle sein werden.

Meine bitte an Euch wäre nun, mir Tipps, Links, Stichwörter und auch 
Hersteller nennt, damit ich mich über diese Technik informieren kann 
bzw. direkt ein fertiges System kaufen kann.

Mit der Funkübertragung will ich mir das lästige und auch 
unübersichtliche Strippen-ziehen unter der Anlage ersparen weil wie 
gesagt ca 60 Schalter vorhanden sind

Wäre echt nett von euch.

Viele Grüße

Sascha

Autor: Magnus Müller (Gast)
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Strippen musst du doch sowieso ziehen, oder willst du jeden Schalter / 
Verbraucher mit einer Batterie bestücken?

Autor: Sascha (Gast)
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Nein, aber ich würde dann nur die Stromversorgung (12V) an die 
Verbraucher anschließen. also 2 Drähte und diese dann durchschleifen!

Ich müsste dann nicht mehr für jeden der 60 Schalter einen Draht ziehen 
zum schaltpult!

Autor: Patrick Wietschke (Gast)
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Am besten du erkundigst dich nach einem Bastelladen in deiner Umgebung, 
das wäre vielleicht nicht so billig, aber du hast eine Garantie das es 
funktioniert.

Autor: Magnus Müller (Gast)
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Sascha wrote:
> Nein, aber ich würde dann nur die Stromversorgung (12V) an die
> Verbraucher anschließen. also 2 Drähte und diese dann durchschleifen!
>
> Ich müsste dann nicht mehr für jeden der 60 Schalter einen Draht ziehen
> zum schaltpult!

Dann zieh halt noch eine Leitung mehr, und du kannst eine serielle 
Übertragung machen.

Autor: Sascha (Gast)
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@magnetus

Das klingt interessant, aber wie soll ich das realisieren? Das wäre ja 
dann so wie EIB.

Gibt es solche Bussysteme auch als Bausätze zu kaufen?

Autor: Transi (Gast)
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@Sascha

Also das nehm ich dir jetzt nicht ab, dass du eine Modelleisenbahn mit 
über 50 Weichen hast und noch nie etwas von digitaler 
Modelleisenbahnsteuerung gehört hast?
Die verschiedensten Hersteller haben das ja schon seit Jahren im 
Programm und im Internet wimmelt es ja nur so von Bauanleitungen für 
Weichendekoder, Lokdekoder usw.

Auf solch ein System aufzusetzten ist garantiert einfacher als irgend 
etwas mit Funk zu machen.

Such mal unter Modelleisenbahn König
Da findest du eine Ausführliche Beschreibung von den Grundlagen bis zu 
Bauanleitungen. Das Verblüffende daran ist, die Home Page ist von einem 
Juristen.

Gruß

Transi

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Ein guter Freund und ich haben eine komplette Blocksteuerung mittels 
kleiner Module an Weichen, Lampen und Gleisabschnitten realisiert. Die 
Ansteuerung erfolgt seriell über einen PC, mit entsprechender 
Rückmeldung. Jedes Modul muß lediglich an einen, einmal um die Anlage 
verlaufenden 4-Leiter-Bus (inklusive Spannungsversorgung) angeschlossen 
werden. Es kann bis zu 8 in der Nähe liegende Verbraucher ansteuern. Der 
Verkabelungsaufwand ist minimal. Nebenbei: Deine Funkempfänger wollen 
auch Strom und Deine Verbraucher auch, deshalb mußt Du sowieso 
Stromleitungen verlegen, was das Nutzen von Funk eigentlich sinnfrei 
macht. Zudem 50 Funkempfänger durchaus teuer sind.

Autor: Sascha (Gast)
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Also meine Modellanlage ist leider keine Eisenbahn, sondern ein 
Rummelplatz mit tausenden LED´s und Glühlampen, ich habe vom Eisenbahn 
Modellbau wenig ahnung!

Hat denn keiner ne Idee wie ich das über funk machen könnte?

Autor: Paul Baumann (Gast)
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Über Funk habe ich keine Idee, aber über Infrarot-Fernbedienung. Man 
könnte einen MC wie den Atmega8515 nehmen und dort über z.B. ULN2803 
entweder gleich Lampen oder bei größerer Last Relais ansteuern. Für den 
Infrarotempfänger braucht man lediglich einen Pin. Man hat 32 Leitungen
(4 Ports) zur Verfügung, das ist schon eine ganze Menge.

Ich hänge mal ein Programm an, was das Prinzip verdeutlicht.

