Seit der ersten Veröffentlichung des 2-Bit WLAN-Rückmelders in der DiMo 2020/2 („Digitale Modellbahn“), hat sich viel ver­ändert. Es gibt Varianten für die Roco bzw. Fleischmann Z21(z21) und auch für die Mär­klin Welt von CS2 und CS3. Es gibt die Varianten „Stromsensor“ und die Vari­ante „Kontaktsensor“ (auch unter dem Begriff „Massesensor“ bekannt) als Rückmelder für das 2-Leiter- oder 3-Leiter-Gleis. Neben der ur­sprünglichen 2-Bit-Ausgabe gibt es heute Module für 4-, 8- oder 16-Bit Rück­mel­dun­gen. Die meisten Module wurden auf der Basis eines We­mos D1 Mini gebaut. In der Roco-Welt wird zusätzlich noch ein Gate­way, ein „Mediator“ gebraucht, ebenfalls ein Wemos D1 Mini, um die Rück­mel­dun­gen der ein­zelnen Bausteine ­dem PC sowie der Zentrale zu übermitteln. In der Märklin Welt machen das die Central Stations oder die CAN2WLAN Bridge in der Gleisbox an einer MS2.

2- (4-)Bit WLAN-Rückmelder mit Roco Z21 Ethernet-Protokoll.

Die in der DiMo beschriebene Ursprungsvariante des 2-Bit Rückmelders mit Z21 Protokoll ist längst nicht mehr aktuell und hat, obwohl sie bestens funktioniert, einige gravierende Nach­teile, die mit der Ausgabe der „NextGen“ Variante beseitigt wurden. Da die Hardware seit der Erstausgabe unverändert ist, können die Module auf den aktuellen Stand geflasht werden.

WLAN-Rückmelder für Märklin

Nach der Veröffentlichung der WLAN-Rückmelder mit Z21 Protokoll mussten auch die Be­trei­ber der Märklin Central Stations in den Genuss von WLAN-Rückmeldern kommen. Deswegen wur­de untersucht, was auf der bestehenden Hardwarebasis gemacht werden muss, um im Layout einer Märklin Central Station 2 den Status dieser Rückmelder mit einer kleinen gelben Ellipse anzuzeigen. In der CS3 werden die Rückmeldungen oder ‚Kontakte‘ als kurzes Gleisstück dargestellt, das bei ‚belegt‘ die Farbe von Grau auf Gelb wechselt. Rote Rückmeldesymbole deuten auf ein Problem hin, bei dem die Initialzustände der Rückmelder von der CSx nicht gelesen werden können.

Die Märklin Central Stations haben ein eingebautes CAN-Gateway, d. h., dass alle CAN-Netzwerk-Nachrichten, oder alle eingehenden Ethernet Nachrichten, automatisch in beide Netzwerke an alle teilnehmenden Knoten verteilt werden. So konnten wir uns das eigene Gateway oder Mediator – wie bei Z21 – spa­ren und beliebig viele (so viele wie das Netz­werk bzw. der WLAN-Router er­laubt) Rück­mel­de­­mo­dule direkt verwenden.

Dazu müssen in der CS2 folgende Einstellungen gemacht werden:

• Die CSx benötigt bevorzugt eine feste IP-Adres­se. Hier habe ich bei der CS2 die Adres­se 192.168.20.100 ein­getra­gen, die von meinem WLAN-Router TP-Link_4174 bereitgestellt wird. Die Verwendung von „auto“ (DHCP) wird nicht emp­foh­len.

• Das CAN Gateway starten und als Broad­­­cast Adresse die Broadcast Adres­se des WLAN-Routers des Mo­dellbahn-Netzwerkes ver­wen­den.

• Im Reiter Layout kann die Funk­tion al­ler Rückmelder beob­ach­tet wer­den, egal ob sie nun von der S88 Schnitt­stel­le auf der Un­ter­­sei­te, von einem LinkS88 CAN-Bus Mo­dul oder über WLAN hereinkommen. Die Rück­­mel­der müssen na­tür­lich erst einmal hän­disch in das Layout eingefügt wer­den.

Bei der CS3 reicht für den Test auch schon die Artikelliste, die man durch Herunterziehen des grünen „Griffs“ in das aktuelle Display ziehen kann:

Hier können alle reellen und virtuellen WLAN-Rückmelder getestet werden.

