Eigenbau Cab Controller (amerik. Control Stand)

Richtig. Für Genauigkeit kommst Du an Potentiometern nicht vorbei. Der TS überspringt auch die Eingaben einer normalen Tastatur, so dass man es nicht auf den Arcaze-Controller schieben kann. Das kannst Du selbst ausprobieren. Wer nicht auf einen Eigenbau Joystick setzen will, ist mit dem Saitek PRO Flight Throttle Quadrant (für knapp 70€) recht gut bedient. Die drei Joystickachsen reichen eigentlich vollkommen zur Steuerung eines Zuges.

In dieser Woche kamen die notwendigen Taster und beiden einfachen Hebel an. Von der Qualität der letzteren bin ich überrascht, für knapp 10 Euro sind die echt gut. Ich habe einen momentanen für das "Horn" und einen rastenden für den "Sander" bestellt. Den könnte man auch gut als Reverser verwenden, aber ich bleibe bei der Verwendung einer Joystickachse.

Hier mal eine kleine Stellprobe, um die Abstände untereinander besser einzuschätzen. Damit alles bedienbar bleibt. Das Quadrat dient als Platzhalter für die eigentlichen Locomotive Controls. Der Maßstab von 1:1,7 steht noch nicht endgültig fest. Scheinbar erreiche ich damit aber akzeptable Abmaße und eine gut Bedienbarkeit. Links von den Buttons kommen dann die Zug- und Lokbremse hin. Rechts von den Controls drei Felder mit je drei Kippschaltern. Über den Platz für die beiden Drehschalter der Spitzensignale und den Schalter für die Notbremse bin ich mir noch nicht im Klarem.

Jetzt ist wieder etwas Zeit, um sich mit diesem Projekt zu beschäftigen.

Zwischenzeitlich habe ich die Schalter, zur Überprüfung der Abstände zueinander, in ein provisorisches Brett eingebaut. Die Bedienung während der Fahrten funktioniert sehr gut und die Schalter könnten sogar noch etwas näher beieinander liegen.

Beim elektrischen Teil bin ich mir nicht sicher, wie ich es am besten löse. Es gibt ja Schalter, welche ein Kontrolllampe besitzen, wie Sandstreuer, Instrumentenbeleuchtung u.ä.. An diese Schalter müsste eigentlich direkt ein Relais mit zwei Wechslern angeschlossen werden. Den einen Wechsler verwendet man für den Arcaze und den anderen für die Beleuchtung.

Jetzt habe ich mir überlegt, ob es nicht funktionieren würde, wenn ich die günstigere Pollin 8-Kanal Relaiskarte an den Arcaze anschließe. Weil ich von Elektronik nicht allzu viel verstehe, würde ich die Relaiskarte nicht direkt am Arcaze anschließen. Sondern zwei Relais für einen Schalter benutzen, weil die verbauten Relais nur einen Wechlser haben. Mit direkt am Arcaze meine ich, dass man in die Meldeleitung eines am Arcaze angeschlossenen Schalters noch die Relaiskarte einbindet. Das dürfte glaube auch nicht funktionieren, da die Relaiskarte einen gemeinsamen, positiven Steuereingang hat und der Arcaze Masse zum Schalten verwendet.

Vielleicht hat einer von Euch damit Erfahrung oder kann mir da weiterhelfen?

Anleitung Arcaze USB
Anleitung 8-Kanal Relaiskarte

Schade, dass es das Arcaze-Forum nicht mehr gibt.

Da war wohl meine Hoffnung auf einen höheren Wissensstand bei Fahrpult-Erbauern und Elektronik-Cracks wie @CFL1800 etwas zu hoch.

