"Eigenbau"-2,4 GHz-Sender

Hallo Zoltan,

naja, ich komme ja zurecht. Ich will es ja nicht übertreiben. Um keine bösen Überraschungen zu erleben hab ich das meiste in globalen Variablen. Die Steuerung für die elektrische Lok im Video kommt mit 830Byte aus, der aktuelle Sender für meine EKB derzeit mit 1189 Byte. Kein Grund zur Panik
Das einzige, was es vielleicht eng werden lässt, ist das Display. Und das ist eigentlich eher eine Spielerei. Kann gut sein, dass ich meine Servowege per Flashen programmieren werde.

Korrigiere mich, wenn ich falsch liege, aber soweit ich weiß, arbeiten die ESP8266 (liegen hier bestimmt 5 Stück mit zuwenig PINs) und ESP32 mit 3,3V. Das ist leider ein Problem. Ich hab hier für Testzwecke ein Arduino MKR WiFi 1010, der auf den PINs auch nur 3,3V ausgibt. Das reicht leider für die Transmittermodule nicht (ausprobiert). Einfache (billige) Levelshifter haben dann das doch schon relativ hochfrequente PPM-Signal "verschlampt" sodass nur noch Brei rauskam. Mag sein, dass es da eine Lösung für gibt, aber einfach ist die dann auch nicht.

Viele Grüße
Arne

Hallo zusammen,

heute konnte ich den am 23.10. gezeigten Sender in den Pilotbetrieb überführen. Mechanisch, optisch und an der Software sind noch einige ToDos, aber es wird:

Zuerst die Bedienelemente... Die Linearpotis für 49 Cent das Stück haben sich leider nicht bewährt und waren zu erheblichen Teilen an dem Servobrummen meines ersten Senders beteiligt. Die Auswahl an Drehpotis ist erheblich größer und die aktuell verbauten für knapp 5€/Stück sind eine ganz andere Liga. Hinzu kam, dass ich bei den Schiebepotis mit der Zeit durch Dreck auch noch mit einer Verschlechterung gerechnet habe. Ein Staubschutz wäre zwar technis/mechanisch denkbar gewesen, steht für mich vom Aufwand aber in keinem Verhältnis.

An der linken Seite von oben nach unten:

• Einschatlter
• USB-Buchse
• Ladebuchse
• BIND-Taster des Transmittermoduls (kommt noch auf die Oberseite)

Auf der Front von oben nach unten:

• LED (leuchtet akutell immer)
• Poti (P1)
• Poti (P2)
• OLED Display 128x64
• 2x2 Taster (Oben S1 und S2, unten S3 und S4)

Momentan hat der Sender 3 Geber: P1, P2 und einen virtuellen Poti P3, der über zwei Taster (obere Zeile / S1+S2) gespeist wird. Dieser ist für die Umsteuerung gedacht. Mindestens ein weiterer Geber ist noch geplant, nämlich ein Pendant zu meinem Lichtmodul. Was noch kommt? Mal sehen...
Die Geber arbeiten alle im Wertebereich 0 bis 1023.

Kommen wir zum Display. Dieses kann natürlich eine Lok zeigen - meine Lok (es ist die EKB):

Zusätzlich habe ich einiges an "Programmierung" implementiert. Ins Menü gelangt man , wenn man S1 und S2 gleichzeitig drückt. Dann gilt:

• S1 = Zurück
• S2 = Enter
• S3 = zurück
• S4 = vor

Im Menü sind die die Taster erstmal von ihren Geberfunktionen entbunden. Das Menü verlässt man, wenn man S1 uns S2 gleichzeitig drückt, oder mit S1/zurück alles verlässt.

Derzeit sind de Menüs noch übersichtlich: Status und Kanäle:

Das Status-Menü ist das einzige, wo S1 und S2 weiterhin das virtuelle Poti bedienen es zeigt links oben die Werte von den Potis 1 und 2, darunter den IST- und SOLL-Wert vom virtuellen Poti (das hat eine Maximalgeschwindigkeit für eine "langsame" Schwinge).
Rechts sind die Ausgabewerte an die Kanäle 1-6. (Wertebereich 0-1000).