Dank der CAN-Gateway-Funktion stehen die WLAN-Rückmel­dun­gen auch in Mo­dell­bahn-Pro­­­gram­men wie Roc­rail, iTrain und Win-Digipet zur Verfügung.

Auch virtuelle Rückmelder

Der Wemos D1 Mini ist bestromt, über­­wacht die Eingangs­ports und lang­weilt sich die meis­te Zeit. Da kam Viktor Krön auf die Idee, ihn nicht nur reelle S88, sondern auch noch n vir­tuelle S88 Mel­dun­gen er­zeu­gen zu las­sen.
Aber, wofür braucht man eigentlich vir­tuel­le S88 Meldungen?

Die reellen S88 Eingänge haben die Auf­gabe, den Zustand der Be­legt­mel­der, der Kontakt- und der Schalt­gleise, je­derzeit zeit­nah zur CS2 zu über­tra­gen. Die CS2 ver­­wen­det in der „Me­mo­­ry“ Ebe­ne sowohl den Zustand als auch die Zustands­än­de­run­gen der S88 Rück­mel­der. Nur Verän­de­run­gen im Zustand eines S88 Ein­gangs, die so­ge­nannten „Flanken“, kön­nen Fahr­stra­ßen ak­ti­vie­ren. Bildlich wird die steigende Flanke so und die fallende Flanke so darge­stellt. Die Zu­stände einzelner oder mehr­erer an­de­ren S88 Eingänge können als „Bedingung“ für die Fahr­straße einge­tra­gen werden. Hat die Flanke eine Fahr­straße aktiviert und sind alle weiteren Be­din­gun­gen erfüllt („UND-Ver­knüp­fung“), dann führt eine Fahr­stra­ße die ihr vom An­wender zuge­wie­­senen Aktionen aus, z. B. eine Wei­che schalten, Signal auf Grün, Lok­­pfiff aus­lösen und Lok mit Rich­tung und Ge­schwindigkeit star­ten. Jede Ak­tion kann mit einer Wartezeit kombi­niert werden. Was man in der CS2 leider nicht als Bedingung ver­wen­den kann, sind z. B. die Stellung einer Weiche, die aktive Fahrt­richtung einer Lok oder ein ge­spei­cher­ter Zustand. Unter Zu­hil­fe­nah­me von virtuellen Meldern sind aber sol­che Bedin­gun­gen leicht zu realisieren. Auch virtuelle S88 erzeugen Flanken, mit denen man Fahr­stra­ßen ak­ti­viert. Die CS2 unterscheidet nicht zwi­schen virtuel­len und reellen Rück­mel­dern, genau­so wenig, wie WLAN- von verkabelten Rück­meldern unterschieden wer­den.

Beispiel 1 – Fahrtrichtung:

Fahrstraße A1 hat die BR64 auf die Stre­cke geschickt. Sie fährt da­bei auch über S88 Kontakt­gleise oder Be­legtmelder, die eigent­lich Fahr­­stra­ßen und Aktionen für den Rückweg auslösen sollen. Es soll z. B. vor und nicht auch noch hinter ei­nem Bahn­übergang (beim Überfahren des Sen­sors für die Ge­gen­­rich­tung) ge­pfif­fen werden. Wenn man aber beim Los­schi­cken der BR64 gleich einen vir­tu­el­len S88 Merker setzt, der aus­sagt, dass die Lok in Fahrt­richtung rechts unter­wegs ist, kann dieser in allen Fahr­stra­ßen, die auf dem Weg angeregt werden, als Bedin­gung ein­gesetzt werden und nur Ak­tio­nen zulassen, die für diese Fahrt­rich­tung Sinn ergeben. Im Wen­de­punkt der BR64 wird nicht nur gewendet, sondern auch der vir­tuelle Merker wieder ge­löscht und damit kön­nen nun die Fahr­stra­ßen und Aktionen für den Rück­weg in Fahrt­rich­tung links aktiv wer­den. Die klas­si­sche Märklin Lösung für die­ses Pro­blem ist das me­cha­nisch funk­tio­nie­ren­de Märklin Schalt­gleis, bei dem der Fahrzeugschleifer für beide Fahrt­rich­tun­gen un­ter­schied­liche Mikro­schal­ter be­tä­tigt.

