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 Betreff des Beitrags: Re: "Eigenbau"-2,4 GHz-Sender
BeitragVerfasst: 04.10.2018, 12:02 
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*** SchienenDampfer
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Danke, Arne!

Ich wäre eigentlich nur neugierig, ob man mit so einem Eigenbau diese Hitec-Frequencyhopping bedienen könnte. Aber ich habe zu wenig Ahnung auf den Gebiet, und akut habe ich zum Glück auch keinen Bedarf (einen Empfänger in Reserve habe ich noch). Es ist eher der Spieltrieb...

DLG Zoltan

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StEAG - Somestaler Eisenbahn-Aktiengesellschaft
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Bild
http://www.lokteam.at/


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 Betreff des Beitrags: Re: "Eigenbau"-2,4 GHz-Sender
BeitragVerfasst: 05.10.2018, 21:20 
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*** SchienenDampfer
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Hallo zusammen,

ich will hier mal versuchen, dass PPM-Signal zu erklären, wie ich es (erfolgreich) verwende:

Bild

Hinweis:
Die Skizze zeigt ein PPM-Signal für 4 Kanäle dies ist nur zur Vereinfachung. Die von mir verwendeten Transmittermodule haben erst ab 6 Kanälen funktioniert.

Für jeden Kanal wird ein Signal bestehend aus einem Puls und einer Pause erzeugt. Die Gesamtlänge von Puls und Pause ist zwischen 1ms und 2ms, abhängig vom Wert des Kanals (1,5ms ist also die Mitte). Der Puls hat dabei eine feste Länge, in meinem Fall von 0,3ms. Nach den Kanälen 1-6 kommt noch ein Puls und dann eine längere Pause. Die Gesamtlänge beträgt in meinem Fall 22ms, die könnte man aber vermutlich bei nur 6 Kanälen auch deutlich kürzer wählen. Ich hab sogar den Verdacht, dass man problemlos mit unterschiedlich langen Frames arbeiten kann, solange die Pause vor dem nächsten Frame nur lang genug ist.

Ich werde da noch einmal ein paar Tests machen.

Vorhin habe ich im Keller eine Probefahrt mit meiner EKB gemacht. Sowohl Fernsteuerung, als auch Lok tut prima. Das "Schiebertuning" hat ihr sehr gut getan (@Gerd: :TOP ). Ich warte derzeit noch auf bestellte Komponenten, die ich euch dann einzeln vorstellen werde.

Viele Grüße
Arne


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 Betreff des Beitrags: Re: "Eigenbau"-2,4 GHz-Sender
BeitragVerfasst: 05.10.2018, 21:57 
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*** SchienenDampfer
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Kleiner Nachtrag:

Ich habe eben einen Reichweitentest im Garten gemacht. Habe den Sender auf der Terasse liegen lassen und bin mit der Lok in der Trage losgestiefelt. Nach 30m war der Empfang noch gegeben. Das sind Ergebnisse, die ich mit meinen Deltang-Funken nicht erreiche. In der Lok ist ein Empfänger R410X von Orange (10€) verbaut. In den nächsten Tagen kann ich hoffentlich einen zweiten Sender aufbauen und werde dann mit Deltang-Empfängern experimentieren.

Spätestens in November in Köln kann dann der "Veranstaltungstest" durchgeführt werden.

Viele Grüße
Arne


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 Betreff des Beitrags: Re: "Eigenbau"-2,4 GHz-Sender
BeitragVerfasst: 09.10.2018, 20:15 
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*** SchienenDampfer
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Hallo zusammen,

kommen wir zu der aus meiner Sicht schwierigsten Aufgabe beim Bau meiner Sender: Der Beschaffung des Transmitter-Moduls!