Im Menü "Kanäle" können die Kanäle konfiguriert werden:

• Geber: Kein, P1, P2, P3
• Minimalwert (0-1000)
• Mittelwert (0-1000), ist derzeit noch nicht implementiert
• Maximalwert (0-1000)
• Kanalumkehr 0/1

Die Werte habe dabei allerdings nur eine Auflösung von 1 Byte, springt also etwa in 4er-Schritten.

Alle Werte (inklusive dem aktuellen Wert vom P3) werden im EEPROM gespeichert. Meine aktuelle ToDo-Liste sieht vor:

• Lichtsteuerung über zwei Taster (S3 und S4) mit rot/weiß je vorne/hinten (hatte ich in meinem ersten Sender über 4 Taster realisiert, aber das wird mir vom Schaltplan zu unübersichtlich. Mein Futabasender hat das alles mit einem Taster hinbekommen)
• Mittwelwertbestimmung der Kanäle. Nur weil die Anschläge richtig stimmen, ist die Schwinge in der "Mitte nicht immer in der Mitte". Hier wollte ich der Kreisbewegung mit einem zusätzlichen Punkt Rechnung tragen. Die restliche Berechnung bleibt linear (mit einem "Knickpunkt").
• Zurücksetzen auf Werkseinstellung
• Neues Gehäuse. Das gezeigte kommt aus dem Würstchenleger von Gerd und hat irgendwie unten rechts die Platte beim Druck verlassen. Als Prototyp taugt es dennoch. Ein richtiges Gehäuse ist bei Shapeways bestellt.
• Drehknöppe auf die Potis. Dafür müssen noch die (Messing-) Achsen gekürzt werden.

Daten für die, sie es Interessiert:

• Gehäusemaße ohne überstehende Bedienlemente: 103,6 x 70,6 x 30mm
• Kosten: Transmittermodul 39 GBP, Arduino Nano-Nachbau 3,60€, 2 Potis à ~5€, 9V Akku ca. 15€, Streifenrasterplatine ca. 2€, OLED Display 4,23€, Taster, Drähte, Buchsenleisten, Schalter, Ladebuchse etc. alles Centbeträge. Das Shapeways-Gehäuse kostet ca. 30€, das könnte man aber noch optimieren
• 16864 Bytes (54%) des Programmspeicherplatzes. Das Maximum sind 30720 Bytes.
• Globale Variablen verwenden 881 Bytes (43%) des dynamischen Speichers, 1167 Bytes für lokale Variablen verbleiben.
• Vom EEPROM werden gerade mal 35 Bytes verwendet
• 1303 Codezeilen und das wird noch mehr...

Auch wenn ich befürchte, dass die meisten mittlerweile aus diesem Thread "ausgestiegen" sind: Bei Fragen, fragen!

Viele Grüße
Arne

Hallo zusammen,

in den letzten Tagen habe ich weitere Senderplatinen vorbereitet. Gestern kamen dann endlich OLEDs aus China und ich konnte einen weiteren Sender aufbauen. Da mir der Druck bei Shapeways zulange dauerte, habe ich heute morgen ein STL an Gerd geschickt und heute Nachmittag hat der Würstchenleger mir ein ganz passables Gehäuse hingehalten:

Nachdem das Teil etwas versäubert war, kam die Platine rein, Ladebuchse und Schalter, sowie der Akku. Obendrauf dann das Transmittermodul:

Und voilà:

Das Ding ist jetzt an meine EKB gebunden und tut zumindest an der kalten Lok exakt das, was es soll.

• Oberer Drehpoti noch ohne Funktion, soll mal Pfeife
• Unterer Drehpoti (mit großem 28mm Knopf): Regler
• Taster oben links: Rückwärts
• Taster oben rechts: Vorwärts
• Taster unten links: Licht hinten (kurz=weiß, lang=rot)
• Taster unten rechts: Licht vorne (kurz=weiß, lang=rot)

Der Praxistest kommt dann wohl erst in Köln.

Die neue Platine hat noch eine kleine Erweiterung bekommen: Sie überwacht die Eingangsspannung des Akkus. Das ist allerdings in der Software noch nicht umgesetzt.

Viele Grüße
Arne

Hallo Zoltan,

Danke!