Beispiel 2 – Prüfen einer Weichenstellung:

Je nach Weichenstellung soll die BR64 oder die BR86 auf die Strecke ge­schickt werden. Wenn gleichzeitig mit dem Stel­len der Weiche ein vir­tu­el­ler S88 Eingang gesetzt wird und die BR64 den End­bahn­hof erreicht, kann dort mithilfe dieses Merkers die pas­sende Fahr­straße zum Ab­brem­sen und Umkehren nur der BR64 aktiviert wer­­den. Die BR86, die mög­lich­er­­wei­­se wo­an­ders unterwegs ist, erhält kei­ne Befehle zum Abbremsen und Um­kehren, weil die für sie kon­zipier­te Fahr­straßen des End­bahn­hofs gar nicht erst aktiv werden.

Wie setzt man einen virtuellen S88 Melder?

Die virtuellen S88 Melder sind in der Grundeinstellung den S88 Adressen 513 bis 520 zu­ge­ord­net. Sie wer­den logisch wahr (=belegt), wenn die kor­res­pon­die­ren­de Weiche 513 – 520 auf ge­ra­de (ge­rade = grün) ge­schaltet wird. Schaltet man die Weiche wieder auf ab­zwei­gend (rund = rot), dann er­löscht auch der zu­ge­hö­ri­ge virtuelle S88 Melder. Eine Wei­­che ist von Na­tur aus remanent, d. h., die Stellung ändert sich nicht, bis bewusst die andere Weichenstellung ge­wählt wird.

Wichtig ist, dass die Weichen, die Sie für die virtuellen S88 benö­tigen, auch im „Key­board“ an­ge­legt wer­den. Sie müssen nicht, aber können auch phy­si­ka­li­sche Wei­chen sein. Dann aller­dings sollte das gewähl­te Proto­koll auch dem des einge­setz­ten Weichen­deco­ders (DCC oder MM) entspre­chen.

Über das Konfigurationsmenü der WLAN Rückmelder (siehe weiter un­ten) können Sie für Bus 0 im Be­reich von 1 bis 488 (oder Bus 1 im Bereich von 1001 -1488, Bus 2 im Bereich von 2001 – 2040) 8 (acht) auf­ein­an­der­­fol­gen­de Wei­chen und ent­spre­chend 8 S88 Rück­mel­der konfigurieren. Theo­retisch brauchen sie dafür nicht mal einen kompletten WLAN-Rück­mel­der, son­dern nur ein We­mos D1 mini Ent­wick­lungs­mo­dul mit der weiter unten zur Verfügung gestellten Firm­ware.
Voreingestellt ist, wie gesagt, der Be­reich ab Adresse 313, also Wei­che 313 ist mit S88 Bus 0 Kontakt #313 gekoppelt, usw. Der vor­ein­ge­stell­te Bereich geht bis 320, um­fasst al­so 8 Weichen und ent­spre­ch­end 8 vir­tuel­le S88 Kontakte. Es spielt keine Rolle, ob die Weiche als MM oder DCC Weiche de­fi­niert wur­de, der Adress­bereich 1 – 320 gilt für beide Typen gemeinsam, 1 – 2048 für DCC Weichen.

Alternative zum virtuellen Melder

Die 100-prozentige Märklin Alterna­tive ist natürlich die CS3, die es erlaubt, fast alle internen Infor­ma­tio­nen in die Ereignissteuerung einzubinden. Für die CS2 wäre die Alternative ein reel­ler S88 Rück­mel­der. Muss die­ser S88 Melder dau­er­haft be­legt melden, dann muss er über einen Märklin Schalt­deco­der K83 mit Mas­se be­aufschlagt werden. Die Kom­po­nen­ten müssen beschafft und ver­drahtet werden und sind nicht so kosten­gün­stig und bei wei­tem nicht so komfor­tabel wie ein vir­tuel­ler Mel­der, der ganz ohne Draht aus­kommt.
Dieser über einen Schaltdecoder ge­schal­­tete S88 Eingang ist natür­lich ge­nauso „remanent“ (speichernd) wie die Weiche und kann nun im Memory in einer Fahrstraße als Be­din­gung ver­wen­det wer­den.