MfG Paul

Autor: Martin L. (Gast)
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Also ich würde versuchen die Signalisierung komplett über die 
Stromversorgung zu machen. (So eine Art einfaches PLC für arme). Das 
kann man dann sogar mit Rückmeldung machen und das sollte auch für 
jemanden der nur ein 20MHz Oszi hat im kompletten Eiganbau machbar sein.
Je nach Datenrate braucht man vielleicht ein bisschen mehr Rechnleistung 
als so ein Atmel bietet. Aber zur Not kann man ja die Demodulation auch 
noch analog machen. (Aber ich meine im Kopf zu haben, dass der Atmel mit 
verringerter Auflösung an die 100ksps herankommt. Irre ich mich da?)
Ein erster Versuch wäre ein Mehrvalentes FSK - OFDM mit wenigen Trägern 
sozusagen. Damit erledigt man auch gleich das Problem der 
Intersymbolinteferenz. Die Demodulation würde ich dann aber anstatt mit 
einer FFT lieber mit einer Filterbank machen wollen. Mehr als 8 
verschiedene Frequenzen werden mit einem kleinen uC nicht sinnvoll 
machbar sein.
Wenn ich mir das so durchdenke finde ich das ein ganz reizvolles 
Projekt. Könnte man vielleicht mit einem kleinen Atmel/MSP und einem 
Vierfach-Operationsverstärker sowie ein wenig Hühnerfutter auf einer 
sehr kleinen Platine unterbringen.

Viele Grüße,
 Martin L.

Autor: Mathi (Gast)
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Wenn Du es wirklich mit Funk machen willst, und das bei so vielen 
Verbrauchern, könntest Du ein Zigbee-Netz aufbauen. Nur ist das mit 
Kanonen auf Spatzen geschossen!!! Nein, stimmt nicht: eher mit ner 
Atombombe ein Loch zum Bilderaufhängen zu machen...

Wenn Du aber in die Richtung experimentieren möchtest, gibt es ein 
Entwicklungskit von TI. Das ez430-RF2500. Kostet auch nur 50$. Ansonsten 
gibt es günstige RF Module immer mal wieder in der Bucht und auch beim 
großen C.

Aber ich schließe mich meinen Vorrednern an und würde Dir zu nem Draht 
gebundenen Bus raten. Das wird nicht annähernd so teuer.

Autor: Frank (Gast)
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Mal ehrlich Leute, das waren bisher wenig konstruktive Hinweise. Ich 
denke, dass es für den Fall noch etliche andere Anwendungsfelder gibt. 
Ich würde nämlcih gern auf die Art und Weise den Haustürgong bei mir 
"verlängern", sprich per Funksignal in ein anderes Zimmer weiterleiten. 
Wäre quasi auch nur ein "An/Aus"-Signal nötig.

Frank

Autor: Martin L. (Gast)
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Hallo Frank,

ich fand die Beiträge in diesem Thread zum aller größten Teil sehr 
konstruktiv. Denn sie haben sich dem Problem gewidmet anstatt stur auf 
die Fragestellung zu antworten. Es scheint, so wie das Problem hier 
geschildert wurde, einfach nicht besonders sinnvoll die Steuerung vie 
Funk zu machen wenn sowieso schon Kabel liegen oder für die 
Stromversorgung gezogen werden müssen.
Bei einer Klingel ist das dann doch was ganz anderes. Dort geht es um 
Kabel die zur Signalübertragung wegen Länge oder verschiedener 
Stromkreise nicht zur Datenübertragung geeignet sind. Und es geht um ein 
einziges, nicht 60 Signale! Bei einem einzigen Signal hätte ich dem OP, 
schon der Einfachheit halber, ein billiges Funkmodul von ELV, Conrad 
oder Pollin empfohlen. Das wird bei 60 Stück aber ordentlich teuer und 
ausserdem werden sie sich dann gegenseitig stören.

Viele Grüße,
 Martin L.

Autor: Sascha (Gast)
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Also vielen Dank an alle!

Ich sehe es ein das meine Idee mit der Funkübetragung wenig sinnvoll ist 
und danke euch das ihr mich vor diesem Fehler bewahrt habt.

Ich möchte jetzt das Problem gerne mit einem Bussystem lösen, aber eine 
Dumme Frage:
Geht das auch, ohne einen PC zu benutzen, den ich dann immer wenn ich 
die Anlage in Betrieb nehmen will hochfahren muss?

Das würde mich nämlich stören.