Zitat von Zoltan

Vielleich hätte es sinn, in die Kleinserie damit zu gehen

Mache ich doch mich (für mich). Hier stehen noch 2 elektrische und eine Echtdampflok, die Sender wollen. Mindestens zwei weitere Kessel, die mal eine Lok wollen liegen hier auch noch und die wollen dann auch wieder Sender. Und ich will nicht ausschließen, dass auch andere Schienendampfer irgendwann mit so einem Sender spielen. Aktuell ist die Technik noch nicht erprobt genug, dass ich das jemanden zumuten wollen würde, der im Zweifel nicht selber an der Elektronik lötet und die Software anfasst. Zum Glück kenne ich hier in Hamburg einen hervorragenden und genau richtig geduldigen Beta-Tester, der auch schon Erfahrungen mit Software von mir gemacht hat :wink:

Zitat von Zoltan

für die Schienendampf-Jubileumslok?

Wozu braucht die einen Sender? Die sieht für mich sehr manuell aus...

Viele Grüße
Arne

Hallo zusammen,

ich bin am vorletzten Wochenende mit 2 meiner Sender in Köln gewesen. Meine EKB hat dabei insgesamt knapp 10 Betriebsstunden bekommen, währenddessen hat der Empfänger nicht einen einzigen Verbindungsabbruch dokumentiert. Auch ließ sich die Lok für mein Gefühl sehr feinfühlig steuern. Der ~30mm Drehknopf am Poti war hier sehr hilfreich. Nach etwas Gewöhnung gefällt mir auch die Umsteuerung über 2 Taster ganz gut. Ob es tatsächlich dabei bleibt, wird sich zeigen, wenn irgendwann mal eine Pfeife gebaut und eingebaut ist.

Einzig negativ ist der vergleichsweise hohe Stromverbrauch. Der eingebaute 9V-Block (ein Lithium Ionen-Akku vom großen C bei 7,4V oder so) wird mit rund 120mA belastet. Theoretisch hat er 500mAh, allerdings hat der Sender keinen Tiefentladeschutz. Da ich immer noch keine Anzeige der Spannung im Display habe (Software noch nicht erweitert), habe ich vorsichtshalber nach jeder Fahrt (70-80min) geladen. Theoretisch besteht aber auch die Möglichkeit, den Sender über den USB-Anschluss zu versorgen. Allerdings bekommt dann das Transmittermodul nur 5V, es hätte aber laut Anleitung gerne mindestens 6V. Tests haben ergeben, dass es trotzdem funktioniert.

Ich werden nun meine Echtdampfloks Stück für Stück alle mit solchen Sendern ausstatten. Auch für die elektrischen ist ein etwas kleineres Layout in der Entwicklung.

Für mich ist das Thema damit hier erstmal abgeschlossen. Für Fragen stehe ich selbstverständlich zur Verfügung. Wer ernsthafte Ambitionen hat, sich ebenfalls so einen Sender zu bauen, kann sich gerne an mich wenden, die meisten Erfahrungen habe ich aber schon hier gepostet.

Viele Grüße
Arne

Hallo zusammen,

Zitat von AsJ17

Für mich ist das Thema damit hier erstmal abgeschlossen.

... und das habe ich wirklich geglaubt ... :roll: Aber gut. Ab jetzt wird es vermutlich noch technischer:

Vor rund zwei Wochen kam dann die Ernüchterung. Ich wollte meine EKB für das Adventsdampfen vorbereiten und schaltete den Sender ein und... nichts. Das Sendemodul tat nicht mehr. OK, dachte ich, kann ja mal passieren. Ich hatte ja noch ein "freies" Modul rumliegen. Am nächsten Tag wollte ich dann für zukünftige Projekte weitere Module bestellen und da kam die Ernüchterung. Nicht lieferbar. Weder bei micron radio control, noch direkt bei Hobbyking. Bei Hobbyking steht was von "Early February 2019". Nicht akzeptabel, wenn ich danach noch aus UK importieren möchte - und das vor Brexit. Ein netter Mailkontakt mit Andy von micron half auch nicht wirklich weiter - außer, dass auch für ihn die Lieferbarkeit ein Problem ist.

Einige Recherche ergab zudem, dass schon seit 2015 der Import von DSM2-Sendern in die EU nicht mehr zulässig ist. (DSMX ist kein Problem.) Somit kam zudem die Befürchtung, dass es hier auch zu weiteren Problemen kommen könnte.