Angefangen hat meiner Suche anhand des bzw. des dort gezeigten Fotos:

Bild
(c) DelTang

Relativ schnell hatte ich ein Modul, dass so aussah gefunden und bestellt:


Das Problem bei Hobbyking ist, dass Artikel, bei denen "Shipped From: GLOBAL" steht, meiner Erfahrung nach aus Hongkong kommen. Erstmal kein Problem, aber wenn der Versender sich keine Mühe gibt, landet es beim Zoll. Das ist grundsätzlich Ok für mich, aber nach 1 Stunde Wartezeit beim Zoll durfte auch das Paket, auf dem was von "Charger" stand (Zöllner: "Die Chinesen schreiben da immer irgendwas drauf.") von mir unter den Augen des Zöllners geöffnet werden. Es passiert was ich schon befürchtet hatte: Ein Sendemodul muss bei der Einfuhr natürlich den deutschen Sicherheitsstandards entsprechen. Das konnte das Auge des Zöllners natürlich nicht, also musst die Ware einer eingehenden Prüfung unterzogen werden und ich durfte mit einem Schreiben wieder nach Hause fahren.

Knapp eine Woche bekam ich dann wie versprochen Post vom Zoll:

Zitat:
... am 30.8.2018 beantragten Sie die Abfertigung von einem Sendermodul "ORX" und einem Empfängerbaustein zum zollrechtlich freien Verkehr. Zur Klärung, ob Verbote und Beschränkungen hinsichtlich der Produktsicherheit der Einfuhr entgegenstehen, wurden Ihnen die Waren zunächst nicht überlassen.

Die zuständige Marktüberwachungsbehörde - hier: Bundesnetzagentur - hat zwischenzeitlich mitgeteilt, dass es sich beim dem Sendermodul um ein nichtkonformes Erzeugnis gemäß Art. 29 der VO (EG) 765/2008 handlet, dass zum Schutz der menschlichen Gesundheit nicht eingeführt werden darf.

Die einfuhrabgabenrechtliche Abfertigung der restlichen Produkte (Empfängerbaustein) ist nur bei gleichzeitiger Vernichtung des nichtkonformen Produktes (Sendermodul "ORX") möglich. Sofern Sie dies wünschen, können Sie Ihre Sendung bis zum 01.10.2018 unter Vorlage dieses Schreibens, Ihres Ausweises und Ihren Kaufunterlagen beim Zollamt Hafencity unter Entrichtung der Einfuhrabgaben abholen...


Ich hätte dagegen Einspruch einlegen können. Hab ich aber nicht, denn ich hatte mittlerweile diese Modul in England bestellen können und auch erhalten:


Als ich meinen Empfänger abgeholt habe und dabei der Vernichtung des Transmittermoduls zugestimmt habe, teilte mir der Zollbeamte mit, dass das Teil nicht zur Bundesnetzagentur geschickt wurde, sondern nur Fotos. Es hat also keine technische Prüfung stattgefunden. Da es aber an mir liegt, die Konformität nachzuweisen, war es mir so am einfachsten.

Mein Modul aus England habe ich dann von seinem Gehäuse befreit und die Platine auf eine Stiftleiste gesteckt und in den Sender für meine EKB verfrachtet. Dort tut es, was es soll.

Mittlerweile habe ich noch ein aus meiner Sicht besser geeignetes Modul gefunden:


Das Modul unterscheidet sich von meinem ersten dadurch, dass es kein Gehäuse hat, der Bind-Taster an einem Kabel hängt und damit an meinem Eigenbausender außen an das Gehäuse geführt werden kann. Außerdem findet die Spannungs und PPM-Versorgung über ein Kabel statt, eine LED baumelt am Kabel und es liegt ein Verlängerungskabel für die Antenne bei. Und das Beste: Ich konnte es in der EU (in England) bei [url]micron radio control[/url] bestellen:

(die vertreiben auch die Deltang-Komponenten)

Bild

Die Lieferung ist heute, 8 Tage nach Bestellung, per Post bei mir angekommen. Die Post erscheint nicht der optimale Logistikpartner ist aber günstig. Der versicherte Versand aus England haut ja immer ganz schön rein.

Das war's von mir zu diesem Kapitel. Vielleicht erspart es dem einen oder anderen etwas Ärger.

