Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Modeleisbahn-Beleuchtung-Steuerung ATMEGA32


von C. D. (marc-n)


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Hallo alle miteinander!

Ich bin noch sehr neu auf dem Gebiet und bitte euch um eure Hilfe!

Ich habe folgende Idee und habe noch Probleme mit der Umsetzung!
Ich besitze eine Modeleisenbahn mit einer kleinen Landschaft. Nun habe 
ich vor einzelne Beleuchtungen mittels meines ATMEGA 32 zu steuern. D.h. 
ich kann auch kleine Simulationen programmieren, was dem ganzen ein viel 
lebendigeren Eindruck verleiht.

Meinen ATMEGA 32 habe ich bereits erfolgreich auf einer Platine am 
laufen, mit der ich auch schon mehret Projekte realisiert habe. Diese 
Platine bietet 4 Ports! Je Port habe ich 8xEin/Ausgänge und jeweils eine 
ein + und - Pol!
Für die Lampen und einen kleinen Motor, die ich dort anschließen will, 
brauche ich zwischen eine Versorgungsspannung von 12- 20V!
Ich habe mir bereits Gedanken gemacht und dachte mir, ich kann das mit 
jeweils einem Transistor realisieren! Jedoch habe ich auf diesem Gebiet 
wenig Ahnung und komme nicht weiter! Ich dachte mir, dass eventuell ja 
auch für jeden Port ein Potentiometer nicht schlecht wäre, um an jeder 
Lampe die Helligkeit bzw. Motor die Geschwindigkeit steuern zu können.

Ich hoffe jemand findet die Zeit und das Interesse mir dabei zu helfen!

MFG Marc

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Marc M. schrieb:
> Modeleisbahn
Was es nicht alles gibt... ;-)

von C. D. (marc-n)


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Ja ich weiß!  ;)
MODELLEISENBAHN!
Aber Danke für den Hinweiß! War was unkonzentriert! ;)

von hinweis (Gast)


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Für die Helligkeit könntest du ein PWM machen. Such im Wiki mal nach PWM 
und vor allem dann bei dir auch nach Soft-PWM.

Ansonsten hast du schon recht, dass du Transistoren brauchst. Beliebter 
Anfängerfehler: Du brauchst in der Basis des Transistors einen 
Vorwiderstand. Wenn du dir die ganze Rechnung sparen willst, nimmst du 
1k Ohm. Nie Perfekt, aber meist nah dran.

von MaWin (Gast)


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Modelleisenbahnen haben 2 Problemem:

1. Die eigentliche Modelleisenbahn stört Elektronik

2. Die langen Leitungen fangen sich Störungen ein

Daher solltest du gucken, ob es möglich ist, deine
Beleuchtung elektrisch komplett von der restlichen
Elektrik zu trennen, jeweils die Zuleitung und
Rückleitung zu einem Objekt zu verdrillen,

und beim AVR den ATMega32 mit seinen 5V Netzteil nur
an einem einzigen Punkt, dem Massebeinchen des ICs,
mit den 12-20V zu verbinden, die deine Motoren und
Lampen versorgen (hoffentlich Gleichstrom, wenn
auch nicht gesiebt).

Als Treiber vom uC zu den Lampen verwendest du dann
am geschicktesten ULN2003/ULN2803, die schalten
deine 20V, die schalten 500mA und die haben eine
Freilaufdiode schon eingebaut, und für langsames PWM
taugen sie auch, also Motordrehzahlregelung oder
Dimmen von Lampen.

Natürlich gäbe es noch andere Lösungen, z.B. mit
zentralisiert um Kabel zu sparen, sondern per DCC
oder so aufgesetzt.

Der Rest ist Software, wobei ich nicht versuchen würde,
tausende von Potis an den AVR anzuschliessen, sondern
die Vorgabewerte irgendwie anders erfassen würde.

Vorschlag: Ein Menü, 4 Tasten, Vor zurück und nächster
vorheriger Eintrag. Damit kann man erst eine Gruppe,
dann ein Objekt auswöhlen, und zuletzt den Sollwert
für dieses Objekt in Stufen einstellen, und das kann
dann auch noch funktionieren, wenn man Werte in einem
Programmablauf ädnern will. Macht 4 Knöpfe und ein
Display.

von C. D. (marc-n)


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Danke für die Schnellen Antworten!