Nach etwas suchen kam ich dann auf dieses Projekt:
https://github.com/pascallanger/DIY-Multiprotocol-TX-Module

Dabei handelt es sich um ein Sendemodul (das PPM versteht) und über 4 unterschiedliche Sendechips eine wirklich große Bandbreite an Protokollen spricht:
https://github.com/pascallange…nts-listed-alphabetically

Auch wenn es sich um ein DIY-Projekt handelt, kann man fertige Hardware, die auch schon die Software enthält kaufen. Ein Modul von banggood ist gestern bei mir angekommen:

Im Vergleich zum Orange-Modul ist die Platine etwas größer:

Der Vorteil für mich liegt in mindestens 3 Aspekten:

• Verfügbare Protokolle
• Neben PPM wird auch eine serielle Schnittstelle unterstützt
• Telemetrie wird ebenfalls unterstützt (und über die serielle Schnittstelle ausgegeben)

Vorhin hab ich das Modul mal mit einem USB2Serial Adapter angeschlossen und etwas rs232 gesprochen. Nach 2h hatte ich das Modul soweit, dass ich meinen Empfänger binden konnte.

Theoretisch kann der auf dem Modul verbaute STM32 auch den Rest meiner Fernbedienung "rechnen", aber das wird schwierig, an die PINs ranzukommen. Ich werde also wieder auf ein Standard-PCB setzen. Da der im Modul verbaute STM32 nur 3,3V braucht (aber 5V kann), wären hier auch 3,3V uC eine Alternative. Ein STM32-PCB zum testen liegt hier schon.

Wenn ich einen funktionierenden Sender hinkriege berichte ich (wohl doch) weiter.

Viele Grüße
Arne

Hallo zusammen,

Zitat von AsJ17

Wenn ich einen funktionierenden Sender hinkriege berichte ich (wohl doch) weiter.

Da ich hiermit auf einem ganz guten Weg bin nun mal ein kurzer Zwischenstand:

So sieht mein Versuchsaufbau derzeit auf, hier mal ein kurzer Überblick:

• Akku: 18650 mit Batteriehalter zum kleinen Preis aus China
• Das Laden findet über aus einer Powerbank ausgeschlachtete Platine statt. Die liefert auch 5V für Tx-Modul. Außerdem kann durch den Ausgang der ganze Sender auch als Powerbank verwendet werden.
• PCB: Aufgrund der Baugröße und des leistungsstärkeren Prozessors habe ich mich für ein Adafruit ItsyBitsy M0 Express entschieden
• TX-Modul hab ich euch schon im Dezember gezeigt
• Display ist dasselbe wie in meinen Sendern der 1. Generation
• Sonstige Elemente: 4 Taster, 2 Potis, Piezo-Lautsprecher

Implementiert wird weiterhin auf Basis Arduino. Allerdings habe ich mich von der Arduino IDE getrennt und verwende jetzt Visual Studio Code.

Die Software umfasst derzeit rund 3000 Zeilen Code und kann bereits alle max. 16 Kanäle bedienen, einige Schaltermodi müssen noch implementiert werden. Erfolgreicht getestet habe ich die Funkprotokolle frsky (EU) und DSMX. Die Auswahl des Funkprotokolls erfolgt per Menü.

Aktuell warte ich auf ein gedrucktes Gehäuse, dass alles zusammenhält, dann können ernsthafte Tests am Gleis gemacht werde.

Viele Grüße
Arne

Moin,

wie schon geschrieben, verwende ich als Stromversorgung eine Platine aus einer Powerbank. Die kostet knappp 1,50€ und sieht erstmal so aus:

Nach dem Verlöten mit einem Akku-Halter sieht es so aus:

Heute war kam der Prototyp des Gehäuses per Post. Für einen Prototypen ganz gut, alle Probleme ließen sich mit "dremeln" beheben:

Leer:

Mit Spannungsversorgung

TX-Modul

Mit "alles":

Viele Grüße
Arne

Hallo Holger,

danke! Heute kam der nächste Gehäuseprototyp. Hier mal ein Vergleich mit dem letzten Sender:

Am Gehäuse ist noch einiges zu optimieren. Die Software ist mittlerweile ausgereift genug für einen Pilotbetrieb. Insgesamt knapp 5000 Codezeilen machen ungefähr das, was ich will. Auch der Telemetrie-Empfang ist so weit, dass ich im Display die Akkuspannung des Empfängers sehe. Wenn's gut läuft, wird das Ding am Wochenende mit einer meiner Loks verknotet und dann wird im freien Feld - naja im Garten - getestet.