Viele Grüße
Arne


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 Betreff des Beitrags: Re: "Eigenbau"-2,4 GHz-Sender
BeitragVerfasst: 09.10.2018, 20:52 
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*** SchienenDampfer
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Nächster Teil: Der Mikrocontroller

Seit einiger Zeit habe ich immer mal wieder mit Arduinos experimentiert. Ich bin beruflich in der Softwareentwicklung tätig allerdings eher mit der Abbildung und Erfassung von Geschäftsprozessen. Im Vergleich zu Webservices und SQL-Datenbanken ist so ein Microcontroller (uC) ganz schön technisch. Die Arduino-Platform bietet die Möglichkeit mit C/C++ und vielen Beispielen und Libraries hardwarenah zu programmieren. Es gibt sicher andere Wege um zum selben Ziel zu kommen, aber ich habe mich für diesen entschieden.

In der zuvor gezeigten Fernbedienung für meine EKB ist ein Arduino Uno-Board verbaut. Meine weiteren Sender werde ich aber mit Arduino Nano-Boards aufbauen. Hier mal ein Größenvergleich:

Bild

Hinweis: Ich verwende normalerweise nur original Arduino-Boards, weil ich das Projekt unterstützenswert finde. Dies kosten in der Regel zwischen 20 und 30 Euro. Leider hatte ich eine falsche Lieferung und so um schnell an Nano-Boards zu kommen hab ich zu China nachbauten zu 18€ für 5 Stück gegriffen - davon fing aber eines auch nach 3 Stunden Betrieb an zu rauchen :WN

Das Nano-Board ist etwa 45x19mm. Für meine Schaltung benötige ich folgende Pins:
  • GND = Masse / Minuspol. Hier kommt das Minus des Akkus ran, diverse Taster und Potis brauchen auch die Masse
  • VIN = Eingangsspannung / Pluspol. Das Board verträgt 12 V, 7 sollten es optimalerweise sein. Mit dieser Spannung wird auch das Transmittermodul versorgt.
  • 5V wird für die Potis gebraucht
  • Digitiale I/O-Pins: Die Pins D0-D13 werden für Taster (bei meinem EKB-Sender 5 Stück als Input), dem Ausgang des PPM und für die LED benötigt.
  • Analog-Pins: Die Pins A0-A7 werden zur Auswertung der Potis benötigt. Sie können aber auch als digitale I/O-Pins verwendet werden.

Konkret verwendet der Sender meiner EKB:
  • 3 analoge Inputs für die Potis
  • 2 digitale Outputs für die LED und PPM
  • 5 digitale Inputs für die Taster

Außerdem experimentiere ich derzeit mit einem 0,96" OLED-Display (I²C). Hierfür werden die Pins A4 (SDA) und A5(SCL) benötigt. Die kann man sich aber problemlos freihalten.

Viele Grüße
Arne


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 Betreff des Beitrags: Re: "Eigenbau"-2,4 GHz-Sender
BeitragVerfasst: 11.10.2018, 22:11 
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*** SchienenDampfer
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Hallo zusammen,

da ich fürchte, dass das Interesse hier ohnehin gering ist, versuche ich mit ein paar Erfahrungen zur Generierung des PPM-Signals abzuschließen.

Das Problem ist, ein hinreichend präzises PPM zu erzeugen. Dass ist mit C und nur 16MHz nicht einfach, wenn man bedenkt, dass die Genauigkeit ungefähr bei einer Mikrosekunde liegen muss. Am besten geht das mit einer ISR, die man z. B. hier findet:


