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Nero

E-Mail

19.02.2012,
10:42
 

CMOS Folgeschaltung (Elektronik)

Hallo,
ich möchte im Schattenbahnhof meiner Modelleisenbahn Fahrstraßen mit einem Tastendruck durchschalten lassen.

Pro Fahrstraße sind momentan bis zu 7 Weichen zu schalten. Da je Weiche 0,5 A Schaltstrom gebraucht werden ,und der Trafo auch noch die Weichenlaternen versorgt, sollen die Weichen a la Lauflicht nacheinander geschaltet werden. Den Lastteil habe ich bereits fertig.

Momentane Lösung: Pro Fahrstraße je ein CMOS4017, ein 1/4 CMOS4044 und 1/6 Inverter (Type habe ich gerade nicht im Kopf). Inverter nur deshalb, weil das RS-FlipFlop keinen negierten Ausgang bereitstellt.

Schaltprinzip: Taster "Ein" und dann einmaliger Durchlauf des Zählers im 0,5s Takt

Hat jemand eine schlankere Lösung?

Diese Schaltung wird ca. 30x benötigt...


Uwe

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20120219104224.pdf

olit(R)

E-Mail

Berlin,
19.02.2012,
11:55
(editiert von olit
am 19.02.2012 um 12:15)


@ Nero

CMOS Folgeschaltung

» Hallo,
» ich möchte im Schattenbahnhof meiner Modelleisenbahn Fahrstraßen mit einem
» Tastendruck durchschalten lassen.
»
» Pro Fahrstraße sind momentan bis zu 7 Weichen zu schalten. Da je Weiche
» 0,5 A Schaltstrom gebraucht werden ,und der Trafo auch noch die
» Weichenlaternen versorgt, sollen die Weichen a la Lauflicht nacheinander
» geschaltet werden. Den Lastteil habe ich bereits fertig.
»
» Momentane Lösung: Pro Fahrstraße je ein CMOS4017, ein 1/4 CMOS4044 und 1/6
» Inverter (Type habe ich gerade nicht im Kopf). Inverter nur deshalb, weil
» das RS-FlipFlop keinen negierten Ausgang bereitstellt.
»
» Schaltprinzip: Taster "Ein" und dann einmaliger Durchlauf des Zählers im
» 0,5s Takt
»
» Hat jemand eine schlankere Lösung?
»
Die Freilaufdioden an den Relais sind natürlich quatsch!
Die sind durch meine Kopiererei hineingekommen.
Solche sind ja schon im ULN2804.
Dazu muss natürlich Pin 10 an die positive Betriebsspannung geschaltet werden!
Was ich im Schaltbild wieder einmal versäumt habe.
Solche Flüchtigkeitsfehler passieren immer wieder, wenn man hier schnell eine Antwort gibt.
Erst im Nachhinein fällt einem das dann auf. :-|



Theo(R)

E-Mail

Düsseldorf,
19.02.2012,
11:57

@ Nero

CMOS Folgeschaltung

Hallo

Zur Weichenschaltung genügt ein kurzer Impuls, ich würde also einen grossen oder mehrere kleine Trafos mit Gleichrichter und dickem Elko verwenden. Besser einfach und betriebssicher.

Theo

roldor(R)

Homepage E-Mail

Konstanz,
19.02.2012,
12:03

@ olit

CMOS Folgeschaltung

Das ruft: Nimm einen Mikrocontroller und einen MUX.
kann man umprogrammieren neu Fahrstraßen u.s.w.
Modernen Zentralen sind alle computergesteuert.

--
Gruß von

* Henry-Roland Dorau * Pf.100431 78404 Konstanz * 0176 29 000 333 * http://sun-innovation.de *

olit(R)

E-Mail

Berlin,
19.02.2012,
12:05

@ roldor

CMOS Folgeschaltung

» Das ruft: Nimm einen Mikrocontroller und einen MUX.
» kann man umprogrammieren neu Fahrstraßen u.s.w.
» Modernen Zentralen sind alle computergesteuert.

Erzähle das Nero und nicht mir! ;-)

olit(R)

E-Mail

Berlin,
19.02.2012,
12:07

@ Theo

CMOS Folgeschaltung

» Hallo
»
» Zur Weichenschaltung genügt ein kurzer Impuls, ich würde also einen
» grossen oder mehrere kleine Trafos mit Gleichrichter und dickem Elko
» verwenden. Besser einfach und betriebssicher.
»
» Theo

x y

19.02.2012,
12:14

@ olit

CMOS Folgeschaltung

»

Statt 555 und 4001 kann man auch einen 4093 nehmen.

