Fichtelbahn Neo Control Datenleitung

[AndreasF]

Hallo zusammen, ich habe das Neo Control installiert und Testweise auch die Platine WS2811 16 Out und alles funktioniert. Jetzt habe ich die Platine aber an einen anderen Ort installiert und mittels 8 meter langer Verbindungsleitung 3-polig o,5 qmm verbunden und nichts tut sich mehr.
Ist die Leitungslänge begrenzt ? Habe in der Beschreibung nirgends einen Hinweis gefunden. Hat jemand Erfahrungen hierüber ?

[fschum]

Hallo,

8m ist sicher viel zu lang. Die ws28xx Datenleitung hat ein sehr kritisches (empfindliches) timing. Die timing Toleranz liegt bei ca. 150ns (nano sekunden).

Ich würde <1m Leitungslänge zwischen zwei Modulen bleiben wollen um einen störungsfreien Betrieb zu gewährleisten.

[opendcc]

Guten Abend,

mittels 8 meter langer Verbindungsleitung 3-polig o,5 qmm

Oje. Stimmt, da muß man was schreiben.

Was passiert da? Die LED-Ansteuerung via WS2812-Protokoll ist eine 'einfache' Datenleitung, brauchbar für kurze Strecken oder langsame Signale. (im Fachjargon: single-ended, Impedeance mismatched). Diese Protokoll ist nicht von uns gemacht, das geben uns die LEDs vor - Anwendungsfall Lichtbänder oder Videowände, also alles mit kleinem Abstand. Für die Modellbahn muss man aber abschätzen, wie groß der Abstand sein darf.

Ich bemühe mal ein Bild: Nehme sie einen Wasserschlauch, gefüllt mit Wasser. Nun schieben Sie an einem Ende etwas Wasser rein (draufsteigen): es kommt sofort und in der gleichen Menge hinten raus. Jetzt stellen wir uns stattdessen eine offene Rinne vor: wieder bringen wir Wasser vorn rein - hinten gibt es 'irgendwann' und auch irgendwie plätschernd diese Wassermenge. Bildlich heisst das: wir müssen uns sowohl die Wassermenge vorne, die Leitung als auch den Anspruch des Zieles ans Wasser ansehen.

Leitung: Das hängt jetzt von der Geometrie ab, hier bitte keinesfalls die Datenleitung von der GND-Leitung trennen (das wäre offener, breiter Graben im Wasserbild), sondern beides eng führen. Besonders eng wäre Koaxkabel, aber nehmen wir mal Flachbandleitung an: dann gibt es typ. einen Impedanz von ca. 100 Ohm und einen C-Belag von ca. 44pF. Die Leitungsstärke hat übrigens wenig Einfluss, wir bewegen uns in sehr kleinem Leistungsbereich, es ist egal ob das 0,14 oder 0,5mm² ist.

Ziel: Das Signal ist per Pegel definiert, 5V Hub, mit Schwellen bei 0,3 und 0,7. Die Pulsbreiten liegen bei ca 1us.

Quelle: die WS2811-Bausteine nennen 10mA Treiberstärke im Datenblatt, sonst viel Schweigen im Walde ... aber auch die Behauptung, dass 10m Distanz ok sein soll.

Beurteilung: Die Quelle reicht beim angebenen Pegel nicht als, um die Leitung 'matched' anzusteuern, vereinfacht gesagt überwiegt dann der kapazitive Anteil und wir sehen eigentlich eine Stromquelle, welche die Leitung umlädt. Rechne ich das mal mit dem obigen Annahmen durch, dann komme ich bei 10m an zu einer deutlichen Signalverformung. Das Signal ist hinten verschliffen, aber grad noch nutzbar.

Zurück zu den 8 Metern hier: sind die 8 Meter auch wirklich mit Masse begleitet, nicht aufgerollt? (dann würden nämlich meine Annahmen nicht stimmen).

[fschum]

Hallo Wolfgang,

eine Sache fällt mir bzgl. Deiner Betrachtung noch ein.

Es geht bei den 8m um die Strecke NeoCtrl zum ersten Baustein. Der NeoCtrl Ausgang ist asymmetrisch ausgeführt - was ich meine, die fallende Flanke wird niederohmig per FET geschaltet und die steigende mit einem 470 Ohm Pullup.

