Hallo,
ich bastle gerade an einer Modellbahn, die über einen Arduino gesteuert werden soll und stehe vor einer Hürde, bei der ich gerade allein nicht weiterkomme. Es geht dabei um eine Schauanlage, die mit ein paar recht simplen Schaltbefehlen bedient werden kann. Zum Setup gehören auch ein paar Weichen, ein Signal und zwei Entkuppler, um Lok und Wagen voneinander zu trennen. Das Programm steht auch soweit und läuft recht stabil, solange ich die Weichen nicht schalte. Sobald ich aber einen der Magnetartikel schalte, startet der Arduino regelmäßig neu. Ein paar Infos im Detail:
- Es handelt sich um eine LGB-Anlage, deren Stellmotoren mit Wechselspannung betrieben werden.
- Am Antrieb selbst werden nur zwei Adern angeschlossen. Eine Ader für die Stellrichtung und eine für den Minus
- Die Richtung, in die sich der Motor stellt, wird durch eine gefilterte Wechselspannung bestimmt. Dafür wird die Spannung am Pluspol des Trafos durch zwei gegeneinander verpolte Dioden in obere und untere Halbwelle aufgeteilt. (Auf dem Schaltplan ist das vll etwas besser zu erkennen. Ich finde das etwas schwer zu beschreiben aber vermutlich wissen die Eisenbahner hier im Forum schon Bescheid)
- Geschaltet wird diese Signalspannung über ein Relaisboard, auf dem jeweils zwei Relais für eine Weiche zuständig sind
- Die Schaltspannung wir VOR dem Relaisboard in obere und untere Halbwelle gefiltert und auf die Lasteingänge der jeweiligen Relais verteilt.
Bei dem Board handelt es sich um so ein Modell Aliexpress - Die Relais und die gesamte Anlage wird über ein Arduino-Mega Board angesteuert
- Der Mega und das Relaisboard werden jeweils über einen separaten Stepdown Converter mit Spannung versorgt. Die GNDs der Gleichspannungsseite sind alle miteinander verbunden
- Die Spannung für die Weichen kommt von einem 12V-Trafo dieser Bauart: Trafo
Das Problem:
Sobald ich die Weichen schalte, läuft der Arduino unsauber und stürzt in der Regel ab/startet neu.
Ich versuche nun seit Tagen, die Abstürze in den Griff zu bekommen und habe von diversen Vorgehensweisen gelesen, würde aber parallel gerne hier auch nochmal eine Meinung dazu einholen. Meine bisherigen Ansätze (allerdings noch nicht umgesetzt):
- Geschirmte Kabel zwischen Relais und Weichen verwenden
- Relaisboard abschirmen, um Störspannungen durch Funken zu vermeiden
- Verkabelung zu den Weichen entstören, da die Spulen in den Antrieben beim Abschalten ebenfalls Spannungen erzeugen können, die die Elektronik stören.
Gerade bei letztem Schritt frage ich mich allerdings, wie ich am Besten vorgehen soll. Ich habe ja auf der Schaltader eine gepulste Gleichspannung (wenn ich das richtig interpretiere) und auf dem Minus eine Wechselspannung. Dadurch fallen Freilaufdioden meines Wissens nach schon mal raus. Wäre ein Kondensator die richtige Wahl? Wobei ich da ja auch sicherstellen müsste, dass nur die Spannung berücksichtigt wird, die der Antrieb beim Abschalten zurückgibt und die normale Schaltspannung zum Antrieb gelangt und eben nicht durch den Kondensator geht. Sofern das überhaupt geht, bräuchte ich ja dann auch vermutlich zwei Kondensatoren für jede Halbwelle?
Das sind gerade meine vielleicht etwas wirren Gedanken dazu. Man merkt vermutlich, dass ich zur Zeit etwas unsicher bin, wie ich das Problem lösen kann, da mir einfach ein wenig Fachwissen zum Thema Störspannungen fehlt. Vielleicht könnt ihr mir aber ja ein wenig Licht ins Dunkle bringen.
Hier nochmal das Schaltbild für die Weichenschaltung. Das Relaisboard wird per Digitalpins angesteuert.
Viele Grüße
Fabian