Theo(R)

E-Mail

Düsseldorf,
19.02.2012,
12:43

@ olit

CMOS Folgeschaltung

Hallo

Ich habe nur Erfahrungswerte mit TRIX (Spur N). Da genügt ein kurzer Impuls an eine der beiden Weichenspulen, und sie schaltet um und bleibt durch Federkraft in dieser Stellung. Mehr als 4 Weichen habe ich noch nicht gleichzeitig geschaltet. Allerdings völlig problemlos.

Theo

olit(R)

E-Mail

Berlin,
19.02.2012,
12:48
(editiert von olit
am 19.02.2012 um 13:00)


@ x y

CMOS Folgeschaltung

» Statt 555 und 4001 kann man auch einen 4093 nehmen.



Da ist natürlich auch ein Flüchtigkeitsfehler drin.
Der Zeitbestimmende 1µF Elko ist zu klein! Er sollte doch lieber 2,2µF betragen.

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
19.02.2012,
13:43

@ olit

Thema Taktgeber... (CMOS-Folgeschaltung)

»
»

Wie bereits angedeutet, muss es kein (LMC-)555 sein. Es geht auch mit einem Schmitt-Trigger-Inverter oder, wenn grad übrig bleibend aus der Gesamtschaltung, ein Schmitt-Trigger-NAND-Gatter.

Dazu mach ich einfach drauf aufmerksam, so einfach kann man auch den LMC555 (nur die CMOS-Version!) als Taktgeber beschalten, wobei es auf den Tastgrad nicht ankommen, jedoch 0.5 sein darf:



Für die Perioden/Frequenz-Bestimmung braucht es ebenfalls nur ein Widerstand (RT) und einen Kondensator (CT). Der Rest sind Ergänzungen...

Die vollständige Thematik, hier:
"555-CMOS: 50%-Duty-Cycle-Generator"
http://www.elektronik-kompendium.de/public/schaerer/ast555.htm

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

Nero

E-Mail

19.02.2012,
15:25

@ schaerer

Thema Taktgeber... (CMOS-Folgeschaltung)

Hallo,
erstmal vielen Dank für die vielen schnellen Reaktionen, damit hatte ich nicht gerechnet.

Zu der Programmiergeschichte:
Hatte ich auch schon drüber nachgedacht, aber erstens bin ich der Sache nicht mächtig (sprich noch nie gemacht), ausserdem schätze ich den Aufwand auch nicht geringer ein.

Umprogrammierungen wird es sicher nicht geben, da die Taster für die Fahrstraßen ebenfalls fest im Gleisstellpult eingebaut werden sollen.

Zu der Schaltung:

Ich hatte in der Tat einen NE555 als Taktgenerator geplant, war aber der Einfachkeit halber nicht von mir erwähnt gewesen. Alle Schaltungen (ca.30) sollen mit einem gemeinsamen Taktgenerator betrieben werden.

Die Lastseite ist bereits umgesetzt, und eine Ansteuerung per 5V Logik ohne weiteres möglich.

Ich glaube den 4017 kann man nicht ersetzen, der passt schon ganz gut. Ich hatte erst eine einfachere Lösung, habe dann aber Probleme mit dem Start bei niedriger Taktung. Vielleicht hat ja hier jemand einen Tipp wie man das mit wenig Aufwand stabil bekommt.


Uwe

http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20120219152432.bmp

schaerer(R)

Homepage E-Mail

Kanton Zürich (Schweiz),
19.02.2012,
18:48

@ Nero

Thema Taktgeber... (CMOS-Folgeschaltung)

» Ich glaube den 4017 kann man nicht ersetzen, der passt schon ganz gut. Ich
» hatte erst eine einfachere Lösung, habe dann aber Probleme mit dem Start
» bei niedriger Taktung. Vielleicht hat ja hier jemand einen Tipp wie man
» das mit wenig Aufwand stabil bekommt.

Wie genau meinst Du das? Wenn Du startest läuft der TG erst auf einer niedrigeren Frequenz und fährt dann automatisch bis zu einer definitiven Frequenz?

