Unterschiede

Hier werden die Unterschiede zwischen zwei Versionen angezeigt.

--- anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_ueberblick [2024/02/12 09:54] – [Welche Funktionen sind verfügbar?] domapi
+++ anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_ueberblick [2024/10/30 16:59] (aktuell) – [Welche Funktionen sind verfügbar?] domapi
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 ====== Überblick LocoTurn ======
+Autor: [[https://wiki.mobaledlib.de/redirect/forum/updomapi|Domapi]] | Stand: 01.11.2024
 ===== Welche Funktionen sind verfügbar? =====
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 LocoTurn ist ein DCC-Drehscheibendecoder auf Basis eines Arduino Nano. LocoTurn steuert Drehscheibenbewegungen wie das Anfahren von Gleisabgängen und 180°-Drehungen über Drehencoder, Potentiometer, DCC-Befehle oder Kommandos im seriellen Monitor. Dabei werden Signale auf der Bühne angesteuert und Beleuchtungs- sowie Sound-Effekte verwendet.
-Für die Ansteuerung des Schrittmotors wird ein TMC2208-Steppertreiber verwendet. Die Steuerung umfasst ein Relais zur Umpolung des Bühnengleises und ein separates Steuerpanel zur manuellen Bedienung mit Drehencoder, Poti und Tasten. Zusätzlich kann ein OLED-Display angeschlossen werden. Ein JQ6500-Soundmodul dient der Ausgabe von bewegungssynchronen Sounds. Ab Software-Version 1.1 kann auch ein DFPlayer für Sounds genutzt werden. Zur Ansteuerung von Licht-Signalen, Warnleuchte und Hausbeleuchtung kann eine kleine Bühnenplatine mit WS2811-LED-Treibern verwendet werden. Für komplexere Beleuchtungsszenarien und zur Ansteuerung von Servos gibt es eine Schnittstelle zur MobaLedLib.
+Für die Ansteuerung des Schrittmotors wird ein TMC2208-Steppertreiber verwendet. Die Steuerung umfasst ein Relais zur Umpolung des Bühnengleises (2-Leiter-Fahrer) und ein separates Steuerpanel zur manuellen Bedienung mit Drehencoder, Poti und Tasten. Zusätzlich kann ein OLED-Display angeschlossen werden. Ein JQ6500-Soundmodul dient der Ausgabe von bewegungssynchronen Sounds. Ab Software-Version 1.1 kann auch ein DFPlayer für Sounds genutzt werden. Zur Ansteuerung von Licht-Signalen, Warnleuchte und Hausbeleuchtung kann eine kleine Bühnenplatine mit WS2811-LED-Treibern verwendet werden. Für komplexere Beleuchtungsszenarien und zur Ansteuerung von Servos gibt es eine Schnittstelle zur MobaLedLib.
-Für den Einsatz von LocoTurn bei Drehscheiben von Fleischmann, Märklin etc. muss die Drehscheibe auf Schrittmotor umgebaut werden. Der standardmäßig eingebaute lautstarke Motor und weitere Elektronik auf der Bühne werden dabei entfernt und neue Komponenten eingesetzt.
+Für den Einsatz von LocoTurn bei Drehscheiben von Fleischmann, Märklin, Roco etc. muss die Drehscheibe auf Schrittmotor umgebaut werden. Der standardmäßig eingebaute lautstarke Motor und weitere Elektronik auf der Bühne werden dabei entfernt und neue Komponenten eingesetzt.
 {{ :bilder:anleitungen:bauanleitungen:150:locoturn_v10:img_3287.jpeg?nolink&200 |}}
-Die Software-Version V1.x wurde im Vergleich zur ersten Version (V0.6) stark erweitert und überarbeitet. Die neue Version lässt sich auch auf der schwarzen Platine von Hardi verwenden; bei den Anschlüssen gibt es allerdings Einschränkungen.
