MobaLedLib Wiki

strassenbeleuchtung

anonymous@undisclosed.example.com (Anonymous) — Wed, 05 May 2021 13:22:10 +0000

Straßenlaternen angesteuert mit MobaLedLib über den WS2811

Die WS2811 Platine

Es können jeweils drei Straßenlaternen (LED) an einem WS2811 angeschlossen. Somit werden bei z.B. 9 Straßenlaternen drei WS2811 Chips benötigt. Die verwendeten LED Lampen benötigen keinen Vorwiderstand. Dies gilt auch für LED Lampen, die für kleinere Versorgungsspannungen ausgelegt sind. Die Begrenzung erfolgt durch den WS2811 selbst. Ausgangsstrom pro Kanal R, G, B jeweils 20 mA max. Somit könnten 60 mA Gesamtstrom fließen Versorgungsspannung 5 Volt

Sollte der Vorwiderstand an den Straßenlaternen nicht entfernbar sein, könnte eine separate 12 Volt am +Pol (Anode) der LEDs verwendet werden. Dabei werden die Massen von 5 Volt und von 12 Volt verbunden. Die Versorgungsspannung darf aber die 12 Volt nicht überschreiten. Bei mehr als 12 Volt werden die WS2811 zerstört. Mit der Verteilerplatine 200-DE ist auch eine 12 Volt Spannungsversorgung möglich.

Elektrischer Anschluss WS2811 Platinen

Leider gibt es von den WS2811-Modulen mind zwei verschiedene Varianten.
Bei beiden Modulen gibt es vor allem den Unterschied, das VCC (+5V) und GND vertauscht sind.
Bitte beachten, andernfalls gibt es ein unschönes Rauchwölkchen.

Die WS2811 Platinen können direkt von der Hauptplatine (Wannen-Stecker SV3) oder von der Verteilerplatine 200-DE versorgt werden. Über den Wannenstecker der Verteilerplatine werden die WS2811 Chips mit 5 Volt und mit Ground (GND) versorgt. Das Datensignal wird von Pin 2 des Wannensteckers an den ersten WS2811 als DIN angeschlossen. DIN ist meist mit einem dicken Pfeil gekennzeichnet. DOUT des ersten WS2811 geht dann zu DIN des zweiten WS2811. DOUT des zweiten als DIN des dritten usw. Der letzte DOUT geht zurück an Pin 4 des Steckers. Die LEDs (z. B. Straßenlaternen) werden dabei wie folgt an die WS2811-Chips angeschlossen.

Jeder WS2811 hat auf der einen Seite vier kreisrunde Lötpunkte. Drei Ausgänge für R, G, B und einen gemeinsamen Plusanschluss (5Volt. Die Reihenfolge von R, G, B und + kann je nach Hersteller unterschiedlich sein. Den gemeinsamen Pluspol kann man an der Leiterbahn auf der Unterseite des WS2811 erkennen, denn sie führt die 5 Volt Versorgungspannung an diesen gemeinsamen Plusanschluss. Die R, G, B Ausgänge gehen an die Kathoden der LEDs. Die Plusanschluss (5Volt) aller WS2811 können z.B. auf einer Löt-Verteilerleiste zusammengeführt werden. Diese Leiste versorgt auch die Anoden der LEDs.

Hier ein Testaufbau mit “wilder Verkabelung“

Die Straßenlaternen werden in zufälliger Reihenfolge eingeschaltet, somit ist die Reihenfolge R G B auf dem WS2811 hier belanglos

Verstärkung mit einem MOSFET

Für eine größere Last wie Glühbirnen oder ein Motor, muss der jeweilige Ausgang des WS2811 mit einem elektronischen Baustein (Transistor, MOSFET) verstärkt werden. Hierzu gibt es kleine Module mit einem MOSFET Hier kann z. B auch eine ganze LED Strippe zur Beleuchtung eines Schattenbahnhofs angeschlossen werden.

