Schranke III (Finale)

Nachdem die Mechanik so weit stand, musste ich mich um das Anschließen und die Programmierung der Arduinos kümmern.
Diese Aufgabe war nicht so trivial wie anfangs gedacht.

An den Controllerbords habe ich die Lötpunkte der kleinen Taster mit Anschlüssen versehen, um hier die Verbindung für die “Tastimpulse” von den Relais anschließen zu können.
Etwas Tricky ist die Emulation eines Tastendrucks und ich musste schon hier länger tüfteln bis ich den Bogen raus hatte.
Ein Tastendruck für die Controllerboards benötigt zwei Impulse des zugehörigen Relais in einem bestimmten Zeitfenster.
Schaltet das Relais zu schnell oder langsam wird kein Tastendruck erkannt.
Auch der Quellcode wurde durch das viele Schalten nicht übersichtlicher. 🙄

Ich wollte neben den Lichtschranken auch eine Zeitkomponente zum Öffnen der Schranken haben.
Sie sollen sich, wenn ein Zug vom Gleis genommen oder auf ein Abstellgleis gefahren wird, trotzdem öffnen.
Meine Programmierkenntnisse sind extrem bescheiden und ich musste doch einiges dazulernen, um diese Funktion vernünftig zu implementieren.
Ein einfaches warten (Delay) für x-Sekunden schied aus, da bei dieser Variante der Arduino keine anderen Befehle ausführt. Also musste ich mit einem Timer arbeiten.

Die Endlagen für die Mikromotoren mussten auch an den Arduino geschickt und ausgewertet werden.
Diese Funktion hat mich eine Woche gekostet 🙄
Ich wollte für beide Endlagenschalter nur eine Signalleitung verwenden, das geht aber nicht. Dank der Hilfe von Ralf J. bekam ich diese Information und nach dem Anlegen der zweiten Signalleitung ging das aufeinmal total gut 😎  Danke Ralf!
Richtig verstanden, warum das nicht geht, habe ich es nicht.
Die Verwendung der beiden Endlagen hat allerdings einen entscheidenden Vorteil, der Arduino kennt dadurch die Postion des Motors.
Dadurch ist es möglich weitere Funktionen passend zu programmieren.

Bei mir wird das sicher die Freigabe des Schrankenbereichs für die Züge sein. Die Lichtschranken sitzen bei diesem Modul leider direkt vor der Schranke. Daher ist die Zeitspanne zu kurz, um bis zum Eintreffen des Zuges geschlossen zu sein. Ich werde zukünftig den den Zug erst dann durch die Schranke fahren lassen, wenn der Endlagenschalter “Schranke unten” gemeldet hat.

An dem Versuch die Programmierung für beide Schrankenseiten von einem Arduino erledigen zu lassen bin ich gescheitert. Aber bei ca 6,00€ für einen Arduino Nano habe ich da nicht lange dran rumgetüftelt und jetzt hat jede Schrankenseite ihren eigenen Arduino.

Dieses Projekt hat mich abschließend deutlich mehr Zeit gekostet als erwartet, aber es hat sich gelohnt!
Auf der Ausstellung in Altenbeken 2024 lief die Schrankenautomatik zwei Tage ohne Probleme, alle Teile haben den langen Dauerbetrieb anstandslos durchgehalten!

Ein großer Vorteil meiner Lösung sei im Nachgang noch einmal erwähnt, das ist die Möglichkeit der nachträglichen Montage in eine bestehende Anlage. Es muss nur auf jeder Straßenseite ein 5mm Loch gebohrt werden, um den Zapfen der Schrankenhalterung einzustecken. Der Stelldraht geht durch den Zapfen und wird dadurch sauber geführt.

Für Interessierte biete ich biete die Druckdaten, die Materialliste und den Sektch zum freien Download an.

Hier nun ein Video der fertigen Schrankenanlage und deren Technik:

Automatische Bahnschranke Teil I
Automatische Bahnschranke Teil II

Outtakes:

In meinen Beiträgen mag es manchmal so aussehen als liefe es immer wie am Schnürchen.
Dem ist natürlich nicht so.
Nachdem ich die Schranke nebst Steuerung sauber am Laufen hatte, wollte ich mal eben einen neuen IR-Sensor-Typ testen.
Ich kroch also unter die Module suchte mir die Plus- und Minus-Leitung für die Stromversorgung des Sensors und die Signalleitung.
Der Anschluss für die Signalleitung lag günstig, also wurde diese Leitung zuerst verbunden.
Mit der Stromversorgung sah es nicht so einfach aus … da fielen mir die Anschlusskabel des Trafos ins Auge. Schnell mit Krokodilklemmen die Verbindung herstellen … fertig …DENKSTE

Es gab ein Rauchwölkchen aus dem Sensor und die Schrankensteuerung fing an zu rattern.
Fix die Kabel abgezogen … aber eben doch zu spät. Die Bauteile auf dem Sensor waren sichtbar durchgebrannt und die beiden Arduinos hat es auch gleich zerstört 👿
Wie blöd kann man sein?
14 Volt aus dem Trafo, anstelle der benötigten 5 Volt, haben ihre zerstörende Wirkung nicht verfehlt.
Das kommt davon, wenn man eben mal schnell was machen will 😳

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