IOT Messwagen



Ich habe den IOT Messwagen nachgebaut den Ronny mal im Forum von 1zu160 vorgestellt hatte (IOT-Messwagen).
Erstmal vielen Dank an Ronny für die Veröffentlichung der Projektdaten !
Ich beschreibe mal, wie ich es nachgebaut habe, vielleicht hilft es dem ein oder anderen beim Nachbau.
Der Wagen ist von Roco, Artikel 02371A (grün) oder 02371B (gelb), gibt es nur gebraucht, z.B. bei Ebay.
Beim HALL Sensor habe ich einen anderen Typ verwendet da ich den leichter bekommen habe (EBAY) und zwar den TLE 4964-3K. Man kann auch HALL Sensoren für 5V verwenden (sie müssen einen Open Collector Ausgang haben). Ich habe den Sensor mit 5 Volt versorgt, er hat einen Open Collector Ausgang, den man dann auch an den Arduino anschließen kann, der nur mit 3,3 Volt läuft. Den Arduino Nano 33 IOT und die Akku Ladeplatine sowie den Akku bekommt man z.B. bei Reichelt (Ladeplatine DEBO 4IN1 3.7LI, Akku XTAR 14500-800).
Den Magneten habe ich bei EBAY gekauft.
Um den Magneten besser befestigen zu können, habe ich zuerst eine Achse in der Mitte etwas flachgefräßt und dann den Magneten mit Sekundenkleber aufgeklebt (Achtung! Wenn der Hall Sensor wie hier ein unipolarer Sensor ist, muß der Magnet richtigherum aufgeklebt werden, da nur ein Pol den Sensor aktiviert !).











Der Hall Sensor hat ein ähnliches Gehäuse wie ein SOT23 Gehäuse, eine Seite hat zwei Anschlüsse, die andere einen Anschluss. Daher habe ich das Kabel des einen Anschlusses unter dem Sensor verlegt. Im Drehgestell muß an dieser Stelle der Steg etwas dünner gemacht werden (damit Sensor und Magnet sich nicht berühren) und in der Mitte eine Vertiefung für das eine Kabel eingefräßt werden.







Der Sensor wird dann aufgeklebt und die drei Kabel durch den Drehgestellzapfen geführt.







Für die beiden Platinen habe ich einen Halter entworfen und mit dem 3D-Drucker ausgedruckt. Die STL Datei kann hier heruntergeladen werden : Platinenhalter als STL Datei















In den Boden des Waggons werden der Einschalter und eine USB-C-Buchse zum Laden des Akkus eingeklebt (da dort bis zum Drehgestell nur wenig Platz ist, habe ich den USB Stecker des Netzgerätes an einer Seite flacher gefeilt, damit er am Drehgestell vorbeipasst).



















Am Gehäuse des Waggons muß im Dachbereich noch Material weggefräßt werden, damit die Platinen und vor allem der Akku hineinpassen. Das Gehäuse wird durch das Fensterbauteil mit dem Boden verbunden.
Am besten wird erst das Fensterteil in das Gehäuse eingeklebt und dann die Ausfräsung im Dachbereich vorgenommen. Ich habe dazu einen passenden Alu Vierkantstab, den ich noch rumliegen hatte (man kann natürlich auch ein passendes Holzstück nehmen) in das Gehäuse gesteckt, um es dann einspannen zu können.



Der Akku paßt von der Länge her so gerade in das Gehäuse, hinten (Minuspol) konnte ich ein Kabel anlöten, vorne (Pluspol) ging das leider nicht (nahm kein Lötzinn an). Der erhabene Pluspol hat aber seitlich zwei Löcher, ich habe das Kabel hindurchgesteckt und dann verdrillt und mit sich verlötet. Der Pluspol muß noch isoliert werden da er sonst Kontakt zur USB-Buchse des Arduino bekommt.















Plan der Verdrahtung :



Hier Bilder der Verkabelung :











Als ich den Wagen eingeschaltet hatte ergab sich noch ein Problem: er schaltete sich kurz darauf wieder aus. Das Problem liegt an der Ladeplatine, wenn weniger als 50mA Strom fließen, wird der Verbraucher nach kurzer Zeit wieder abgeschaltet. Eine Messung ergab einen Stromverbrauch von 48mA von Arduino und Hall Sensor. Um über die 50mA zu kommen, habe ich an den 5V Ausgang der Ladeplatine zum Arduino noch eine SMD LED mit 240 Ohm Vorwiderstand angeschlossen, jetzt geht es.

Noch ein Hinweis zur Programmierung des Arduino: ich programmiere zwar auch Microkontroller (8051 Derivate), aber von Arduinos habe ich keine Ahnung. Ich habe dann erstmal die aktuelle Arduino IDE heruntergeladen und installiert. Dann erstmal in der IDE die drei von Ronny angegebenen Libraries (Bibliotheken) eingebunden (Ronnys Projekt auf Github : https://github.com/Ronny140778/IOT-Messwagen). Dann den passenden Arduino (Arduino Nano 33 IOT) ausgewählt (jetzt werden noch ein paar Sachen in der IDE installiert) und dann hat das Compilieren von Ronnys Source Code auch funktioniert (Achtung: in das Header File arduino_secrets.h noch die SSID und das Passwort des eigen WLAN's eintragen). Wenn man den Arduino Nano über ein USB-Kabel an den PC anschließt, kann man das compilierte Programm in den Arduino laden. Es hat auf Anhieb funktioniert! Der Arduino bezieht vom WLAN Router eine IP Adresse (im Router nachsehen welche er bekommen hat). Unter dieser IP Adresse kann man sich dann die Daten anzeigen lassen.
Inzwischen habe ich auch noch einen zweiten Messwagen für einen Freund gebaut, diesmal in gelb.