PIC16F und Modellbahn-Weichenantrieb

Hallo !

Wir hatten das schon mal unter "PIC16F873 mit ungewollten Programmstart", sowie "PIC16F873 Ausgangsleistung verstärken" diskutiert. Aber ich bin mitlerweilen am verzweifeln. Mein PIC wird mit 5V betrieben. Das Programm arbeitet einwandfrei. Mit den Ausgängen des PIC will ich einen Weichenantrieb für meine Modelleisenbahn ansteuern. (Roco 40295). Das ist ein Doppelspulenantrieb der einen gemeinsamen Anschluß für die "Masse", sowie 2 weitere, einen für nach "rechts" schalten, den anderen für nach "links" schalten hat. die Stromaufnahme liegt bei ca. 300mA. Ein kurzer Impuls (ca.200mS) reichen aus, um den endabgeschalteten Doppelspulenantrieb zu bedienen. Die Spulen benötigen eine Spulenspannung von ca.18Volt. Einfach mit Transistoren in die "Höhe pumpen" ist zwar gut, aber trotz Schutzdiode parallel zur Spule(1N4148 oder 1N4007) gibt es da immer wieder returschüsse in den Pic, der dann einen verbotenen Neustart ausführt. Die galvanische Trennung mit Optokopplern überleg ich gerade, aber muss der Aufwand wirklich sein??? Ich habe auch schon den Vorschlag von

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(das letzte Bildchen) nachgebaut, aber festgestellt, das mit z.B. einer Lampe alles funktioniert, aber mit Weichenantrieb (und Schutzdiode) trotzdem von mir so genannte "retouschläge" in den Pic sind. Meine Frage an Euch Fachkundigen: Hat da jemand wirklich selbst erprobte Erfahrung für mich ????

DANKE im voraus!!!!!!

Lennart (der frustrierte)

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Lennart Widhalm
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Hallo Lennart,

wie sieht denn Deine Stromversorgung f=FCr den PIC aus? Hast Du die auch gut abgeblockt mit 0.1=B5F Keramikkondensator und 10=B5F Tantal direkt am PIC-Versorgungspin? Wie sieht das Layout aus, gibt es dort =DCbersprechen wegen Paralellf=FChrung empfindlicher Eingangsleiterbahnen mit Schaltspitzen f=FChrenden Treiberausg=E4ngen?

Und das Wichtigste, sind die Betriebsspannungen f=FCr die Relais und dem PIC getrennt? Wenn nicht, dann ,u=DFt du die gut =FCber LC entkoppeln.

MfG MAnfred Glahe

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Manfred Glahe

Lennart Widhalm schrieb:

Und man hat dir gesagt, dass dein Problem an ungünstigem Layout liegt. Stells doch wenigstens mal ins Web, mit der Kristallkugel klappt das nicht so.

Bleib beim ULN2003/2803.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Hallo Lennart,

"Lennart Widhalm" schrieb im Newsbeitrag news:44211e00$0$567$ snipped-for-privacy@newsreader.inode.at...

Hmm, wie sieht es mit den Config Bits in deinem PIC aus? Brown Out eingeschaltet? Dann könnte es durchaus sein, daß ein kurzer Einbruch der Betriebsspannung zum Schaltzeitpunkt einen Reset auslöst. Das wäre zumindest eine Idee. Denn daß die Schaltimpulse "rückwirkend" in den I/O des Controllers einen Reset machen, halte ich für nicht sehr warscheinlich. Ich würde mal mit dem Oszi die Betriebsspannung abschnüffeln. Evtl. ist das Netzteil so weich, daß die Einbrüche ausreichen den Brown Out Reset oder gar einen vollen Reset auszulösen.

Gruß Ingo

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Ingo Liebe

Lennart Widhalm schrieb:

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Nun, normalerweise sollte das funktionieren. Eine wichtige Rolle dabei spielt aber der richtige Aufbau. Ich w=FCrde z.B. zwei getrennte Spannungsquellen f=FCr uP und Spulen vorsehen, und diese beiden Spannungsquellen nur an einem Punkt miteinander verbinden. Ausserdem solltest Du auch Deine Leitungsf=FChrung kritisch =FCberpr=FCfen, vo allen den Abstand zwischen Ein- und Ausgangsleitungen. M=F6glicherweise musst Du den uP auch in ein abschirmendes Metallgeh=E4use packen. Es gibt da viele Kniffe und Tricks, die man meist erst im Laufe der Jahre lernt. Es gibt eben doch einen Unterschied zwischen "Schaltplan" und "Fertigem Ger=E4t". Dabei kann einem auch kein noch so raffiniertes Schaltungssimulationsprogramm helfen. Gruss Harald PS: =DCbrigens, sitzt die Freilaufdiode in der N=E4he der Spule oder in der N=E4he des uP?

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Harald Wilhelms

"Harald Wilhelms" schrieb im Newsbeitrag news: snipped-for-privacy@t31g2000cwb.googlegroups.com...

PS: Übrigens, sitzt die Freilaufdiode in der Nähe der Spule oder in der Nähe des uP? Die sitzt auf der Platine, testhalber sind die Weichenanschlüsse aber nur

30cm Gruß Lennart
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Lennart Widhalm

Lennart Widhalm schrub:

Das sind IMHO 29cm zu viel... die Diode gehört direkt an die Weiche.