+Folgende Features für Drehscheiben (DS) sind in der aktuellen <color #ed1c24>**Software-Version V1.4**</color> verfügbar:
-Folgende Features für Drehscheiben (DS) sind verfügbar:
   * Steuerung der Drehscheibenbewegungen, direktes Anfahren von bis zu 62 Gleisabgängen (= Ports), U-Turns (180°-Drehungen der Bühne) incl. automatischer Signalisierung und Steuerung von Beleuchtungseffekten auf der Drehscheiben-Bühne sowie Abspielen von Sounds beim Anfahren, Bewegen und bei Stopp der DS.
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   * Die Steuerung der Funktionen erfolgt über Drehencoder, Poti, DCC oder den seriellen Arduino-IDE-Monitor.
+  * LocoTurn ist ein **Schaltartikeldekoder** und reagiert auf DCC-Schaltartikel-Kommandos, wie man sie auch zur Steuerung von Weichen- und Signaldekodern verwendet.
   * LocoTurn ist kompatibel zum Pseudostandard der Märklin-Drehscheibensteuerung 7686/7687 und kann somit über die gängigen PC-Steuerungssysteme (z.B. Traincontroller) angesteuert werden.
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   * Ein Soundprojekt für das Soundmodul JQ6500 bzw. einen DFPlayer kann individuell zusammengestellt werden (Hupe, Anfahren, DS-Bewegung etc.).
-  * //<color #ed1c24>**NEU**</color>// Ab Software-Version 1.2 wird die Lautstärke dauerhaft im EEPROM gespeichert und der Wert beim nächsten Einschalten wieder gelesen. Änderungen der Lautstärke über DCC-Befehle werden gespeichert. Das gleiche gilt für die neue Einstellmöglichkeit der Lautstärke über das Menü.
   * Für 2-Leiter-Fahrer ist die automatische Polarisierung der Bühnengleise integriert, damit bei Drehungen kein Kurzschluss auftritt. Je nach Stellung der Bühne schaltet ein kleines Relais die Polarität des Bühnengleises um.
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 ===== Wo bekomme ich die Software her? ======
-Der aktuelle Arduino-Sketch für die Ansteuerung der Drehscheibe ist beim User [[https://wiki.mobaledlib.de/redirect/forum/updomapi|Domapi]] erhältlich. Einfach im Stummi-Forum eine persönliche Nachricht mit einer Mailadresse an ihn senden, dann schickt er den Sketch zu. Später - nach Abschluss der Testphase - wird der Code auf Github veröffentlicht.
+Der aktuelle Arduino-Sketch für die Ansteuerung der Drehscheibe ist kostenfrei beim User [[https://wiki.mobaledlib.de/redirect/forum/updomapi|Domapi]] erhältlich. Einfach im Stummi-Forum eine persönliche Nachricht mit einer Mailadresse an ihn senden, dann schickt er den Sketch zu.
-<WRAP round center important>
+Hierfür braucht man einen gültigen Stummiforum-User mit Passwort.
-**Disclaimer (das muss leider sein):**
-  * Dies ist ein nicht-kommerzielles DIY-Projekt, das zwei Entwickler und einige Anwender in ihrer Freizeit entwickelt haben.
-  * Funktional ist LocoTurn jedoch mit kommerziellen Produkten vergleichbar.
-  * Eine Funktionsbeschreibung ist teilweise im Sketch enthalten bzw. auf den Wiki-Seiten hier zu finden. Ergänzend gibt es im Stummiforum mehrere Threads zum Thema Drehscheibensteuerung.
-  * Es ist erforderlich, dass man sich selbst in die Soft- und Hardware hineinfuchst. Dazu gehören: Schaltpläne lesen und verstehen können, den Unterschied zwischen einem Widerstand und einem Kondensator kennen, Wissen, an welchem Ende der Lötkolben heiß wird, Umgang mit der Arduino-IDE, Programme in den Arduino laden, grobes Programmierverständnis in C bzw. C++. Niemand wird die Steuerung mundgerecht servieren!
