WLAN Trafo mit Smartphoneregler zum Betreiben von analogen Loks

Die WLAN Steuerung für Modelleisenbahnen ist eine komplett auf der WLAN-Funktechnik basierte Modellbahnsteuerung. Sie bietet das Steuern von Lokomotiven, das Schalten von Funktionen in der Lok sowie das Stellen von Weichen am Gleis bzw das Steuern von Trafos.

Anders als alle anderen Digitalsysteme arbeitet WLAN komplett im Funkbereich. Zur Klarstellung: die WLAN Funkverbindung hat NICHTS mit der Verbindung zum Internet zu tun. Es wird nur die gleiche Datenübermittlungstechnik eingesetzt. Eine Verbindung des WLAN Systems zum Internet ist möglich, dazu später mehr.

 Die Grundidee ist eine möglichst störunanfällige Datenübermittlung von dem Eingabegerät zur Lok oder zur Weichensteuerung.

 Eingabegeräte waren bisher immer eine stationäre DCC Zentrale und ein daran angeschlossenes Bediengerät.

 Diese bisher immer notwendige DCC Zentrale ist bei der WLAN – Steuerung nicht mehr notwendig.

 Hier bedienen wir uns eine millionenfach verkauften Hardware, Ihrem Smartphone* oder Tablet*. Auf dieses Endgerät wird eine Applikation installiert, die das Fahren, Schalten und Stellen auf der Modellbahn ermöglicht.

*)auch APPLE Endgeräte sind grds. einsetzbar

Erweiterte PC Kenntnisse sind nicht erforderlich. Die Applikation installiert sich und Sie können anschließend sofort den Lokdecoder bedienen.

Damit sinken die Kosten für den Einstieg, Umstieg und die Erweiterung der Steuerung erheblich. Die „Intelligenz” des Steuersystems wird in die Lok gelegt (in den Decoder), so braucht es keine teure Zentraleinheit zur Verwaltung der Informationen von Eingabegeräten, Lok – und Schaltdecodern mehr.

 Um möglichst wenige differenzierte Endgeräte (Decoder) verwenden zu müssen, wurde auf eine größtmögliche Einheitlichkeit der Hardware gesetzt.

 Im ersten Moment erscheint deshalb der Lokdecoder im Vergleich zum Router gleich. Die Begrifflichkeiten erläutern wir etwas später.

 Der Inhalt (Software der Decoder) unterscheidet sich jedoch teils erheblich voneinander. Großer Vorteil dieser Vereinheitlichung ist es, dass Hardware, die speziell für diesen Einsatz entwickelt wurde (TrainLine Decoderplatine, „PLC” genannt), mit wenigen Bauteilen das gesamte Spektrum der Modellbahnsteuerung abdecken kann.

Übersicht der Decodervarianten

Im Folgenden stellen wir Ihnen die einzelnen Decodervarianten vor. Es handelt sich immer um den gleichen Grundtypen des Decoders.

Der Decoder besteht aus zwei Bauteilen:

Einem Raspberry PI (R-PI) als Minicomputer mit einer enormen Rechnerleistung. Der R-PI verwaltet die Kommunikation zum Smartphone oder Tablet. Hier läuft die Betriebssoftware LINUX und der Datentransfer über den I²C-Datenbus zu der PLC-Platine.

0. PLC Platine. An dieser Platine befinden sich alle notwendigen Anschlüsse zum Betrieb des Decoders. Die PLC Platine versorgt den R-PI mit Energie und besitzt die Motorendstufe sowie die Ausgänge und Schnittstellen zu weiteren Kommunikations-Decodern (u.a. Weichenschaltdecoder und SUSI Schnittstelle).

Fahrdecoder/Lokdecoder (Direktfunk zum Smartphone/Tablet)

Der Lokdecoder ist einheitlich mit einer Belastbarkeit von 5A ausgelegt. Auf Grund der vorgegebenen Baugröße des R-PI macht ein weniger stark belastbarer Decoder keinen Sinn.

 Die Software des Lokdecoders ist so eingestellt, dass Sie mit dem Lok- oder Fahrdecoder folgende Funktionen realisieren können:

• Fahren der Lok (mit max. 256 Fahrstufen)

Schalten von bis zu 8 Funktionsausgängen

• Funktionsausgänge sind wahlweise mit 5V oder 24V schaltbar

Masseanschluss

• SUSI Steckbuchse für Soundmodule

• Anschluss I²C-Bus

PoM – Programmieren von voreingestellten oder abzurufenden Funktionen während des Fahrbetriebs

• Anschluss für ein Servo

Weitere Funktionen, die der Decoder bietet:

• Rückmeldung der Fahrgeschwindigkeit (Soll- und Ist-Anzeige)

• Rückmeldung der geschalteten Funktionen

• Anschluss einer weiteren PLC-Platine, um die Leistung auf 2x 5A zu erhöhen (möglich bis zu 5x 5A)

 Anschlussmöglichkeit für eine RPI Camera, Bildübertragung auf das Smartphone/Tablet in nahezu HDMI Qualität mit ruckelfreien Bildern (H.264-Format)

• Audioanschluss für den Lautsprecher (Sounds)

• Updatefähig via Internet ab Version 2.0*

• Anschlussmöglichkeit eines RFID-Aktivators für Rückmelungen

 *) für die Updatemöglichkeit wird der TrainLine Router benötigt

　Train Line Router als Knotenpunkt der Lokdecoder und Eingabegeräte

Wenn Sie mehr als eine Lok mit dem Smartphone steuern möchten, so ist dieses über den Router machbar. Der Router ist die Verbindungsstelle zwischen Lok(s) und Smartphone(s). Insgesamt können 254 Decoder oder Smartphones über einen Router verwaltet werden.