Hier der Code daraus noch etwas vereinfacht bzw. angepasst:
Code: Alles auswählen
#define CHANNEL_NUMBER 6
#define CHANNEL_DEFAULT_VALUE 1500
#define FRAME_LENGTH 15000
#define PULSE_LENGTH 300
#define PPM_PIN 2

int channel_values[CHANNEL_NUMBER];

void setup() {
  pinMode(PPM_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(PPM_PIN, 0);

  cli();
  TCCR1A = 0;
  TCCR1B = 0;
  OCR1A = 100;
  TCCR1B |= (1 << WGM12);
  TCCR1B |= (1 << CS11);  // 8 prescaler: 0,5us bei16mhz
  TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);
  sei();

  for (int i = 0; i < CHANNEL_NUMBER; i++) {
    channel_values[i] = CHANNEL_DEFAULT_VALUE;
  }
}

void loop() {
  // Hier die Werte in channel_values anpassen (1000-2000)
}

ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
  static boolean state = true;

  TCNT1 = 0;

  if (state) {
    //start pulse
    digitalWrite(PPM_PIN, 1);
    OCR1A = PULSE_LENGTH * 2;
    state = false;
  }
  else {
    //end pulse
    static byte cur_chan_numb;
    static unsigned int calc_rest;

    digitalWrite(PPM_PIN, 0);
    state = true;

    if (cur_chan_numb >= CHANNEL_NUMBER) {
      cur_chan_numb = 0;
      calc_rest = calc_rest + PULSE_LENGTH;
      OCR1A = (FRAME_LENGTH - calc_rest) * 2;
      calc_rest = 0;
    }
    else {
      OCR1A = (channel_values[cur_chan_numb] - PULSE_LENGTH) * 2;
      calc_rest = calc_rest + channel_values[cur_chan_numb];
      cur_chan_numb++;
    }
  }
}


Vermutlich würde man das sauberste PPM-Signal mit Assembler erzeugen, aber dazu habe ich keinen Bock. Fetischisten vor :wink:

Im weiteren Verlauf hatte ich dann noch folgende Erkenntnisse:
  • Das Transmitter-Module sendet dann die Werte des letzten PPM-Frame weiter, wenn kein Frame im Anschluss kommt. Es reicht also immer dann einen Frame zu senden, wenn sich an den Kanalwerten etwas geändert hat.
  • Man sollte Logik der loop-Methode nur verarbeiten, wenn gerade kein Frame gesendet wird. Die 15ms kann man immer warten. Andernfalls wird der PPM-Frame ungenau
  • Das Auslesen der Potis an den analogen Eingängen springt gerne um 1 Bit hin und her. Ich habe hier eine Trägheit eingebaut, dass zum Beispiel Änderungen von 1 Bit erst nach 500ms verarbbeitet werden, 2Bit nach 250 usw.
  • PPM-Frames unter 6 Kanälen werden vom Transmittermodul nicht erkannt

All diese Maßnahmen haben dazu geführt, dass meine Servos nur noch sehr selten um 1 Schritt (von 1000) springen. Das ist für mich akzeptabel.

Die Programmierung der Servowege habe ich derzeit noch durch Konstanten der Firmware realisiert. Ich habe überlegt, dies durch die vorhanden Taster und Ausgabe-Blink-Codes der LED zu machen, oder aber noch ein 0,96" OLED zu verbauen. Damit werde ich aber noch ein paar langfristige Praxistests abwarten. Das EDHT in Köln wird so eine Gelegenheit sein.

Solange baue ich einen Möglichst kleinen Sender für eine elektrische Akkulok für meine Kinder mit Deltang-Empfänger Rx61-1.

Bei Fragen fragen. Ich will aber unser Forumsthema auch nicht von mir aus unnötig mit uC Sourcecode sprapazieren.

Viele Grüße
Arne


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 Betreff des Beitrags: Re: "Eigenbau"-2,4 GHz-Sender
BeitragVerfasst: 11.10.2018, 22:53 
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Hallo Arne,

ich finde das Thema sehr interessant. Ich hatte auch schon mal angedacht mit Arduinos ein Telemetrie zu realisieren. Leider aus Zeitmangel bin ich über den Teilekauf nicht hinaus gekommen.