-  * Wir können keinen 24/7-Service sowie Beratung bei Fragen und Problemen anbieten. Hier ist Geduld erforderlich.
-  * Die Drehscheibensteuerung ist kein Spielzeug und ist nicht geeignet für Kinder unter 14 Jahren!
-  * Wir haften nicht für Schäden, die durch den Einsatz der Steuerung entstehen. Schadenersatzansprüche insbesondere auch für indirekte und Folgeschäden sind ausgeschlossen.
-</WRAP>
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 ===== Wo bekomme ich Platinen her? =====
-Die roten Platinen von [[https://wiki.mobaledlib.de/redirect/forum/updomapi|Domapi]] sind aktuell über eine Persönliche Nachricht (PN) im Stummi-Forum an ihn erhältlich. Die ursprüngliche schwarze Platine von Hardi ist nicht mehr verfügbar.
+Die roten Platinen von [[https://wiki.mobaledlib.de/redirect/forum/updomapi|Domapi]] können aktuell über eine Persönliche Nachricht (PN) im Stummi-Forum an ihn erworben werden.
 Weitere Infos zu den roten Platinen: [[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_platinen|Platinen]]
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 Fragen und Probleme werden im Stummi-Forum diskutiert, damit auch andere Anwender den aktuellen Stand mitverfolgen können:
 [[https://www.stummiforum.de/t188668f7-MobaLedLib-Hard-und-Software-zur-Steuerung-einer-Drehscheibe-per-Schrittmotor.html#msg2229825|Drehscheibensteuerung im Stummi-Forum]]
+<WRAP center round important 80%>
+**Hilfreich beim Finden einer Lösung neben einer aussagekräftigen Problembeschreibung sind:**
+  * hochauflösende Fotos der Platinenvorder- und -rückseite
+  * ein Foto der OLED-Anzeige
+  * eine Angabe, welche Ein- und Ausgabegeräte genutzt werden (Drehscheibe, Motor-Typ, Drehencoder, Poti usw.)
+  * Hinweis auf speziell verwendete Komponenten
+  * die Turntable_config.h (als Anhang an den Post im Stummiforum hängen)
+  * Screenshots von Arduino-IDE-Fehlermeldungen
+</WRAP>
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 <WRAP pagebreak></WRAP>
-===== Erfahrungsbericht mit Videos =====
+===== Disclaimer (das muss leider sein) =====
+<WRAP round center important>
+  * Dies ist ein nicht-kommerzielles Do-it-yourself-Projekt, das zwei Entwickler und einige Anwender in ihrer Freizeit entwickelt haben.
+  * Funktional ist LocoTurn jedoch mit kommerziellen Produkten vergleichbar.
+  * Eine Funktionsbeschreibung ist teilweise im Sketch selbst bzw. auf den Wiki-Seiten hier zu finden.
+  * **Bevor man mit dem LocoTurn-Projekt startet, muss man das Wiki durcharbeiten und verstehen lernen. Ich habe es nicht aus Jux und Tollerei geschrieben.** Alles wichtige steht hier drin. Ergänzend gibt es im Stummiforum mehrere Threads zum Thema Drehscheibensteuerung.
+  * Es ist erforderlich, dass man sich selbst in die Soft- und Hardware hineinfuchst. Dazu gehören: Schaltpläne lesen und verstehen können, den Unterschied zwischen einem Widerstand und einem Kondensator kennen, Wissen, an welchem Ende der Lötkolben heiß wird, Umgang mit der Arduino-IDE, Programme in den Arduino laden, grobes Programmierverständnis in C bzw. C++. Niemand wird die Steuerung mundgerecht servieren!
+  * Da die elektronischen Komponenten u.U. von verschiedenen Herstellern kommen, muss man die jeweiligen Datenblätter (data sheets) studieren, um die richtige Anschlussbelegung zu finden (z.B. beim MOSFET BS170, dem Hallsensor etc.).