[AndreasF]

Hallo Wolfgang,
ich nutze hier eine abgeschirmte Leitung LiYCY wo die Adern verseilt sind. Den Schirm habe ich jedoch nirgends angeschlossen da auf der Anlage kein PE Potential vorhanden ist. Es bietet sich eben an den ersten Baustein dezentral dort zu montieren wo man die LED schalten möchte ansonsten hat man ja einen erhöhten Verdrahtungsaufwand. Ob ein anderer Leitungstyp hier Abhilfe schafft ist fraglich ?

[fichtelbahn]

Hallo zusammen,
Der Abstand von WS2811 Platinen zu weiteren Platinen bzw. zur NeoControl soll nicht länger als 3 Meter sein.
Die NeoControl kann aber jederzeit und sollte auch näher an der Quelle platziert werden, weil der BiDiBus kann einige Meter im zweistelligen Bereich unter der Anlage verlegt werden.
Beachtet man diesen Hinweis, kann jede Verkabelung verwendet werden - am einfachsten und sichersten sind die Servokabel.

[AndreasF]

WS2811.jpg

Habe das nun so gelöst....

[fschum]

… d.h. die gelben Kabel zu den LEDs sind jetzt 8m lang?

[AndreasF]

Nein habe alles umgebaut damit NeoControl und Platine nah zusammen sind. da es ja nicht anders geht. die gelben Drähte sind die 0V zu den LED mit 1 mtr. länge.

[fschum]

Ah ok!

Ich könnte mir sehr einfache (=preiswerte) ‚Bus-Repeater‘ vorstellen, die alle 2m verbaut werden falls mal grosse Distanzen überbrückt werden müssen - wie in Deinem Fall.

Vielleicht kann Fichtelbahn mal über sowas nachdenken …

[AndreasF]

Das hatte ich mir auch schon gedacht, ob es sowas gibt um das Signal zu verstärken. Man hätte dann einen NeoControl und könnte evt. eine Ringleitung 5V/GND/Data aufbauen und an beliebiger Stelle abgreifen. Auf zu neuen Taten

[tom_holzwurm]

Ich will ja kein Öl ins Feuer giessen, aber bei mir sind NeoCtl-Leitungen zu meinen Lichtsignalen teilweise über 4m lang in der Summe.
3-poliges Flachkabel 3x0,14mm² mit GND aussen, Data in der Mitte. Diese Leitungen halten gebührenden Abstand von Gleiszuleitungen.
Mir ist bisher kein Fehlverhalten aufgefallen ....

[fschum]

Was bedeutet „in der Summe“?

[Moba-Jo]

Hallo zusammen

Ich habe zwar gerade erst mit OpenCar und Fichtelbahn-Komponenten angefangen, bin aber schon seit längerem mit der MobaLedLib zugange. Und wenn ich das richtig gelesen habe funktioniert die Neocontroll ähnlich wie die MobaLedLib mit mind. 3 Kabel (Plus, Minus, DigitalIn und DigitalOut). Auch bei der MobaLedLib kann es bei längeren Kabelverbindungenzwisxhen den Platinen und z.B. einer Verteilerplatine zu Datenverlusten oder -Störungen kommen.
Diese Störungen kann man verhindern, indem man nach jeweils ca. 1,5 Metern ein WS2812 in die Leitung einbaut. Dieser verstärkt dann das Digitalsignal und es kommt nicht zu den Störungen in demselben.

Lg
Jochem

[tom_holzwurm]

funktioniert die Neocontroll ähnlich wie die MobaLedLib mit mind. 3 Kabel (Plus, Minus, DigitalIn und DigitalOut)

Nicht ähnlich genauso !

sind NeoCtl-Leitungen zu meinen Lichtsignalen teilweise über 4m lang in der Summe

Die Gesamtlänge des Verbundes von WS2811 Chips, sprich von der NeoCtl bis zum letzten WS2811.

Diese Störungen kann man verhindern, indem man nach jeweils ca. 1,5 Metern ein WS2812 in die Leitung einbaut.

Guter Punkt: die Leitungen zwischen den einzelnen WS2811 ( bei mir gibt es nur diese und die Multiplexer von Frank ) sind kürzer, aber mit Sicherheit gibt es auch 2m lange Abschnitte.
Ich habe mir, ehrlich gesagt, noch nie die Signale mit dem DSO angeschaut (nur auf dem Labortisch )......