IRF520 MOSFET Treiber Modul (Zeichnung und Infos siehe z.B. e-BAY)

VCC wird nicht angeschlossen GND Ausgang R, G oder B des WS2811* SIG. 5 Volt VIN Externe Spannung bis zu 24 Volt GND Ground der Externen Spannung Zwischen V+ und V- wird der Verbraucher angeschlossen. *Wegen dieser problematischen GND Konstellation müsste bei diesem MOSFET Modul für jeden Ausgang R, G oder B ein eigenes Netzgerät verwendet werden.

Bei einer Spule (induktive Last) wird noch eine Freilaufdiode vorgesehen. Die Kathode der Freilaufdiode wird mit V+ verbunden. Schaltstrom bis 1 A ohne Kühlkörper, Schaltstrom 1 A bis 3 A mit Kühlkörper

Alternativen zum MOSFET

Die Platine von tindie.com
https://www.tindie.com/products/ericgu/ws2811-ws2812-extender/
Geeignet für bis zu 4 Ampere pro Kanal

Alternativen zu der WS2811 Platine

Die Extension Platinen von Ronny (Stummiforum: Worldworms) https://wiki.mobaledlib.de/redirect/forum/mt922

Eine weitere Möglichkeit ist diese Platine, die vom MLL Stammtisch und von Hardi entwickelt wurde.

https://wiki.mobaledlib.de/redirect/forum/mt641

Diese Platine gibt es auch als 12er Set

Programmierung mit MobaLedLib

In der Exceltabelle des Prog_Generators wird z.B.: GasLights ⁶⁾ ausgewählt.

Bei den Beleuchtungstypen können verschiedene Straßenlaternen symbolisiert werden, dabei ist zu beachten, dass mit z.B.: Gas_Light1 der erste Ausgang des WS2811 (R) angesteuert wird. Gas_Light1 wird gefolgt von Gas_Light2 dann Gas_Light3. Diese Reihenfolge wird wieder mit Gas_Light1, gefolgt von Gas_Light2 dann Gas_Light3, fortgeführt usw. z.B.:

GasLights(#LED, #InCh, NEON_LIGHT1D, NEON_LIGHT2D, NEON_LIGHT3D, NEON_LIGHT1D, NEON_LIGHT2D, NEON_LIGHT3D, NEON_LIGHT1D, NEON_LIGHT2D, NEON_LIGHT3D)

Erst bei einer kleineren oder gleichen Nummer wird der nächste WS2811 angesprochen. Bei Gas_Light oder Neon_Light usw. ohne Nummer werden alle drei Kanäle angesprochen. In dem o.g. Testaufbau mit “wilder Verkabelung“ werden alle neun Straßenlaternen in dieser Anordnung mit einem Befehl (Adresse) ein- bzw. ausgeschaltet.

⁶⁾

Simuliert das Einschaltverhalten und Flackern von gasbetriebenen Straßenlaternen

strassenlaternen

anonymous@undisclosed.example.com (Anonymous) — Wed, 05 May 2021 13:24:02 +0000

Straßenlaternen angesteuert mit MobaLedLib über den WS2811

Die WS2811 Platine

Elektrischer Anschluss WS2811 Platinen

Hier ein Testaufbau mit “wilder Verkabelung“

Die Straßenlaternen werden in zufälliger Reihenfolge eingeschaltet, somit ist die Reihenfolge R G B auf dem WS2811 hier belanglos

Verstärkung mit einem MOSFET

IRF520 MOSFET Treiber Modul (Zeichnung und Infos siehe z.B. e-BAY)

Alternativen zum MOSFET

Die Platine von tindie.com
https://www.tindie.com/products/ericgu/ws2811-ws2812-extender/
Geeignet für bis zu 4 Ampere pro Kanal

Alternativen zu der WS2811 Platine

Die Extension Platinen von Ronny (Stummiforum: Worldworms) https://wiki.mobaledlib.de/redirect/forum/mt922

Eine weitere Möglichkeit ist diese Platine, die vom MLL Stammtisch und von Hardi entwickelt wurde.

https://wiki.mobaledlib.de/redirect/forum/mt641

Diese Platine gibt es auch als 12er Set

Programmierung mit MobaLedLib

In der Exceltabelle des Prog_Generators wird z.B.: GasLights ¹⁷⁾ ausgewählt.