+  * Wir können keinen 24/7-Service sowie Beratung bei Fragen und Problemen anbieten. Hier ist Geduld und Eigeninitiative erforderlich.
+  * Die Drehscheibensteuerung ist kein Spielzeug und ist nicht geeignet für Kinder unter 14 Jahren!
+  * Wir haften nicht für Schäden, die durch den Einsatz der Steuerung entstehen. Schadenersatzansprüche insbesondere auch für indirekte und Folgeschäden sind ausgeschlossen.
+</WRAP>
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+===== Erfahrungsberichte mit Videos =====
 Thomas Kortschack hat hier seine Erfahrungen mit LocoTurn beschrieben und 2 Videos mit hoher Auflösung zur Verfügung gestellt: [[https://thomas.kortschack.de/?p=61|Erfahrungsbericht]]
 LocoTurn bewegt die Drehscheibe quasi geräuschlos (wenn man das Sound-Feature außen vor lässt 8-)) und steuert die Ports mit hoher Positioniergenauigkeit an.
+Ralf hat hier einen ausführlichen Erfahrungsbericht zum Umbau einer kleinen Fleischmann Drehscheibe mit 24 Gleisabgangsmöglichkeiten verfasst: [[https://www.schmalspur-treff.de/t1545f20374-Kleine-Drehscheibe-fuer-die-GKB.html#msg11788 |FLM Drehscheibe]]
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 </WRAP>
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+===== Wichtigste Schritte beim Zusammenbau und Inbetriebnahme von LocoTurn =====
+==== 1. Wiki intensiv durchlesen und durcharbeiten! ====
+  * Ihr müsst euch schon selbst mit der Steuerung beschäftigen.
+  * Alles wichtige ist hier im Wiki zu finden!
+  * Fragen, die im Wiki beantwortet werden, werde ich euch nicht nochmals vorbeten.
+==== 2. Platinen löten ====
+  * Überlegen, welche Funktionen man überhaupt braucht:
+    * mit/ohne Sound, falls mit, welches Modul JQ6500 oder DFPlayer ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_jq6500|Soundmodule]])?
+    * mit/ohne Relais, nur relevant für 2-Leiter-Fahrer für Polarisierung der Bühnenschienen ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_polarisierung|Polarisierung der Bühnengleise]])
+    * mit/ohne Beleuchtungssteuerung, falls mit, dann überlegen, ob kleine Bühnenplatine, direkter Anschluss von Warnleuchte und Hausbeleuchtung oder MobaledLib genutzt werden soll ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_beleuchtung_signale|Beleuchtungseffekte und Signale]])
+    * mit/ohne Optokoppler für den Bewegungsstatus der Bühne ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_anschluesse|Anschlussmöglichkeiten und Lötjumper]])
+    * mit/ohne Optokoppler für die direkte Beleuchtung
+  * LEDs direkt auf Platine löten oder mit Kabel/Stecker an eine Frontplatte verlängern
+  * dito. Drehencoder, Poti sowie OLED
+  * Verwendung Panel-Platine, wenn ja, Wannen-Stecker verlöten
+  * Bauteile besorgen ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_platinen|Platinen]])
+  * Löt-Jumper beachten ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_anschluesse|Anschlussmöglichkeiten und Lötjumper]])
+  * Jumper für Steppertreiber richtig setzen
+  * ggf. Panelplatine und Bühnenplatine löten
+  * Printtaster oder Taster für Frontplatte mit Kabel verwenden
+==== 3. Arduino Nano vorbereiten ====
+  * Optiboot Bootloader auf den Nano brennen ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_nano|Arduino Nano mit OPTIBOOT 8 Bootloader]])
+  * im Boardverwalter den Optiboot installieren, damit später das Optiboot-Board als Prozessor ausgewählt werden kann
+  * richtige Bibliotheksversionen installieren ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_wasbrauchtman|Was braucht man alles für das Drehscheibenprojekt, ganz am Ende der Seite]])
+  * grobe Einstellung der Drehscheiben-Parameter im Reiter config.h ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_parameter|Parameter zur Einstellung der Drehscheibe]])
+==== 4. Drehscheibe umbauen ====
+  * Bühne abmontieren, Motor ausbauen und ggf. weitere Elektronik ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_einbau|Umbau und Einbau einer Drehscheibe für den Einsatz mit LocoTurn]])
+  * Motorhalter unten befestigen/verkleben
+  * Motor incl. Achsenkupplung montieren
+  * Bühne ggf. mit Bühnenplatine, Signalen und Beleuchtung umbauen
+  * Bühne in die Drehscheibe einbauen
+  * Hallsensor außen an der Drehscheibe anbringen, Magnet an der Bühne lagerichtig montieren (Höhe, Abstand und magnetische Richtung beachten!)
