Signal-Ansteuerung mit Arduino
Signal control with Arduino
Meine selbstgemachten Signale haben keinen Einfuss auf den Betrieb und sind nur als Dekoration gedacht. Trotzdem will ich diese so originalgetreu wie möglich beleuchten. Ausfahrtssignal in Visp, Stalden und Zermatt werden Abfahrtserlaubnis-Zusatzsignal aufweisen, welche auch die Beleuchtung für Bremsproben enthalten (Visp und Zermatt).
Um jedes LED einzeln zu steuern braucht es eine grosse Anzahl von Schaltern. Zum Beispiel 8 LEDs beim Hauptsignal C2, braucht mindestens 7 Schalter.
Glücklicherweise bin ich auf die Adruino Plattform aufmerksam gemacht worden. Mit dem Adruino Modul und einige Linien Programmierungscode ist die Nummer von Schaltern auf Total 8 geschrumpft, wobei Taster A und D auf der Anlage mit Reed Schalter ausgetauscht werden. Der einfahrende Zug schaltet dann das Signal auf Grün.
Ich benütze 1 Adruino Mega Modul damit die 52 LEDs ansteuern kann (inklusiv Stellpult).
My scratchbuilt Signal do not control the trains on my layout, they are just for decoration. Despite that fact, they will light up similar to the real thing. The main signals for the station in Visp, Stalden and Zermatt will even have the additional signal "Abfahrtserlaubnis", permission to depart. For an explanation see below. Additionally Zermatt and Visp Signals also have the lights for brake tests.
To control each LED separately I would need huge amount of switches. In the case of the main signal C2, it would take 7 switches.
Fortunately I was made aware of the Adrunio platform. With this module and a few lines of code, the number of switches shrank down to 8, including 2 Reed switches for the main signal A and D. They are controlled by the train directly.
I use 1 Adruino Mega Module to control 52 LEDs (including switch board)
Signalbeschreibung/Description of the signals:
A Einfahrtssignal von Brig, 3 flammiges Hautpsignal, Gleichzeitige Einfahrt Zusatzsignal
B Ausfahrtssignal nach Brig, 3 flammiges Hauptsignal, Abfahrtserlaubnis Zusatzsignal
C1 Ausfahrtssignal nach Zermatt, Gleis 1, 3 flammiges Hauptsignal, Abfahrtserlaubnis/Bremsprobe und Rangier Zusatzsignal, 2 weitere Signal Abfahrserlaubnis/Brems an verschiedenen Standorten*
C2 Ausfahrtssignal nach Zermatt, Gleis 2, 3 flammiges Hauptsignal, Abfahrtserlaubnis/Bremsprobe und Rangier Zusatzsignal, 2 weitere Signal Abfahrserlaubnis/Brems an verscjoedenen Standorten*
C3 Bremsprobe Gleis 3 (unbeleuchtet)
D Einfahrtssignal von Zermatt, 3 flammiges Hautpsignal, Gleichzeitige Einfahrt Zusatzsignal
*Das Gleis 1 und 2 in Richtung Zermatt sind in einem Bogen angebracht. Darum sind die Abfahrtserlaubnis/Bremsproben Signale dreifach aufgestellt, damit die Lokomotivführer der unterschiedlich langen Züge die Signale besser sehen können.
A Signal from Brig, main signal with 3 colors, additional signal train crossing
(Visp and Stalden have tracks that passengers have to cross to board the train. This signal lights up when already a train is in the station to alert the engineer of the second train.)
B Signal to Brig, main signal with 3 colors, permission to departure signal
C1 Signal to Zermatt, track 1, main signal with 3 colors, permission to departure/brake test signal and switching signal, 2 additional signals permission/brake at other locations*
C2 Signal to Zermatt, track 2, main signal with 3 colors, permission to departure/brake test signal and switching signal, 2 additional signal permission/brake at other locations*
C3 Signal brake test (dummy)
D Signal from Zermatt, main signal with 3 colors, additional signal train crossing
*Track 1 and 2 towards Zermatt are in a curve. That is the reason that the permission to departure/brake test signals are in three different places for each track, so that the engineers of different train length can see the signal more easily.
Arduino mit provisorischem Steckboard/Arduino with temporary breadboard
Beispiele des Signalprogramms/Examples of the signal program:
Taster A (Reed) gedrückt:
Das Signal A, Einfahrt von Brig, schaltet auf Grün und nach einiger Zeit zurück auf Rot. Zusätzlich registriert das Program, dass nun ein Zug auf Gleis 1 in Visp steht. Wird der Taster D gedrückt, Einfahrt von Zermatt, zeigt das Signal D nicht nur Grün, sondern auch "Gleichzeitige Einfahrt" (Gemäss Schweizerische Fahrdienstvorschriften).
Taster C1 gedrückt:
Signal C1, Ausfahrt nach Zermatt, schaltet auf Grün. Nach einer bestimmten Zeit, schaltet das Abfahrtserlaubnis Signal auf Weiss/Grün und dann zurück auf Rot.
Natürlich überprüft das Program, dass kein Tastendruck ein Signal startet, welches ein Konflikt erzeugen könnte; z.B. ein Einfahrtssignal und Ausfahrtssignal zeigt für das gleich Gleis Grün.
Das Umschalten von Grün zu Rot geschiet in diesem Program Zugsunabhänig und ist (einstellbar) vorprogrammiert. Es wäre auch möglich dies mit einer Zugsbeinflussung (Reed, Blocksensor) zu bewerkstelligen. Da die Signale keinen Einfluss auf die Steuerung der Züge haben, sah ich die automatische Umschaltung als viel praktischere Lösung.
Push button A (Reed) pressed:
The main signal A, arrival from Brig, switches to Green and after a while back to Red. Additionally the program records that a train is now on track 1 in Visp. If the push button signal D is pressed, arrival from Zermatt, the signal D will show Green plus the signal train crossing (following the rules of the Swiss railroad guidelines).
Push button C1 pressed
Signal C1, departure to Zermatt, switches to Green and after a while the small signal lights up White/Green, permission to departure. Next the signal switches back to Red.
The switch from Green to Red is done by the program and is not influenced by the train and is not prototypical. It would be possible to use Reed switches or block sensors to influence the change to Red. Since the signal do not control the train motions, I decided that a fully programmed signal is the best choice for me.
Explanation of Swiss signaling:
Signal "Abfahrtserlaubnis", permission to depart.
Departure of a passenger train: The main signal switches to green. The conductor checks if all passengers are boarded and if it is time to depart. To switch the signal to "permission to depart", the conductor has to turn a key in one of the orange key boxes, which are located along the platform. The small signal below the main will show a white and a green light.
Signal brake test
After the locomotive is connected to a freight or passenger train, the conductor has to check the brakes on the cars. He "tells" the engineer via the signals, what he wants to check. The signal "brake test" is incorporated with the signal "permission to depart" at the Station in Zermatt and Visp. The white signals (from left to right) read: apply the brakes, loosen the brakes, everything is ok.