Wenn ja, wäre das eine VCO-Aufgabe...

» http://www.elektronik-kompendium.de/forum/upload/20120219152432.bmp
Das ist unvorteilhaft für den Helfer!

Wenn Du z.B. ein GIF- oder JPG-File machst, kannst Du das Bild direkt einbinden wie hier:



Einfach, für ein andermal...

--
Gruss
Thomas

Buch von Patrick Schnabel und mir zum Timer-IC NE555 und LMC555:
https://tinyurl.com/zjshz4h9
Mein Buch zum Operations- u. Instrumentationsverstärker:
https://tinyurl.com/fumtu5z9

olit(R)

E-Mail

Berlin,
19.02.2012,
20:55
(editiert von olit
am 19.02.2012 um 21:06)


@ Nero

Thema Taktgeber... (CMOS-Folgeschaltung)

» Zu der Schaltung:
»
» Alle Schaltungen (ca.30)
» sollen mit einem gemeinsamen Taktgenerator betrieben werden.
»
» Ich hatte erst eine einfachere Lösung, habe dann aber Probleme mit dem Start
» bei niedriger Taktung. Vielleicht hat ja hier jemand einen Tipp wie man
» das mit wenig Aufwand stabil bekommt.




Der Setzeingang benötigt allerdings einen Pulldown Widerstand nach Masse.

Triceratops(R)

2xxxx,
20.02.2012,
06:27

@ Theo

CMOS Folgeschaltung

Hallo

Mal eine einfache Frage: Wenn die einzelnen Fahrtrassen per
Weiche auf diese Weise nacheinander "durchgeschaltet" wer-
den, wie können dort dann Züge ein- und ausfahren? Immerhin
fahren Züge je nach Belastung (Waggons...) und Länge unter-
schiedlich schnell.

Außerdem hat ein Schattenbahnhof ja die Funktion, Züge in-
dividuell "freizugeben". Somit müßte dann auch die jeweils
aktivierte Strecke solange aktiv bleiben, bis der gewählte
Zug "seine" Warteposition wieder erreicht hat.

Der Taktgeber müßte also prinzipiell an jeder Stelle unter-
brochen werden können. Die Schaltung mit dem 4017 würde in
der jetzigen Variante immer nur bei Schritt 8 anhalten.

Gruß, Thomas ;-)

Nero

E-Mail

20.02.2012,
16:24

@ Triceratops

CMOS Folgeschaltung

Hallo,
hier mein erster Versuch, der zwar sehr schlank von der Schaltung, aber mit dem Problem verbunden ist, das bei niedrigem Takt die Tastzeit am Schalter kleiner als der Zählerstart ist und es dann nicht zum Durchlauf kommt. Ich frage mich gerade ob man mit einem RC Glied den erneuten High-Zustand am Reset des 4017 verzögern kann um so den Start zu garantieren.
Auf Pull-Up/-Down Widerstände hatte ich der einfachheit wegen verzichtet, sorry.

Die Fahrstrassen werden manuell geschaltet, das eigentliche Fahrgeschehen soll weiterhin manuell passieren. Eine Verriegelung der Fahrstrassen ist nicht vorgesehen. Damit wird zwar das Unfallrisiko erhöht, aber bewusst nicht weiter automatisiert. Einzig die Stoppstellen und Belegtmelder sind vorgegeben.

Der Schattenbahnhof hat 15 Gleise in denen teilweise 2 Züge hintereinander Platz finden. Die Anlage selbst hat eine Größe das die Züge auch schon mal länger auf der Anlage verweilen können. Auch soll es keine festen Heimatgleise geben.


Uwe

Nero

E-Mail

20.02.2012,
20:36

@ Nero

CMOS Folgeschaltung

Hallo,
ich habe noch einen schlanken Vorschlag, den ich aber leider gerade nicht testen kann. Was meint ihr dazu?

Standardmässig ist der Reset des 4017 High, da Q0 ein High Signal abgibt. Wird der Taster betätigt wird ein Reset ausgelöst (Low). Nach Loslassen des Tasters wird der Kondensator über den Widerstand über Q0 wieder aufgeladen und setzt nach einem Moment Reset wieder auf High, die Folgeschaltung läuft durch und stoppt sich wieder selbst bis der Taster wieder betätigt wird.

Uwe