Die TrainLine Router-Software ist so konfiguriert, dass Sie folgende Möglichkeiten haben:

 Verbindungsschnittstelle zu den Loks und Smartphones

Über eine LAN-Buchse ermöglicht der Router den Anschluss an Ihren Internetrouter (z.B. Fritzbox). Damit können online Updates auf die Lokdecoder gespielt werden

 Anschluss für Weichenschaltdecoder über den I²C-Bus

 Damit ist der Router nicht nur eine Verbindungsschnittstelle, sondern mit dem Router können Sie die Lokecoder bei Bedarf updaten (Freigabe des Decoders über einen Freikanal Ihres Internetrouters) und kostenpflichtige Programmerweiterungen dazuladen.

 Durch die Anbindung eines Weichendecoders (kann bis zu 8 Weichen stellen) über den I²C-Bus können Sie auch Magnetartikel wie Weichenantriebe und Signalantriebe ansteuern.

Über den I²C-Bus sind insgesamt 100 er 8fach-Weichendecoder anschließbar.

　IP-Adressierung im WLAN Funk TrainLine

Der Router hat immer die Auslieferungs-IP-Adresse 172.24.4.1.

Die Lokdecoder erhalten ebenfalls eine IP-Adresse ab 172.24.4.50 aufsteigend, den mobilen Geräten sind die IP-Adressen 172.24.4.2 bis 172.24.4.49 freigehalten.

Nähere Infos zu den Einstellungen der IP-Adressen und der Veränderbarkeit kommen wir später.

Weichenstell-Decoder

Um Weichen stellen zu können, bietet das WLAN Funksystem einen Weichenstelldecoder mit bis zu 8 Anschlussmöglichkeiten.

Die Weichenantriebe werden an Schraubklemmen am Weichenstell-Decoder angeschlossen.

Der Decoder erhält über den Anschluss am Router via I²C-Buskabel die entsprechenden Stellbefehle. Die Polarität zum Stellen der Weichen kommt ebenfalls vom Router.

Eine einfache Anschlussübersicht finden Sie weiter unten.

Konfigurationsmöglichkeiten des TrainLine WLAN DECODERS

Der Lokdecoder kann MEHR als nur in eine Lok verbaut werden!

Auf Grund der enormen Speicherplatz- und Rechnerkapazitätsreserven ist es möglich, den Lokdecoder noch für weitere Einsatzmöglichkeiten zu Programmieren:

• DCC Zentrale, Ausgabe des DCC Signals am Motoranschluss des WLAN Decoders

• Blockstellensteuerung mit der Möglichkeit, analoge und digitalisierte Loks (aktuell DCC) hintereinander auf den Blockstellenabschnitten anzusteuern

• Mobiler Trafo, Ersatz des stationären Trafos an der Modellbahnanlage

DCC Zentrale

Der Decoder kann auch als DCC Zentrale geliefert werden.

Das genau kann der Decoder dann?

Es wird an dem Motorausgang ein DCC Signal zusammen mit dem Betriebsstrom ausgegeben. Hier werden die gleichen Signale und Spannungen zum Fahrgleis geschaltet, wie es eine herkömmliche DCC Zentrale auch macht. Mit dieser Datensignalausgabe können zwei mögliche Einbauvarianten vorgenommen werden:

0. Direkt in der Lok vor einen bereits vorhandenen DCC Lokfahrdecoder. Im ersten Moment erscheint es dem Anwender, dass zwei Decoder eigentlich einer zu viel ist. Ja und Nein: ja, wenn Sie die gesamte Verkabelung an dem bereits verbauten DCC Decoder umklemmen und an den WLAN Decoder anschließen möchten. Danach haben Sie den reinen WLAN – Fahrbetriebsdecoder und NEIN, da Sie die Verkabelung nicht ändern müssen und alle bisher gewohnten Funktionen des DCC Decoders einfach weiter benutzen können. Der WLAN DCC Decoder wird einfach als kleine mobile DCC Zentrale VOR den DCC Decoder in das Zuleitungskabel zwischen Gleis und DCC Decoder eingebaut. Weiterer Vorteil dieses Einbaus: alle Mehrfunktionen, die der WLAN Decoder bietet können mitgenutzt werden, z.B. Sound über die SUSI Schnittstelle, Rückmeldungen von RFID-Chip-Positionen, Camera-Anschluss am WLAN Decoder, usw.

 Auch kann die Stromversorgung nun auch ein AKKU übernehmen….

 Der Decoder wird wie eine DCC Zentrale zwischen Trafo (oder AKKU als Energiequelle) und Gleis eingebaut. Nun liefert der WLAN DCC Decoder wieder das DCC Signal und auch den Betriebsstrom über den Motoranschluss an das Gleis

Blockstellensteuerung

Auf jeden einzelnen Gleisabschnitt in den Blockstellen kann wahlweise ein analoges Fahrsignal, ein DCC Signal oder kein Signal ausgegeben werden. Damit ist ein Mischbetrieb verschiedener Lokmodelle möglich

　Analoger Ersatz für einen Trafo

Der WLAN Decoder kann auch anstelle des analogen Trafos zwischen Stromquelle und Gleis eingebaut werden. Damit kann über das Smartphone WLAN-funkgesteuert die analoge Anlage geregelt werden. Sie sind also mobil und der Verkabelungsaufwand ist minimal. Man kann z.B. einen Piko Netzteil mit Gleichstromausgang an den WLAN Decoder anschließen. Statt den Motor in der Lok anzuschließen, wird das Gleis angeschlossen. Für die Rapberry Pi Computer mit aufgestecktem WLAN-Decoder gibt es Gehäuse, um die Elektronik zu schützen