Viele Grüße
Arne

Hallo Stefan,

hier mal eine grobe Liste, was bis jetzt alles Implementiert ist:

Kanalkonfiguration: Für jeden jeden Kanal kann min/max, Mittelstellung und Failsafe-Position festgelegt werden. Außerdem Umkehr und natürlich der Geber, z.B. eins der beiden Potis. Es gibt aber weitere Geber: Kombinationen aus Tastern und Potis ich nenne sie "Multi-Inputs". Derzeit werden 2 Modi unterstützt:
a) Steuerung der Umsteuerung mit zwei Tastern, das Servo wird dabei extra langsam bewegt. Diesen Modus nutze ich seit November an meiner EKB recht erfolgreich.
b) Kombination aus 1 Taster und ein Poti für elektrische Loks: Taster=vor/zurück, Poti=Geschwindigkeit
Von diesen Multi-Inputs stehen 4 Stück zur Verfügung. Geplant ist, die Modi zu erweiteren, z.B. um einen reinen Tastermodus.
Außerdem gibt es einen Geber für die Lichtsteuerung über einen Taster. Dabei werden die zu fahrenden Lichter auf dem Display ausgewählt und danach über Kanalimpulse an das Modul in der Lok übertragen.
Außerdem hab ich einen Timer eingebaut, der auch in festgelegten Intervallen piepsen kann.
Die Position aller Ausgaben auf dem Display kann ebenfalls konfiguriert werden.
Die Poti-Werte sind per Software stabilisiert und das "flattern" um 0,3-0,5% (bei 10bit) zu glätten.
Alleine das Menü sind etwa 2000 Codezeilen. Und es gibt noch eine ganze Reihe an hart codierten Parametern, z.B. auf welchem Taster das Licht geschaltet wird, die Anzeige der Empfängerspannung, ...

Die Übertragung der Signale zum TX-Modul erfolgt nicht mehr per PPM sondern über UART (Serial1). Die Signale des TX-Moduls werden ebenfalls empfangen und bis jetzt tw. ausgewertet. Dabei werden alle Telemetriedaten erfasst, bis jetzt aber nur die Empfängerspannung ausgegeben.

Code ist fast ausschließlich Produktivcode. Einige Debugausgaben an Serial sind per Compilerdirektive deaktiviert. Außerdem hab ich eine Klasse, die mir Konsolenausgaben beim Boot und zu Debugzwecken auf das Display erlaubt. Vermutlich könnte man 500 Zeilen oder so weglassen.

Ich habe vor - wenn der Code etwas bereinigt ist - das ganze Projekt bei github einzustellen. Aber wann das sein wird kann ich jetzt noch nicht sage. Nach gefühlten 50 bis 100 Stunden programmieren, verspüre ich erstmal das dringende Bedürfnis meine Bastelkapazität auf das Zerspanen von Metall zu fokussieren und eine Lok zu bauen. Vorerst muss nun mit dem Prototyp erstmal gefahren werden und etwas Betriebserfahrung gesammelt werden. Mal sehen, was dann noch optimiert werden muss. Ich bin aber vorsichtig optimistisch, die Sender der ersten Generation haben ja auch von vornherein gut funktioniert. Da hab ich nur die Weiterentwicklung noch während des Pilotbetriebs eingestellt, da die Teile nicht mehr verfügbar waren.

Viele Grüße
Arne

Hallo,

mir ist nicht bekannt, wo man sowas kaufen kann (dann hätte ich mir die Mühe ja nicht gemacht). Die Palette der bei mir im Einsatz befindlichen Sender sieht mittlerweile so aus:

Der ganz linke ist noch mit den alten PPM-Modul und soll irgendwann ersetzt werden. Gedanklich ist grade eine etwas größere Variante mit 3 zusätzlichen kleinen Potis sowie zwei Reihen Taster (statt derzeit 4) angedacht. Mal sehen. Kann sich nur noch um Jahre handeln. :OW

@Gerd: Du könntest mal den einzigen Sender, der mittlerweile 'ne schicke Front hat zeigen :E

Viele Grüße
Arn