+==== 5. Motortreiber-Referenzspannung einstellen ====
+  * Motor vorher abklemmen!
+  * Netzteil zur Stromversorgung anschließen
+  * Stromstärke des Motors aus dessen Datenblatt für die Berechnung verwenden ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_treiber|Stepper-Treiber]])
+==== 6. Sounds vorbereiten (optional) ====
+  * geeignete Sounds sampeln ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_jq6500|Soundmodule]])
+  * die mp3-Dateien auf das verwendete Modul speichern
+  * Modul auf Platine stecken
+==== 7. Alles anschließen ====
+  * siehe Wiki-Anschluss-Skizze ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_anschluesse|Anschlussmöglichkeiten und Lötjumper]])
+  * Motor
+  * Hallsensor
+  * Bühnenplatine
+  * Bühnenschienen
+  * ggf. Besetztmelder für Bühnenbewegung (wird für PC-Steuerung benötigt)
+  * ggf. Besetztmelder für die Bühne
+  * Lautsprecher
+  * Poti
+  * Drehencoder
+  * OLED
+  * Versorgungsspannung
+  * DCC von Zentrale
+==== 8. Drehscheibe konfigurieren ====
+  * siehe Beispiel-config.h ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_parameter|Parameter zur Einstellung der Drehscheibe]])
+  * Sketch hochladen und testen
+  * wenn Hochladen wegen zu wenig Speicher nicht möglich: Optiboot falsch aufgespielt, falsche (zu neue/zu große) Bibliotheksversionen genutzt oder falsche Drehscheiben-Parameter eingestellt
+==== 9. Erstinstallation/Kalibrierung ====
+  * geht beim Einschalten weitestgehend automatisch ([[anleitungen:bauanleitungen:locoturn_v10:150_locoturn_kalibrierung|Kalibrierung]])
+  * Feintuning der Portpositionen durchführen, falls erforderlich
+----
+===== Typische Fehler und deren Bereinigung =====
+<WRAP center round tip 80%>
+Wenn ich die vergangenen Jahre LocoTurn Revue passieren lasse, werden meist folgende Fehler gemacht:
+  * falsch angeschlossene Potis und Drehencoder. Einmal war ein Poti am Drehencoderanschluss …
+  * schlechte Lötstellen; Folge: Kontaktprobleme
+  * zu Tode gebrutzelte Pins (zu lange, zu oft, zu heiß gelötet); Folge: Kurzschlüsse, Verbindung unterbrochen
+  * falsche, widersprüchliche Einstellungen in der Config.h; Folge: Steuerung reagiert falsch
+  * OLEDs mit abweichenden Anschlüssen (v.a. VCC und GND); Folge: die rauchen einfach ab
+  * verkehrt herum eingelötete LEDs; Folge: sie leuchten nicht
+  * nicht geeignete Vorwiderstände für die LEDs (vorher einfach am Steckbrett testen, ob die Helligkeit passt)
+  * zu schwacher Magnet, zu große Entfernung vom Hall-Sensor
+  * generell vertauschte Anschlüsse, z.B. Steppermotor, Hall-Sensor, Bühnenplatine
+  * Kontaktprobleme beim Drehscheiben-Schleifer
+  * zu lange Kabel zwischen Platine und Panel bzw. OLED, Poti und Drehencoder; Folge: Durch Störungen am I2C-Bus zeigt das OLED seltsame Zeichen, bei Encoder-Drehungen kann der Nano abstürzen. Kabel möglichst kurz machen, ggf. kleinere Pullup-Widerstände verwenden.