Ich möchte es eigentlich relativ einfach halten mit der Hardware!
Ich möchte einmal die Software aufspielen und dann jeweils die einzelnen 
vorprogrammierten Programme aufrufen und abspielen!
Wollte einen der 4 Ports dafür verwenden! Als Eingabe wollte ich auch 
ein paar Taster nutzen, mit denen ich einfach die einzelnen, von mir 
vorprogrammierten Programme aufrufe und mittels LED soll mir angezeigt 
werden, welches der Programme aktiv sind! Das dürfte an sich kp sein! 
Das müsste ich noch selber hinbekommen! :)

Was ein PWM muss ich jetzt gleich mal in Erfahrung bringen!


Zu MaWin:

Ich möchte die Beleuchtung unabhängig von der Eisbahn halten! Jeweils 
separates Netzgerät! Dachte mir halt, eins für mein ATMEGA 32 und eins 
was mir die 20V liefert!
Den Rest den du mir gepostet hast, versteh ich leider noch nicht so 
ganz! Hast du vllt einen Schaltplan oder ähnliches!

Grüße

von Michael R. (dj_motionx)


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Hallo Marc (der die Models auf die Eisbahn schickt :-D )

Ich würde vorschlagen du baust das ganze Step by Step auf. Die Lichtsim. 
fix in den Controller einzuprogrammieren ist sicher ein guter Anfang -> 
Die Auswahl mit den Tastern und Anzeige mit LEDS kriegst du locker hin.
Dann kannst du ja nach Belieben erweitern.
-> Lichter nur EIN/AUS schalten
-> Licher dimmen (PWM)
-> Motoren ansteuern
....
+ jeweils eine geeignete Hardware an deinen Ports (Transistor, 
Treiberschaltung, ... )
Was ich sagen will ist dass das alles unabhängige Probleme sind die du 
in kleinen Happen lösen kannst. Material und Infos findest du sicher zu 
genüge auf dieser Seite.

Viel Erfolg !

von hinz (Gast)


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MaWin schrieb:
> Als Treiber vom uC zu den Lampen verwendest du dann
> am geschicktesten ULN2003/ULN2803, die schalten
> deine 20V, die schalten 500mA

Aber nicht 7*500mA bzw 8*500mA!

von C. D. (marc-n)


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Ja Step by Step ist schon das was ich vorhabe! ;)
Anfangen will ich mit der Platine für die Beleuchtung!

Danke MaWin! Glaube habe es jetzt verstanden! Die Ansteuerung und 
Verschalung auf der Platine des ULN2003 müsste ich sogar hinbekommen!

Aber was meinst du mit diesem Hinweis?
Aber nicht 7*500mA bzw 8*500mA!

Dimmen der Beleuchtung mittels Potentiometer, was haltet ihr von dieser 
Idee?

Vielen Dank, für die vielen Antworten!

;) Ich weiß, kann leider die Überschrift des Threads nicht mehr ändern 
:P

von Knut B. (Firma: TravelRec.) (travelrec) Benutzerseite


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Marc M. schrieb:
> Aber was meinst du mit diesem Hinweis?
> Aber nicht 7*500mA bzw 8*500mA!

Die ULN2803/2003 können 500mA pro Kanal schalten, aber nicht alle 
gleichzeitig, dann kochen sie über ;-) Stichwort(e): Duty Cycle -> 
Datenblatt.

von Thomas E. (thomase)


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Marc M. schrieb:
> Dimmen der Beleuchtung mittels Potentiometer, was haltet ihr von dieser
> Idee?
Gut. Aber nicht über die Versorgungsspannung.
Das Poti schliesst du an einen Analogeingang des Controllers an und 
liest den Wert mit dem ADC ein. Das ist dann deine nächste Baustelle: 
AD-Wandler.