Viele Grüße
Georg


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 Betreff des Beitrags: Re: "Eigenbau"-2,4 GHz-Sender
BeitragVerfasst: 11.10.2018, 22:56 
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Moin Georg,

ja, die Telemetrie wär auch noch was. Wir können ja bei Gelegenheit über das Thema philosophieren.
PS: Hier steht noch ne Rollbockgrube, soll ich die nach Köln mitbringen oder ist das Auto da wieder zu voll :mrgreen:

Viele Grüße
Arne


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 Betreff des Beitrags: Re: "Eigenbau"-2,4 GHz-Sender
BeitragVerfasst: 12.10.2018, 07:49 
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Hallo Arne,

die Generierung von zeitkorrekten Signalen per Timergesteuerten Interrupts ist schon gut, jedoch nicht ideal. Zum einen sorgt die unterschiedliche Ausführungszeit bis zum Setzen der Outputs für Ungenauigkeiten. Schlimmer wirds, wenn ein zweiter Interrupt die gesamte Ausführung verspätet.

Besser wäre es, die Hardware-PWM-Einheit zu verwenden. Hier kannst du auch per Interrupt, der auf den Timer compare match ausgeführt wird, die nächste Flanke vorprogrammieren, die dann vom Programm unabhängig timergesteuert gesetzt wird. Jenes Timerevent kann dann wieder den Interrupt auslösen. Schau dir mal das (etwa 400 Seiten lange) Datenblatt des auf dem Arduino verwendeten Atmel AVR Prozessors an. Unter 16-bit Timer/Counter ist alles sehr gut dokumentiert. Wenn du Fragen hast, frag ruhig nochmal nach.

Viele Grüße,
Stefan

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 Betreff des Beitrags: Re: "Eigenbau"-2,4 GHz-Sender
BeitragVerfasst: 12.10.2018, 08:35 
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Hallo zusammen,

ich hatte auch mal einen Eigenbausender für Echtdampf-Loks mit Schieberegler... Und ich hatte sowas auch schon mal mit Drehreglern...
Und ich bin mit großer Freude zurück zum klassischen Kreuzknüppel gekommen.

Warum? Weil sich nur so der Regler feinfühlig genug steuern läßt um vorbildnah zu fahren.
Wer nur auf ebener Tischbahn seine Runden ziehen mag, dem mag es vielleicht egal sein und wer lieber etwas flotter unterwegs ist sowieso.

Wenn es aber darum geht langsam und konstant zu fahren, so hatte ich sowohl mit Schieberegler als auch Drehregler nicht das Gefühl fein genug steuern zu können, allein schon weil der Hebel (Im Sinne von Hebelgesetz) fehlt.

Beispiele:
Anfahren einer Lok - Es wird ein gewisser Scheiberkastendruck benötigt bis die Lok sich in Bewegung setzt, unverzüglich danach wird der Regler wieder ein ganzes Stück geschlossen, denn zum reinen rollen/fahren wird weit weniger Dampf benötigt als zum Anfahren.
Neigungsänderung, Kurven - Wenn ich meine 3,5%-Steigung in Angriff nehme, so muß ich in den Kurven fein nachregulieren können, damit mir der Zug nicht verhungert, gleichzeitig aber beim Übergang in die Gerade wieder zurück regeln könne, damit mir der Zug nicht durch geht. Diese feinen Abstimmungen lassen sich besser mit dem Kreuzknüppel ausführen.

Meine Ansichten kommen vielleicht aber auch daher, daß ich selber viele Stunden auf meinen 5"-Loks zugebracht habe und somit ein Gefühl dafür habe wie sich Regler Haptik und Fahrverhalten eine Lokomotive anfühlen und ich großen Wert auf Vorbildnahe Betriebsweise lege (was mich leider zu oft zum Hinderniss werden läßt...)