+  * falsch eingesteckte ICs (Nano, Treiber, JQ6500 etc.)
+  * wenn das Sketch-Hochladen wegen zu wenig Speicher nicht möglich ist: Optiboot falsch aufgespielt, falsche (zu neue/zu große) Bibliotheksversionen genutzt oder falsche Drehscheiben-Parameter eingestellt
+  * wenn sich die Drehscheibe endlos dreht: Poti nicht in Mittelstellung, falsches oder gar kein Poti angeschlossen
+  * falsche Referenzspannung am Steppermotor-Treiber: Bühne ruckelt, zu schwaches Drehmoment
+</WRAP>
+Dagegen hilft nur, das Wiki aufmerksam durchlesen, auf die Bilder und die Aufdrucke auf der Platine achten und ggf. mit einem Multimeter nachmessen (Verbindungen, Widerstände etc.).
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 ==== Software ====
-=== V1.0 ===
+=== V1.4 (ab November 2024) ===
-  * Erste verfügbare Version
+  * Falls bei den WS2811-Chips auf der Bühnenplatine die Kanäle Rot und Grün vertauscht sind, kann man in der config.h mit dem #define WS2811_R_G_OUTPUT_SWAPPED die RG-Kanäle (zurück) tauschen, damit die Bühnensignale wieder die richtigen Farben zeigen.
+  * Das betrifft nur Anwender der kleinen Bühnenplatine.
-=== V1.1 (ab Juni 2023) ===
+=== V1.3 (ab September 2024) ===
-  * Integration des DF-Players
+  * Für U-Turns gibt es nun die DCC-Adresse 224; hiermit kann ein U-Turn in Uhrzeigerrichtung (RED) und gegen den Uhrzeiger (GRN) ausgelöst werden.
+  * Dies ist v.a. für Anwender interessant, die den Märklin-Kompatibilitätsmodus ausgeschaltet haben.
+=== V1.2.1 (ab August 2024) ===
+  * Wenn die Märklin-Kompatibilität bei DCC nicht verwendet wird, wird in der Hauptanzeige des OLED kein DCC-Richtungspfeil angezeigt.
+  * Bei DS-Bewegungen zeigt der Pfeil in der Statuszeile die echte Drehrichtung an
 === V1.2 (ab Februar 2024) ===
-  * Lautstärke kann über das Menü eingestellt werden
+  * Die Lautstärke kann über das Menü eingestellt werden. Sie wird im EEPROM gespeichert und beim Einschalten geladen (Februar 2024).
-  * Lautstärke wird im EEPROM gespeichert und beim Einschalten geladen
+  * Allgemeingültige Korrektur für die Portanzeige während Drehscheibenbewegungen und bei Verwendung von advanced_sound basierend auf der verwendeten Portanzahl (Mai 2024).
+=== V1.1 (ab Juni 2023) ===
+  * Integration des DF-Players
+=== V1.0 ===
+  * Erste verfügbare Version
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 ==== Platinen ====
-=== Hauptplatine V1.0 ===
-  * Erste verfügbare Version
 === Hauptplatine V1.1 (ab Februar 2024) ===
   * Auswahl des verwendeten Soundmoduls über einen 3-fach Lötjumper ergänzt
+=== Hauptplatine V1.0 ===
+  * Erste verfügbare Version
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