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Arduino, Busch Feldbahn und Modulanlage Im Zuge der konzeptionellen Überlegungen zum weiteren Ausbau der Modulanlage haben wir festgestellt, dass normale Strecken- und Kurvenmodule mittlerweile in doch ausreichender Zahl vorhanden sind und darüber hinaus Funktionsmodule – auch für die Kommunikation mit dem Publikum – eine spannende Ergänzung darstellen. Im Zuge dieser Überlegungen entstand die Idee eines Moduls mit einem Sägewerk und einer Feldbahn. Zwei Segmente mit den Abmessungen 0,5m * 1m bedeuten eine Gesamtfläche von 2m * 0,5m. Abb. 1: Skizze Modul Sägewerk Der Anschluss an die Modulstrecke erfolgt über eine Anschlussweiche, daran schließt eine DKW zur weiteren Verteilung an. Ein Lokschuppen sowie ein Sägewerksgebäude, eine Feldbahn und ein funktionsfähiger Umschlagkran waren weitere Eckpunkte der Planung. Bei der Feldbahn wurde in Ermangelung entsprechender Alternativen im Wesentlichen auf Produkte der Fa. Busch gesetzt. Ein eigenes Kapitel ist hier Gleisverlegung mit Flexgleisen anderer Hersteller. Nach langer Suche im Internet und mehreren Tests wurde das erforderliche Magnetband bei Fremdgleisen durch eine Eisenmatte ersetzt bzw. realisiert. Hier gibt es keine Probleme mit der Verpolung der Magnete im Übergang zwischen den Gleisen. Da vieles im Selbstbau mit 3 D – Druck entstanden ist sollten auf der Feldbahn darüber hinaus auch neben den „normalen“ Lokomotiven der Fa. Busch auch die Möglichkeit für Eigenbauten auf Basis anderer Hersteller von Z – Fahrwerken geschaffen werden sollte. Eine besondere Herausforderung stellt die – geplante – Drehscheibe für die Feldbahn dar, diese soll funktionsfähig sein. Abb. 2: Ausfahrt aus dem Sägewerksgebäude Hierzu musste eine Möglichkeit zur Steuerung – vorzugsweise eine PulsWeitenModularsteuerung (PWM) geschaffen werden, da diese Fahrwerke teilweise auf andere Spannungen ausgelegt sind, grundsätzlich aber auch mit 3 Volt funktionieren. Eine spätere Digitalisierung wurde angedacht, aber erst einmal nicht realisiert. Im Ausstellungsbetrieb sollte darüber hinaus auch die Möglichkeit für einen – ggf. dynamischen – Automatikbetrieb geschaffen werden. Ein weiterer Punkt war die Frage der Stromversorgung, neben der klassischen DCC Spannung war für Arduino Anwendungen eine 5 V Stromversorgung geplant. Dieses Ziel konnte über eine Diodenschaltung mit jeweils 3 Dioden in Reihe (Spannungsabfall Je Diode ca. 0,7 Volt) erreicht werden. Da die Lokomotiven bereits mit einem starken Magneten zur Erhöhung des Anpressdruckes ausgerüstet sind lag es nahe Schaltungen durch Reedkontakte oder Hall – Sensoren zu realisieren. Wir haben uns aufgrund der Rahmenbedingungen für Hall – Sensoren entschieden. Im Zuge der Planung entstand daher nachfolgendes Konzept: • Steuerung des gesamten Feldbahnbetriebes mit einem Arduino • Möglichkeit über Hall – Sensoren automatische Abläufe zu schaffen • Richtungswechsel und Haltbefehle über Tasten am Anlagerand • Geschwindigkeitsregelung über PWM an zentraler Stelle • Reduktion der Spannung von 5 V auf 3 V ohne zusätzliche Stromversorgung Das erste Segment ist für den Feldbahnbereich technisch mittlerweile weitestgehend fertig, die Gestaltung ist noch im Aufbau. Neben der manuellen Steuerung ist auch ein automatischer Pendelbetrieb mit unterschiedlichen Abläufen möglich. Im Zuge der Ausgestaltung des zweiten Segmentes werden für den Automatikbetrieb weitere Optionen geschaffen. In der folgenden Abbildung ist der prinzipielle Aufbau des Systems dargestellt. Abb. 3: Systemskizze Steuerung Feldbahn