¹⁷⁾

Simuliert das Einschaltverhalten und Flackern von gasbetriebenen Straßenlaternen

signale_selectrix

anonymous@undisclosed.example.com (Anonymous) — Tue, 29 Dec 2020 17:41:56 +0000

Signal Steuerung mit MLL und Selectrix

An Hand von zwei Beispielen soll hier die Signal- Steuerung mit Selectrix gezeigt werden.

Einfahrtssignal

Signalbild

HP0	HP1	HP2

Signalsimulation (Einfahrtssignal) mit drei LEDs, die über einen WS2811 angesteuert werden

Tip: Bei Selectrix immer die Varianten mit der Zusatz Bin (Binär) wählen,
da die gesamte Steuerung über einzelnen Bits erfolgt.

Im Prog_Generator EntrySignal3Bin(#LED, #InCh) auswählen und dann den Selectrix Channel sowie die Bitposition eintragen.

Erst mit Angabe des Typs AnAus wird der Selectrix Channel in diese Form (70.1 - 70.2) umgewandelt.
Signalbild Selectrix Adresse z.B. 70

A) = Selectrix System Monitor von Hartmut Kloppert

Signalsimulation (Einfahrtssignal) realisiert mit einer 3er RGBLED Reihe

Im Prog_Generator EntrySignal3Bin_RGB(#LED, #InCh) auswählen dann Selectrix Channel und Bitposition eintragen.

A) = Selectrix System Monitor von Hartmut Kloppert

HP0	HP1	HP2

Ausfahrtssignal

Signalsimulation (Ausfahrtssignal) realisiert mit einer 6er RGBLED Reihe

Signalbild

HP0	HP1	HP2	HP0 + SH1

Im Prog_Generator DepSignal4Bin_RGB(#LED, #InCh) auswählen dann Selectrix Channel und Bitposition eintragen.

A) = Selectrix System Monitor von Hartmut Kloppert

HP0	HP1	HP2	HP0 + SH1

Verschiedene Signalbilder im Programm Traincontroller

Zweibegriffiges Signal

Dreibegriffiges Signal

Vierbegriffiges Signal

Danksagung

Vielen Dank an Armin H. für das Bereitstellen der Anleitung und der Bilder für die Wiki und für Github.

entkuppler

anonymous@undisclosed.example.com (Anonymous) — Thu, 06 May 2021 13:13:10 +0000

Der Entkuppler

Ziel war es, eine Alternative zum altbewährten Repa-Entkuppler auf Basis eines Micro-Servo MG90S aufzubauen. Dabei habe ich viele verfügbare Lösungen studiert und habe versucht, die jeweiligen Vorteile in meiner Konstruktion zu vereinen.

Drei Führungen für möglichst parallelen Hub.
Saubere Führung unabhängig von den Bohrungen in der Spanplatte.
Einfache Nachbearbeitung des 3D-Drucks mit handelsüblichen Bohrern.
Keine mechanische Verbindung zwischen Servo und Stempel am unteren Totpunkt für passgenauen Sitz der Bohle in der Schiene.
Trotz fehlender Verbindung sichere Bewegung zurück nach unten.
Möglichst alle Teile aus dem Drucker ohne den Einsatz von bspw. Messing-Profilen.

Benötigt werden neben dem 3D-Druck jeweils zwei Scheiben und Muttern M3 und zwei Federn. Diese können aus alten Kugelschreibern rekrutiert werden, sollten aber identische Kennlinien aufweisen. Alternativ können Federn mit folgenden Dimensionen beschafft werden: Drahtstärke 0,3-0,4 mm, Länge 20-25 mm, Außendurchmesser 5mm.