Ich habe es nochmal mit meinem Wissen und den beiden Anleitungen durchgespielt:

Die Spannungsversorgung von 5 Volt für die Relaiskarte ist klar - kommt von einem externen Netzteil. Weiterhin braucht sie 3,3 bis 5 Volt an COM, damit mittels Masse an den Eingängen ein geschlossener Stromkreis entsteht. Die 3,3 Volt könnte das Arcaze Interface an den Ausgängen zur Verfügung stellen. Aber mit 2mA pro Ausgang ist es wohl zu wenig. Mehrere Ausgänge parallel schalten macht keinen Sinn. Denn das werden dann so einige belegte Pins. Dann kam mir die Idee, die 5V vom USB-Anschluss zu benutzen. Damit hätte ich die benötigte positive, gemeinsame COM-Spannung. Von den am Arcaze angeschlossenen Schaltern wird Masse (GND ist der "Output"-Pin) zum Arcaze ("Input"-Pin") zurück und zu den Eingängen (IN) der Relaiskarte geleitet. Dann sollten die gewünschten Relais anziehen. Der Arcaze bekommt davon nichts mit und die Leistung vom USB-Port sollte dafür ausreichen. Die Relaiskarte ist mit 2,5mA pro Eingang angegeben. Mal acht sind dies 20mA. Das Arcaze Interface hat <100mA. Fragt sich nur, ob die Leiterbahnen zum "Output"-Pin (GND bei Connector A und B) die höhere Stromstärke verkraften. Allem Anschein nach sind diese dünn mit der Platinen-Masse verbunden. Bild von der Arcaze-Platine

Bezüglich einer Anzeige von Radschlupf und Ditch-Lights (Wechselblinker) denke ich über eine Software bzw. Softwareerweiterung nach, welche Daten von TS verarbeitet und an einen Arduino schickt. Die 2mA vom Arcaze lassen ja nur LowCurrent-LEDs zu und da habe ich bisher keine weißen gefunden. Gelbe wären eine Alternative.

Die Fragezeichen stehen in den beiden Beiträgen über Deinem. Vielleicht kannst Du dazu etwas beitragen. Ansonsten sind bisher keinen neuen Probleme aufgetaucht

Mit Relais kenne ich mich halt gut aus. Mit Transistoren eher nicht. Die Relaiskarte liegt wohl irgendwo dazwischen. Die bisher eingesetzten Finder-Relais mit Schraubanschluss würden pro Stück auch mit 5 Euro zu Buche schlagen. Man weiß ja auch nicht immer sofort, wie viele man braucht. Falls ich dann doch mal die Kontrollanzeigen aus dem TS als verwertbares Signal für ein µC-Board habe, sind dann noch 6 Relais frei.

Ich habe einen Freund aus alten Tagen kontaktiert, welcher sich mit Halbleitern sehr gut auskennt. Etwas muss ich am Arcaze noch mit dem Multimeter messen, dann gibt es eventuell grünes Licht für eine recht einfache Lösung zum Anschluss der Relaisplatine.

Die Relaisplatine habe ich noch nicht angeschlossen, aber die einfache Variante wird wohl funktionieren.

Die CNC-Fräse auf Arbeit habe ich heute mal fürs Hobby benutzt. Zwei Linien sind noch zu lang - mein Fehler. Aber es soll auch nur ein Probeexemplar sein. Deshalb ist der Kunststoff auch nur eine schwarz lackierte, 1,5mm dicke Modellbauplatte. Der Drehschalter ist ein sehr günstiger und robuster, kleiner Nockenschalter aus China (Stichworte: 4 Position Fan Selector Rotary Switch). Der Knopf ist von Pollin. Die "gequetschte" Achse konnte ich bearbeiten, dass sie den 6mm Knopf aufnehmen konnte.

Danke. Jetzt werde ich mir mal die zweifarbigen Kunststoffplatten besorgen und diese dann, wie beim Vorbild, als Schilder benutzen.