Autor: mr.chip (Gast)
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Die serielle Übertragung dürfte mit Abstand am einfachste, billigsten, 
flexibelsten und zuverlässigsten sein: Neben den zwei Drähten zur 
Stromversorgung packst du noch einen dritten zur Datenübertragung dazu. 
Über diesen Draht könnte man beispielsweise per RS232 jeweils 1 Byte 
Adresse (also welcher Schalter gemeint ist) und 1 Byte Daten (also was 
gemacht werden soll) übertragen. Ein kleiner Mikrocontroller pro 
Schalter merkt dann, wann er angesprochen ist und schaltet entsprechend 
ein Relais, da ein ganzes Byte an Daten übertragen werden, sind bis zu 
acht Relais denkbar oder die Ausgabe eines Analog-Wertes per AD-Wandler. 
Alles in allem also sehr flexibel.

Sowas ist mit vertretbarem Aufwand zu programmiere, die Hardware ist 
ebenfalls simpel und günstig (< 5 EUR / Schaltstation). Eine Funklösung 
hingegen hört sich für mich nach sündhaft teuer, unflexibel und nur 
mässig zuverlässig sowie auf jeden Fall nicht einfacher an.

Autor: Puppetmaster (Gast)
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Geht noch einfacher, wenn er nur die Adresse überträgt und der Empfänger 
wechselt automatisch den Zustand am Pin, weil er ja nur An oder Aus 
haben will. Wenn er es erweitern möchte lässt er einfach bsp. das Byte 
255 frei und das bedeutet dann erweiterte Adresse und die Controler ohne 
erweiterten Adressbereich wissen das sie das nächste übertragene Byte 
nicht beachten sollen. Das sollte recht einfach gehen oder irre ich mich 
da. Außerdem könnte er pro µC Ausgang eine eigene Adresse verwenden, 
womit jeder Schaltauftrag seine eigene ID hätte. Das sollte auch recht 
leicht zu lösen. Zur Steuerung könnte er z.B. am Hauptcontroller eine 
Folientastatur nehmen und die ID Eintippen oder aber mit ein paar mehr 
Pins eine größere Matrix in Tasten bilden und jeder Taste die eindeutige 
Schalter ID zuweisen. Frage ist halt was nimmt er als serielle 
Empfänger. Die müssten ja alle einzeln sein, wenn er 60 einzelne und 
dezentrale Aufgaben zum Schalten hat. Leider weiß ich nicht was z.B. der 
kleinste Tiny mit RS232 kostet oder ob es da günstigere Alternativen 
gibt.

Grüße der Puppenspieler

Autor: Sascha (Gast)
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Danke für eure Überlegungen!

Ich kann euren Gedankengängen so weit folgen, aber eine Frage:

Wäre als Mikrokontroller auch ein PIC möglich, da ich mit diesen 
Controllern nämlich viel Erfahrung habe und sie auch beherrsche?

Autor: Puppetmaster (Gast)
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Gegenfrage: Wenn du bei PIC´s viel Erfahrung hast, dann müsstest du doch 
wissen, ob die eine Serielle Übertragung hinbekommen ^^

Grüße der Puppenspieler

Autor: Martin L. (Gast)
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Geht auch mit PICs. Nur so ganz trivial ist die "serielle Übertragung" 
halt doch nicht. Gerade weil so viele Teilnehmer dabei sind. Starke 
Treiber und differentielle Signalführung wären eine Option. Aber da 
braucht man schon wieder zwei Signalkabel. Oder halt - wie schon in 
einem anderen Beitrag von mir vorgeschlagen - über die Stromversorgung 
mit passender Modulation und Codierung. (Mehr Aufwand - aber dabei lernt 
man ja auch mehr.)

Viele Grüße,
 Martin L.

Autor: Thomas St. (fw-thomas)
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Travel Rec. wrote:
> Ein guter Freund und ich haben eine komplette Blocksteuerung mittels
> kleiner Module an Weichen, Lampen und Gleisabschnitten realisiert. Die
> Ansteuerung erfolgt seriell über einen PC, mit entsprechender
> Rückmeldung. Jedes Modul muß lediglich an einen, einmal um die Anlage
> verlaufenden 4-Leiter-Bus (inklusive Spannungsversorgung) angeschlossen
> werden. Es kann bis zu 8 in der Nähe liegende Verbraucher ansteuern. Der
> Verkabelungsaufwand ist minimal.


Hallo Travel,
hast du das Projekt auch im Internet veröffentlich ? Den eine solche 
Lösung wie Ihr sie gemacht habt.

gruß thomas

Autor: wurpfel (Gast)
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ich würde mal nach LIN-bus googeln.
das ganze könnte mit zwei bzw drei drähten gelöst werden.
zum steuern reicht irgendein mikro dicke...