Ansgar

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Ansgar Strickerschmidt

Ansgar Strickerschmidt schrieb:

Aber nein, gerade dann gibts mehr EMV-Probleme.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Hier am Institut ist eine Roco-Anlage mit 30 Weichen in Betrieb:

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Details der Weichenansteuerung finden sich hier:

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Die Lösung basiert auf einem getrennten Netzteil für die Weichen und Relais zur galvanischen Trennung zum PIC. Das funktioniert hier einwandfrei.

Hier werden einfach 12V verwendet.

Jan.

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Jan Lukoschus

Dieter Wiedmann schrub:

Wieso? Wir reden doch von der Freilaufdiode, oder? Ich hätte jetzt gesagt, beim Abschalten der Spule entsteht doch die Spannung an der Spule, und wenn die gleich lokal "getötet" wird, ohne lang über die Leitung zu laufen, kriegt der Rest der Schaltung davon gar nix mehr mit...

Oder ist es andersrum: die Diode sollte am Schaltelement sitzen, damit da eintreffende Induktionsspannung nichts anrichtet, und die Leitungsinduktivität hat noch einen positiven (dämpfenden) Effekt?

rätselnd...

Ansgar

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Ansgar Strickerschmidt

Ansgar Strickerschmidt schrieb:

Ja.

Dann denkt mal nicht über Spannung, sondern über Strom nach.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Hallo Lennart,

Lennart Widhalm schrieb in im Newsbeitrag:

44211e00$0$567$ snipped-for-privacy@newsreader.inode.at...

der von mir vertriebene Weichendecoder mit PIC16F627A hat diese Probleme definitiv nicht.

Du solltest die Versorgung des PIC vom Weichenschaltstrom abkoppeln. Über einen Schutzwiderstand 150R und eine Diode 1N4148 auf einen Elko 47uF und den Spannungsregler LM317LZ. Wenn der Weichenschaltimpuls die Versorgungsspannung einbrechen lässt, verhindert die Diode, dass der Elko entladen wird. So bleibt immer für ausreichend lange Zeit die PIC Versorgung gewährleistet. Der Widerstand in der Zuleitung begrenzt den Einschaltstrom, der die Diode schrotten könnte.

Unter den PIC, direkt zwischen die Versorgungspins, gehört ein 100nF ker. und parallel ein 1uF ker., beide in SMD.

Der PIC hat BOD (Broun out) enabled und macht bei dieser Beschaltung selbst bei übelster Versorgung und Hochstrom-Weichenantrieben (z.B. Peco) keinen Reset.

Die Magnetspulen schalte ich übrigens mit NPN Darlington BD681, dessen Basis über 1k direkt an den Portpins hängt.

Viele Grüße Klaus

-- Holtermann Elektronik

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Klaus Holtermann

Dieter Wiedmann schrub:

Also, Du meinst dann etwa folgendes: Wenn die Diode (hinter einer laaangen Leitung :) ) direkt an der Spule säße, würde beim Abschalten der Spule zwar die in der Spule gespeicherte Energie lokal über die Diode abgebaut, gleichzeitig hätte man aber ein großes dI/dt an der Zuleitungs-Induktivität (weil der Strom ja dann lokal in der Spule-Diode-Masche weiterfließt und die lange Leitung praktisch schlagrtig stromlos werden möchte), was entsprechende Störunge verursacht?

Ansgar

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Ansgar Strickerschmidt

Ansgar Strickerschmidt schrieb:

Genau.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann

Dieter Wiedmann schrub:

Aha. Hätte jetzt nicht gedacht, dass das ein Problem werden kann. Aber man lernt ja (zum Glück) nicht aus. Bei genauerer Betrachtung ist's mir jetzt schon klar: mit Diode am Schaltelement wird einfach die *gesamte* induktiv gespeicherte Energie (Spule + Zuleitung) in einem Aufwasch gekillt. My apologies.

Ansgar

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Ansgar Strickerschmidt

Ich denke mal, Ihr beide habt eine falsche Vorstellung von dem Weichenantrieb. Dieser ist nicht direkt mit einem einfachen Relais zu vergleichen. Ein solches lässt sich recht einfach über eine Freilaufdiode entstören. Beim (Roco-)Weichenantrieb gibt es jedoch noch einen Endabschalter, der den entsprechenden Kreis auftrennt, wenn die Endlage erreicht ist. Eine extern angeflanschte Freilaufdiode wird also mit abgetrennt und kann damit nicht effektiv entstören! Deshalb sind diese Weichen in der Praxis so fies. Man müsste also die Freilaufdioden direkt im Weichenantrieb an die Spulen anschliessen. Das geht aber aus Platzgründen nicht wirklich gut. Es bleibt nur ein externer RC-Filter o.ä. an den Anschlüssen der Weiche als brauchbare Option. Dieser sollte aber möglichst dicht an die Weiche, damit die HF gar nicht erst über lange Zuleitungen abgestrahlt werden kann.

Jan.

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Jan Lukoschus

Jan Lukoschus schrieb:

Mist, das hab ich übersehen. Also noch zusäzlich RC-Glied an der Weiche, für jede Spule eines.

Gruß Dieter

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Dieter Wiedmann
*Ansgar Strickerschmidt* wrote on Wed, 06-03-22 13:14:

Wenn es denn wirklich so wäre: warum wirkt es sich nur bei Spulen und nicht auch z.B. bei Glühbirnen mit gleichem Strom und gleich langer Zuleitung aus? IMHO ist das Problem des OP in der Versorgung zu suchen.

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Axel Berger

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