Mal wieder ein kleines Update zum Stand der Dinge. Zurzeit arbeite ich an den CAD-Daten für die Schaltergruppen und dem Gehäuse. Im Original zeigt ein 12" Display. alle relevanten Infos an. Weil ich mich schon zu Anfang für ein Fahrpult kleiner als das Vorbild entschieden habe, wurde nun bei Pollin das 8" Display bestellt. Das passt ganz gut zur geplanten Größe von gut zwei Drittel und hat das Format 4:3. Was ja inzwischen doch recht rar am Markt ist.

Dann gib es noch ein Nebenprojekt. Weil ich @Sillo für sein TS-MFD schone viele Informationen über amerikanische Lokomotiven zukommen lies, war es ein leichtes, für ein eigenes Programm eine grafische Oberfläche zu erstellen. Da es hier kaum Freunde der amerikanischen Bahnen gibt, glaube ich, dass ich das Programm eher für mich schreibe, als für andere. Wenn es stabil läuft, werde ich es nichtsdestotrotz aber veröffentlichen. Mir ist natürlich klar, dass der TS nicht für alle Felder Informationen zur Verfügung stellt, aber wer braucht schon alle Warnleuchten Auch ist es eine Mischung aus den Displays der EMD SD70 und der GE Dash-9. Ebenfalls ist mir ein Tacho mit Zeiger zu aufwendig. Also wenn man so will - ist das Display Freelance.

Ein Update zur Relaisplatine. Es funktioniert mit der doppelten Nutzung der Schalter. Vom Pin9 am SPI Extension Port des Arcaze kommen die 3,3 Volt und vom Taster/Schalter geht die I/O-Leitung parallel zum Arcaze und zur Relaisplatine. Pro Eingang "IN 1-8" wird der Arcaze mit 0,5mA belastet. Maximal also 4mA wenn alle Schalter geschlossen sind. Die 5V Versorgungsspannung stelle ich mit einem externen Netzteil bereit. Von diesem werden zirka 38mA pro Relais benötigt.

Hier nun der Schaltplan. "IN A1" und "GND" stehen für einen beliebigen "I/O"- und "GND"-Pin an Port A oder B am Arcaze.

Mit den Schaltergruppen komme ich langsam voran. Zwei von dreien sind gefräst. Deren Kontrollleuchten sind jetzt als nächstes dran. Die Gravurplatten sind immer noch unterwegs. Mal sehen, wann sie eintreffen. Das 8" Display von Pollin ist da, nun muss dafür ein Gehäuse entworfen und gefräst werden.

Zum Nebenprojekt Display-Programm gibt es gar keine Fortschritte, dafür war keine Zeit.

Nach über einem Jahr gibt es mal wieder ein Update.

Jetzt sind zwei der Schaltergruppen zusammengebaut. Wobei den silbernen Kippschaltern noch die beschrifteten Blenden fehlen. Diese haben dann auch eine Nase als Verdrehschutz für die Schalter. Beim Vorbild ist zwar meist der Sicherheitskippschalter (für das zusätzliche Entlüften der Hauptluftleitung am Zugenende) auch in solch einem schwarzem Panel verbaut. Da ich es aber verkleinert nachbilde, passt er nicht rein. Er kommt einzeln.

Mit aus diesem Grund wird das Design des Fahrpultes wohl an eine GE Dash-9-40CW angelehnt, wie diese hier. Hoch aufgelöste Bilder fehlen mir davon noch. Worauf man erkennt, welcher Schalter wo ist.

Nebenbei zeichne ich mittels CAD einige Bauteile für Fahrhebel, dyn. Bremse und Richtungswender (die blauen Teile im verlinkten Bild). Auch um mir ein Bild über die gesamte Anordnung zu machen.

Hier mal der aktuelle Zwischenstand aus dem CAD. Wir ihr seht, die Grundidee steht. Jetzt kommen die Feinheiten.

Obwohl ich nicht mehr Freizeit habe, als sonst, habe ich hier wieder etwas weiter gemacht. Zum Glück darf ich nämlich noch voll arbeiten gehen.

