Modellbahnsteuerung mit PC und Arduino

Letzte Änderungen:

04.05.2022: Modellbahnsteuerung 2.4.51
Die Probleme beim Start der Arduino-Prozessoren gehören der Vergangenheit an.
03.05.2022: Modellbahnsteuerung 2.4.50
Einige Fehler im Betriebsmodus "Lok fahren" wurden beseitigt.
14.04.2022: Modellbahnsteuerung 2.4.49
Die Rückmeldetechnik "Reedkontakt/Fahrzeugmagnet" ist freigeschaltet. Ein Fehler beim Aufruf der Lokdecoderprogrammierung vom Fahrzeugdialog aus ist behoben. Der Hinweis: Den BRK-Eingang auf GND legen, wenn er nicht zur Notabschaltung genutzt wird, ist eingefügt. 25.03.2022: Modellbahnsteuerung 2.4.48
16.03.2022: Modellbahnsteuerung 2.4.47
Die Anfälligkeit gegenüber parallel aktiven resourcenfressenden Anwendungen ist verringert worden.
Die Dialoge sind jetzt benutzerfreundlicher.

Grundsätzliches

Hier wird der Selbstbau einer Modellbahnsteuerung beschrieben. Wer Betriebsmodellbahner ist und über Grundkenntnisse in Elektronik verfügt findet hier interessante Anregungen.
Für Kinder sind die Anleitungen nicht gedacht. Auch der Betrieb der fertigen Steuerung ist für Kinder ungeeignet.
Der Kern dieses Projektes ist ein PC-Steuerungsprogramm, das mit Arduino-bestückten Komponenten zusammen arbeitet. Die Komponenten sind Minibooster, Rückmelder und Handregler. Das PC-Programm ist für diese Komponenten entwickelt worden und kann nicht mit Fremdprodukten kombiniert werden.
Für die Lokomotiven und Magnetartikel können handelsübliche Decoder, die das DCC- oder Motorola-Format verstehen, verwendet werden. Besonderes Merkmal dieser Steuerung ist die Erkennung und Behandlung jedes einzelnen Fahrzeuges auf dem Gleis. Dadurch ist nahezu uneingeschränkter Rangierbetrieb möglich. Die Weichenrückmeldung mit minimaler Zusatzhardware erhöht die Betriebssicherheit.
Darüber hinaus werden Signal- und Servodecoder vorgestellt. Diese sind in jedem DCC- oder Motorola-Umfeld einsetzbar.
Ein einfaches Steuergerät, das Züge ohne Computer fährt, rundet das Angebot ab. Dieses Steuergerät wird nicht mit den oben beschriebenen Komponenten zusammen betrieben. Es kann auch von Kindern bedient werden und ist vergleichbar mit einfachen Steuerungen, wie sie in Startpackungen enthalten sind.

Voraussetzungen für den Nachbau

Ein Elektronik-Lötkolben ist auf jeden Fall Pflicht. Es werden diskrete bedrahtete elektronische Bauteile auf Streifenrasterplatinen verlötet. Zum Herstellen der Leiterbahn-Trennungen ist eine Ständerbohrmaschine mit Tiefenanschlag von Vorteil. Das Anfertigen von gedruckten Schaltungen (Ätzen, Fräsen) ist nicht erforderlich. SMD-Komponenten kommen nicht zum Einsatz. Ein (Digital-) Oszilloskop bietet in einigen Fällen Vorteile.
Das wichtigste Bauteil der hier vorgestellten Schaltungen ist der Arduino Nano.
Um die Nano-Boards mit den nötigen Sketches zu versorgen, muss die Arduino-IDE mit Hilfe der Anleitung heruntergeladen und installiert werden.

Beispiel: Servodecoder

Was macht keinen Sinn?

  • Lokdecoder gibt es ab ca. 20 €. Sie sind komplett mit SMD-Teilen bestückt, lastgeregelt und mit unzähligen Sonderfunktionen ausgestattet. Der Nachbau ist was für absolute Profis.

  • Normale Magnetartikeldecoder in der Art wie Märklin k83 gibt es ab ca. 25 €. Hier lohnt die Mühe nicht.


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