Autor: Thomas St. (fw-thomas)
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hallo wurpfel,
hättest du da was genaueres für mich, ich habe bei google unter LIN-bus 
+LED geschaut und nur diverse Seiten gefunden rund ums Auto.

gruß thomas

Autor: Knut Ballhause (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite
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Wir haben deshalb 4 Leiter genommen, um FullDuplex arbeiten zu können. 
Das macht sich ab einer bestimmten Anlagengröße und somit entstehenden 
Laufzeiten besser. Schließlich geben die Module auch eine Bestätigung 
bzw. komplette Datensätze (Rückmelde- und Sensorenmodule) an den 
Mastercontroller zurück. Prinzipiell reichen bei kleineren Anlagen auch 
3 Leiter aus. Die Stromleitungen müssen allerdings ungleich stärker als 
die Datenleitungen ausfallen. Sinnvollerweise werden die Leiter als Ring 
ausgeführt, um minimale Leitungswiderstände zu haben.

Autor: Thomas St. (fw-thomas)
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Travel Rec. wrote:
> Wir haben deshalb 4 Leiter genommen, um FullDuplex arbeiten zu können.
> Das macht sich ab einer bestimmten Anlagengröße und somit entstehenden
> Laufzeiten besser. Schließlich geben die Module auch eine Bestätigung
> bzw. komplette Datensätze (Rückmelde- und Sensorenmodule) an den
> Mastercontroller zurück. Prinzipiell reichen bei kleineren Anlagen auch
> 3 Leiter aus. Die Stromleitungen müssen allerdings ungleich stärker als
> die Datenleitungen ausfallen. Sinnvollerweise werden die Leiter als Ring
> ausgeführt, um minimale Leitungswiderstände zu haben.



Hallo Travel,
habt Ihr Schaltpläne etc. für mich, den das hört sich eigentlich danach 
an, was ich für meine Anlage suche ..

gruß thomas

Autor: Moritz (Gast)
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Hallo zusammen,

ich bin vor einer Weile auf ein interessantes Projekt gestossen, wo 
jemand seine komplette Anlage in einem Computer als Modell abbildet und 
mittels Zustandsautomaten (ein Begriff aus der theoretischen Informatik) 
das Verhalten der gesamten Anlage (Fahrplan, Weichensteuerung etc) vorab 
festlegt. Anschließend wird die gesamte Anlage vollautomatisch mittels 
Mikroprozessoren gesteuert.

Infos unter: 
http://blogs.itemis.de/smork/entry/embedded-world-...

Viel Spaß,
Moritz

Autor: wurpfel (Gast)
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Hi Thomas

im auto gibts vereinfacht zwei busssysteme:
CAN für zeit- und sicherheitskritische dinge
LIN für alles andere


LIN besitzt eine garantierte latenzzeit 100ms, ne datenrate bis knapp an 
20kB/s, arbeitet zwischen 5 und 18V (das passt ganz gut zu 
modelleisenbahnen)und wurde auf grösstmögliche störsicherheit ausgelegt.


für LINdecoder gibts in den AVnotes (ATMEL) diverse beispiele, ein ATt26 
kann zb 15 IOs schalten bzw zwei ULM2803-treiber ansteuern.


es gibt natürlich auch fertige LINmaster, zb ATMEL ATA6603/6602 die per 
SPI daten in den LINbus stellen.

Autor: Thomas St. (fw-thomas)
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wurpfel wrote:
> Hi Thomas
>
> im auto gibts vereinfacht zwei busssysteme:
> CAN für zeit- und sicherheitskritische dinge
> LIN für alles andere
>
>
> LIN besitzt eine garantierte latenzzeit 100ms, ne datenrate bis knapp an
> 20kB/s, arbeitet zwischen 5 und 18V (das passt ganz gut zu
> modelleisenbahnen)und wurde auf grösstmögliche störsicherheit ausgelegt.
>
>
> für LINdecoder gibts in den AVnotes (ATMEL) diverse beispiele, ein ATt26
> kann zb 15 IOs schalten bzw zwei ULM2803-treiber ansteuern.
>
>
> es gibt natürlich auch fertige LINmaster, zb ATMEL ATA6603/6602 die per
> SPI daten in den LINbus stellen.


Hallo

wie schaut es den aus mit der SMD LED ansteuerung in den einzelnen 
Häusern ? Welches Modul/Baustein kann ich dafür verwenden ??

gruß thomas

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