Deswegen Step by Step. Mach' erstmal die Beleuchtung an sich. Musst nur 
einen ADC-Pin freilassen und dann baust du das als nächstes ein.

mfg.

von Marc M. (Gast)


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Ah ok! Vielen dank!
Den Adc-Pin kann ich ja dann an dem Port freilassen, wo ich eh die 
gesammte Steuerung drüber machen wollte! Wird es dann auch möglch sein 
einzelne Ports( Lampen) zu dimmen, oder nur im gesamten?
Dass heißt, ich muss mich drum kümmern den ULN2803/2003 anzuschließen?
Und einfach mit transistoren zu arbeiten lohnt sich nicht???

Kann mir einer aus Erfahrungsberichten sagen, wie viel Strom bei so 
einer kleinen 14 V Lampe fließt?! Habe nämlich keine angabe gefunden und 
Frage mich ob das dann nacher nicht zu viel ist für den ULN2803/2003, 
wenn ich davon 6-8 Stück anschließe?

MfG

von Skua C. (skua)


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Marc M. schrieb:
> Kann mir einer aus Erfahrungsberichten sagen, wie viel Strom bei so
> einer kleinen 14 V Lampe fließt?!


Kann man zur Not auch messen.

von derLars (Gast)


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Wieviel Watt hat denn die Lampe?

Watt = Spannung * Strom
Strom = Watt / Spannung

Du kannst den Strom durch die Lampe ja auch durch einen Vorwiderstand 
reduzieren, je nachdem wie hell die Lampe maximal werden soll.

derLars

von Hannes L. (hannes)


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Marc M. schrieb:
> Kann mir einer aus Erfahrungsberichten sagen, wie viel Strom bei so
> einer kleinen 14 V Lampe fließt?!

Man kann auch LEDs (mit Vorwiderstand!) benutzen, das spart Kosten und 
Strom.

...

von juppi (Gast)


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Die 14V Lämpchen ca 50mA.
Ansonsten wie Hannes schrieb,Leuchtdioden.
Ich betreibe die Leuchtdioden im durchschnitt mit 5 mA.
Bei Straßenlampen sagen manche immer noch zu hell,das lässt sich über 
PWM möglicher weiße noch anpassen.
MfG

von Hannes L. (hannes)


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juppi schrieb:
> möglicher weiße

Meine Gartenbahnfreunde bevorzugen gelbe LEDs, weiße sind ihnen zu 
grell.
;-)

Duck & weg...

...

von C. D. (marc-n)


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Danke für die vielen hilfreichen Tipps!
Habe mich mittlerweile mit dem Datenblatt des ULN2003 beschäftigt!
Jedoch verstehe ich nicht, wie ich das IC anschließen muss!
Ich verstehe nicht, wo ich meine Versorgungsspannung anschließen muss 
und was das common wheeling bedeutet?

Ich dachte, ich habe 1 PIN für meine Versorgungsspannung, 1x GND, 7x die 
Ansteuerung, wo ich mit den Ports von meinem Mikrokontroller dran gehe, 
und halt 7 Ausgänge, wo direkt die Lampen/LED´s dran kommen!

Grüße

von MaWin (Gast)


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> Ich dachte, ich habe 1 PIN für meine Versorgungsspannung, 1x GND, 7x die
> Ansteuerung, wo ich mit den Ports von meinem Mikrokontroller dran gehe,
> und halt 7 Ausgänge, wo direkt die Lampen/LED´s dran kommen!

Kommt hin, wobei Masse der Versorgungsspannung des ansteuernden AVR und 
Masse der höheren Versorgungsspannung der LEDs beide gemeinsam an den 
einen Masse Anschluss GND des ICs kommen, und der 
Versorgungsspannungsanschluss des ICs nur an die Versorgungsspannung 
geht, an der auch die LEDs hängen.

von C. D. (marc-n)


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Ok!

Glaube es fast verstanden zu haben!

Vllt hat einer 5min um mir eine schnelle Skizze zu machen! Wäre sehr 
Dankbar!

von Juppi J. (juppiii)


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von Tippy (Gast)


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Und wenn da nix dabei ist, findet sich bestimmt bei einem der 409 
Threads hier im Forum zum Stichwort "ULN2003" eine Schaltung.

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