Derzeit ist das Ganze für das 2-Leiter-System und für eine Mindest-Plattenstärke von 12 mm plus 4 mm Kork ausgelegt (also mind. 16 mm). Da nur ein kleiner Teil der Nockenwelle genutzt wird (sieht man schön im Video), kann die Plattenstärke auch bis zu 20 mm betragen oder bspw. Gleis mit Bettung genutzt werden. Dazu muss im Programm Generator lediglich der Startpunkt von 10 und der Endpunkt von ca. 90 aus angehoben werden oder die Nockenwelle entsprechend gedreht werden. Für stärkere Platten müssen die drei Führungsstifte verlängert werden. Bei Bedarf reicht eine kurze Nachricht im Stummiforum.

Der erste Prototyp läuft erstaunlich problemlos.

3D-Druck und Nachbearbeitung:

Die notwendigen Druckdaten liegen auf Github bereit.
https://github.com/Hardi-St/MobaLedLib_Docu/tree/master/3D_Daten_fuer_die_MobaLedLib/raily74/2L-Entkuppler

In den Druckdateien sind für das 2-Leiter-System zwei Varianten enthalten. Der „Stempel Asphalt“ ist so hoch wie das Schienenprofil. Hier darf nur noch Farbe aufgetragen werden. Der „Stempel frei“ ist nur 1mm statt 2mm stark, sodass noch Platz für eine 1mm starke Dekor-Auflage ist (Holz, Pappe, Kunststoff).

3-Leiter System
Für das 3-Leiter-System liegt der „Stempel K-Gleis“ auf Github. Dieser ist bisher mangels Testgleis nicht erprobt.

Der Halter benötigt beim Druck Support (Stützstruktur), damit die Aussparung für das Servo gerade wird.
WICHTIG: Der „Winkel für Überhänge Stützstruktur“ (in Ultimaker Cura) sollte auf 89° eingestellt werden. Somit wird ausschließlich die Servoaussparung gestützt. Die Bohrungen für das Servo werden mit dieser Einstellung ohne Stützstruktur gedruckt. Das ist wichtig, weil die Schrauben in einem Kanal landen, den man nachträglich kaum von der Stützstruktur befreien kann. Das kann zum Platzen des Halters führen, wenn die Schraube nicht genügend Platz hat (sieht man schön im unteren Bild).
Die Teile sind so konstruiert, dass sie bedenkenlos mit 100% Infill gedruckt werden können (man spart kaum Zeit und Material bei geringerem Infill).
Gedruckt wird mit 0,2 mm Schichtdicke.

Zusammenbau

Die drei Löcher für den Stempel sollten möglichst mit einer Standbohrmaschine nachgebohrt werden. Außen 3,5mm, in der Mitte 4mm. PLA bitte sehr langsam bohren (300-500 U/min).
Die beiden Muttern M3 sollten im ausgebauten Zustand probeweise aufgeschraubt werden, um das Gewinde gängig zu machen.
Alle Teile sind steckbar konstruiert. Das Servo wird von Vorn eingesteckt und mit den mitgelieferten Treibschrauben befestigt.
Das Servo wird am besten ohne Nockenwelle eingebaut und im "pyProgramGenerator - Servotest und Programmierung" zunächst auf Minimal- und Maximalanschlag justiert.
Dann werden an gewünschter Stelle drei Löcher mit 5mm Durchmesser zwischen die Schwellen gebohrt (immer in jedes zweite Loch zwischen den Schwellen)
Als nächstes wird der Stempel vorsichtig von oben eingeführt und der Antrieb justiert, sodass der Stempel frei beweglich ist. Dann den Antrieb festschrauben.
Nun werden an den äußeren Führungen die zwei Federn aufgeschoben und jeweils mit einer Scheibe und einer Mutter M3 gesichert.
Jetzt wird die Nockenwelle mit der mitgelieferten Gewindeschraube befestigt. Das gelingt am besten, wenn das Servo in die untere Position gefahren wird.
Zum Abschluss muss noch im Programm-Generator der maximale Hub eingestellt werden, damit die Waggons nicht angehoben werden. Bei mir hat sich ein Wert zwischen 80 und 95 bewährt.