Arduino, Busch Feldbahn und Modulanlage von Peter Jacobs

Arduino, Busch Feldbahn und Modulanlage Im Zuge der konzeptionellen Überlegungen zum weiteren Ausbau der Modulanlage haben wir festgestellt, dass Strecken- und Kurvenmodule mittlerweile in ausreichender Zahl vorhanden sind, Funktionsmodule jedoch – auch für die Kommunikation mit dem Publikum – eine spannende Ergänzung darstellen. Die Idee eines Moduls mit einem Sägewerk und einer Feldbahn, verteilt auf zwei Segmente mit den Abmessungen 0,5 m * 1 m war geboren. Prinzipskizze Modul Sägewerk Eine symmetrische Aussenbogenweiche verbindet das Sägewerk mit der Modulstrecke, die folgende DKW übernimmt die weitere Verteilung auf dem Werksgelände. Ein Lokschuppen, ein Maschinenhaus, eine Werks – (Feld -) bahn und ein funktionsfähiger Umschlagkran ergänzen die weitere Ausstattung. Bei der Feldbahn (Spur H0f = 6,5 mm) wurde in Ermangelung entsprechender Alternativen im Wesentlichen auf Produkte der Fa. Busch gesetzt. Funktionsfähiger Umschlagkran Ein eigenes Kapitel ist die Einbindung von Flexgleisen (Märklin, Spur Z), das Busch Gleissystem besteht nur aus Fixgleisen und einem Weichentyp. Nach langer Suche im Internet und mehreren Tests wurde das erforderliche Magnetband mit einer gewöhnlichen Eisenmatte aus dem Baumarkt realisiert. Hier gibt es keine Probleme mit der Polung der Magnete im Übergang zwischen den Gleisen. Vieles ist im Selbstbau entstanden. Auf Basis von Z - Fahrwerken - z.B. die der japanischen Fa. Rokuhan - lassen sich Eigenbauten von Loks und Wagen mittels 3D Druck herstellen. Eine besondere Herausforderung ist die Konstruktion einer funktionsfähigen Drehscheibe für die Feldbahn. Eigenbau Feldbahn Lokomotive aus dem 3D Drucker und Rokuhan Fahrgestell Das Feldbahnmodul Loks von Busch sind für eine Nennspannung von 3 Volt ausgelegt, die von Rokuhan jedoch für 9 Volt, grundsätzlich aber auch mit 3 Volt funktionieren. Wie passt das unter einen Hut? PulsWeitenModularsteuerung (PWM) heisst das Zauberwort und kann mit einem Arduino erzeugt werden. Eine Digitalisierung wurde nicht realisiert, im Ausstellungsbetrieb soll ein dynamischer Automatikbetrieb stattfinden. Video Steuerung mittels PWM Video Feldbahn Dampflok Video Feldbahn Tor und Sperrsignal Ein weiterer Punkt war die Frage der Stromversorgung. Für Arduino Anwendungen ist eine 5 V Stromversorgung ideal und ausreichend. 3 Dioden in Reihe gesetzt (Spannungsabfall je Diode ca. 0,7 Volt) ergeben die benötigten 3 V für den Betrieb der Feldbahn. Busch - Lokomotiven sind mit starken Magneten zur Erhöhung des Anpressdruckes ausgerüstet. Im Gleis verbaute Reedkontakte oder Hall – Sensoren steuern automatische Abläufe. Wir haben uns für Hall – Sensoren entschieden. … und die Technik von unten Konzept: • Abwicklung des gesamten Feldbahnbetriebes mit einem Arduino • Hall – Sensoren steuern automatische Bewegungsabläufe • Manuelle Richtungswechsel und Haltebefehle über Tasten am Anlagenrand • Geschwindigkeitsregelung über PWM an zentraler Stelle • Reduktion der Spannung von Arduino Betriebsspannung von 5 V auf 3 V für den Fahrbetrieb ohne zusätzliche Stromversorgung Systemskizze Steuerung Feldbahn