Aber wie immer gilt - jedem das seine ;-)
Grüße, Gerd

_________________
Feld-, Wald- & Wiesenbahner aus Freude am Bahnsinn :TOP


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 Betreff des Beitrags: Re: "Eigenbau"-2,4 GHz-Sender
BeitragVerfasst: 12.10.2018, 09:57 
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Hallo Gerd,

was du geschrieben hast könnte ich geschrieben haben. Genau so ergeht es mir. Nur glaube ich nicht ganz an den Vorteil von Knüppeln. Ich glaube eher es ist die exaktere Auflösung der industriellen Anlagen. Die überlegene Reichweite sowiso. Bei Dampftreffen sind diese Steuerungen fast unbrauchbar. Was ich möchte das wäre eine Steuerung ohne den ganzen Firlefanz. Was nützen uns Heli-Programme und Loopings ? Aber trotzdem den Komfort moderner Steuerungen .

Hans


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 Betreff des Beitrags: Re: "Eigenbau"-2,4 GHz-Sender
BeitragVerfasst: 12.10.2018, 10:26 
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*** SchienenDampfer
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Hallo zusammen,

ich denke, welche Bedienelemente einem am meisten liegen muss jeder für sich entscheiden. Ich für meinen Teil nutzen schon seit 3 Jahren einen Deltang-Sender mit Drehpoti für meine Katie ohne Schwierigkeiten. Die Kreuzknüppel meiner Futaba waren mir stets zu leichtgängig. Ich habe immer eine Ratsche auf den Regler gebaut, damit er sich nicht versehentlich verstellt. Hab grad mal gezählt, die hat ca 30 Stellungen.

Es wäre natürlich problemlos denkbar, ein Poti mit langem Hebel oder sogar einen Kreuzknüppel aus einer Fernbedienung zu verbauen. Alternativ sollte man bedenken, dass es die Schiebepotis in diversen Längen gibt. Ich habe derzeit 30mm Weg verbaut. Es gibt aber auch 45, 50, 75 und sogar 100mm. Das ist mehr als man mit jedem Standardknüppel hat.

Hallo Hans,
damoba hat geschrieben:
Ich glaube eher es ist die exaktere Auflösung der industriellen Anlagen.

Das Transmittermodul unterstützt pro Kanal 2048 (11bit) Schritte. Mir ist keine Hobby-Anlage bekannt, die eine höhere Auflösung hat. Was meinst du mit "industriellen Anlagen"? Welche Auflösung haben die? Allerdings löst mein uC nur mit 10 bit auf. Hinzu kommt natürlich, dass die meisten analog-Servos ohnehin maximal 10bit verarbeiten.
Tests haben ergeben, dass eine Änderung meines internen Variablenwertes für einen Kanal um 1bit zu wenigstens einer akustischen Tätigkeit am Servo führen. Somit scheint mir die Auflösung auch zur Verfügung zu stehen. Genauere Tests lassen sich eigentlich nur mit einem Oszilloskop am Empfänger durchführen.

damoba hat geschrieben:
Die überlegene Reichweite sowiso.

Zumindest bei meinem Sender scheint die Reichweite kein Problem (für unsere Anwendungen) darzustellen. Ich wage zu bezweifeln, dass sie meinen Futaba-Anlagen unterlegen ist. Ob die durch andere Sender beeinträchtigt wird, müssen Tests auf Veranstaltungen ergeben. Mir ist es eigentlich auch egal, ob die Reichweite 1 oder 2km beträgt. Hauptsache die Verbindung reißt nicht ab, wenn ich die Lok steuere. Und meine Empfänger sind immer ganz brav und absolut nicht Förderlich für den Empfang inklusive der Antenne von Messing umhaust. Und da reißt derzeit die "optische Verbindung" durch meine Augen zuerst ab.
Das gute an meinem Orange-Empfänger ist, dass er nach 1 Sekunde ohne Empfang in die Failsafeposition geht und durch eine rote LED auch bei wieder bestehender Verbindung signalisiert, wie häufig die Verbindung seit Einschalten unterbrochen war. Damit kann man am Ende des Spielens mit Sicherheit feststellen, ob man Empfangsprobleme hatte oder nicht.

damoba hat geschrieben:
Bei Dampftreffen sind diese Steuerungen fast unbrauchbar.

Welche Steuerungen genau meinst du nun?

Viele Grüße
Arne


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