Der Entwurf vom Juli letzten Jahres hat einen Knackpunkt. Der Control Stand ist zu breit, um ihn mit einer Standard Transportbox im Schrank zu verstauen. Ich möchte ihn ja nicht nur für den Train Simulator nutzen, sondern auch für die Modellbahn. Und die fahre ich meist auch auf Treffen. Also mussten die 73cm Breite irgendwie gekürzt werden. Zum Glück fand ich in der GE ES44AC ein Vorbild, welchem ich mich annähern konnte. Nun ist es rund 56cm breit. Mit dem Grundgerüst aus Alu-Vierkantrohr, welches dahinter liegt, bin ich noch nicht zufrieden. Aber ich bin zuversichtlich, zeitnah zu einem guten Ergebnis zu kommen.

Hier zur Vollständigkeit mal die finale Ansicht von hinten. Das Grundgerüst aus Alu-Vierkantrohr habe ich dahingehend angepasst, dass der spitze Winkel von 70° jetzt nicht mehr, von vorn gesehen, links ist. Damit wirkt die Seite mit den Bremsen gefälliger und auf der rechten Seite fällt der spitze Winkel weniger auf. Die Transportbox muss deswegen in der Höhe anwachsen. Aber irgendwas ist ja immer und eine 10 cm höhere Box gibt es zum Glück (Innenhöhe nun gute 40cm). Auch konnte ich dadurch die Front wieder etwas breiter machen. Bei dem Alu-Vierkantrohr greife ich auf das 20mm System von alusteck.de zurück. Da finde ich alle Teile, welche ich benötige und bekomme sie sogar auf das Wunschmaß gesägt. Im Plan sind nur zwei Vierkantrohre kürzer als das Mindestmaß im Shop von 100mm.

Als Boden wird eine 9,5mm dicke Siebdruckplatte genommen (beschichtete Multiplexplatte, nicht im Plan dargestellt). Die Vorder- und Rückseite ist mit 5mm Sperrholz geplant und die Seiten sowie der Deckel aus 6mm MDF. Weil ich alle sichtbaren Ecken und Kanten, wie beim Vorbild, abrunden möchte, bevor alles lackiert wird.

Die Alu-Vierkantrohre und die zugehörigen Steckverbinder sind nun bestellt. Leider beträgt die Lieferzeit einige Wochen. Bleibt also mehr Zeit für die Vorbereitung zum Fräsen der Front und des Bodens. Vor Ort habe ich eine "Offene Werkstatt" gefunden. In der ich gemeinsam mit den Vereinsmitgliedern an der CNC-Fräse meine Teile herstellen kann.

Die im April gezeigte Version war doch nicht final , so dass ich hier mal die Version 4 nachreiche. Inklusive dem Alu-Grundgerüst ganz ohne Wände und Boden. Die Streben im Deckel sollen Schraubverbindungen aufnehmen, mit denen ich zusätzliche Anzeigen auf dem Control Stand befestigen kann. Im Entwurf ist das 8" 4:3 TFT-Display samt Gehäuse damit befestigt.

Für die Beleuchtung der drei Schalterpanele rechts, des Fahrhebels und des Hebels für die dynamische Bremse habe ich dimmbare LEDs vorgesehen. Das Dimmen erfolgt über den "originalen" Helligkeitsregler. Obwohl es nur weiße LEDs sind, werden je drei Stück an einen WS2811-Controller angeschlossen. Das erleichtert das Verkabeln, da die Controller in einer Kette verschaltet werden. Neben der Spannungsversorgung sind nur zwei Kabel für Data-IN und -OUT erforderlich. Ein Arduino Nano versorgt über einen PIN den Data-IN für alle verbauten LEDs. Es kann so die Helligkeit geregelt und bei ein paar der LEDs in den Schalterpanelen auch die Position der Schalter angezeigt werden.

Für meinen nächsten Post hoffe ich, dass ich Euch Fotos vom Baufortschritt zeigen kann.