Damit das Wemos D1 Mini Entwick­lungs­mo­dul neben der Über­wa­chung und Mel­dung seiner beiden S88 Ein­gänge auch virtuelle S88 Mel­dun­gen erzeugen kann, „hört“ es auch auf Wei­chen­be­feh­le, die von den CS2 Fahr­straßen oder direkt über das Keyboard aus­ge­löst werden. Immer wenn eine be­stimm­te Weiche im defi­nierten Be­reich „grün“ ge­schal­­tet wird, wird der virtuelle S88 Melder mit der­sel­ben Adres­se wie die Weiche aktiv. Wird die Weiche wie­der auf „rot“ ge­schal­tet, geht auch der entspre­chen­de S88 Mel­der wie­der aus. Es muss aber keinen physi­ka­lisch­en De­coder oder gar eine physi­ka­lische Wei­che ge­ben, nur die Ausgabe des Weichen­kom­man­dos reicht.

Diagnose

Der WLAN-Rückmelder wird über seinen USB-Port mit 5V versorgt. Ver­bindet man den USB-Port mit dem PC, be­steht die Mög­­lichkeit, mit einem Ter­minal-Pro­gramm die seriellen De­bug-Ausgaben des Rück­mel­ders zu beobachten.
Achtung: bauen Sie einen Kontakt­sensor nach und verbinden ihn über USB mit dem PC, so kann die dadurch ent­stan­de­ne Massever­bindung zwi­schen CS2, Gleis und dem Wemos USB-Port zu einer Beschädigung der Komponenten führen. Stellen Sie sicher, dass mindestens eines der bei­den Systeme (PC und CS2) iso­liert be­trie­ben wird. Vermeiden Sie mehr­fache Verbindungen zwi­schen CS2 und PC und anderen Komponenten!
So wird angezeigt, mit welchem WLAN Netzwerk sich der Wemos zu verbin­den versucht. Hier sieht man auch die Modul­ken­nung, die „NID“. Im Betrieb werden alle Rück­mel­dun­gen ange­zeigt, egal, ob sie von der CS2, einem an­de­ren WLAN Rück­melder, einem Telefon oder von ei­nem CAN-Bus Teil­neh­mer stam­men (z. B. Link S88). Weil für die virtuellen Rück­melder Wei­chen­te­le­gram­me ver­wendet wer­den, kom­men diese eben­falls zur An­zeige, auch dann, wenn sie nicht mit einem vir­tu­el­len Melder ver­bunden sind. Der im Mo­ni­­tor an­ge­zeigte Ab­lauf beim vir­tuellen Mel­der ist möglicher­weise et­was ver­wir­rend. Zuerst wird eine „Spule“ der Wei­che, die für rot oder die für grün, be­stromt. Darauf rea­giert der vir­tuelle Melder mit der Sta­tusänderung und di­rekt danach wird der „Strom“ von der CS2 wieder abgeschaltet. Der virtuelle Mel­der rea­­­­giert jetzt nicht. Wird die andere Spule bestromt, reagiert der virtuelle Melder erneut und wech­­selt den Sta­tus. So­fort danach wird der „Strom“ wieder abgeschal­tet. So sehen Sie immer 3 Telegramme für einen Status­wechsel eines vir­tuel­len Melders. Hier ist eine Kopie der seriellen Ausgabe des WLAN Rück­mel­ders #2182:

100 -> 122 : RECEIVED PING                                 - 00 30 E7 00 00 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Contact 2029=1         - 00 23 47 06 08 00 01 07 ED 00 01 08 86 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Contact 2029=0         - 00 23 47 06 08 00 01 07 ED 01 00 08 86 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Contact 2030=1         - 00 23 47 06 08 00 01 07 EE 00 01 08 86 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Contact 2030=0         - 00 23 47 06 08 00 01 07 EE 01 00 08 86 
100 -> 122 : DCC Switch 1017, Coil 1, State: 1             - 00 16 E7 00 08 00 00 3B F8 01 01 00 00 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Virtual 1017=1         - 00 23 47 06 08 00 01 03 F9 00 01 08 86 
100 -> 122 : DCC Switch 1018, Coil 1, State: 1             - 00 16 E7 00 08 00 00 3B F9 01 01 00 00 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Virtual 1018=1         - 00 23 47 06 08 00 01 03 FA 00 01 08 86 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Contact 2031=1         - 00 23 47 06 08 00 01 07 EF 00 01 08 86 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Contact 2031=0         - 00 23 47 06 08 00 01 07 EF 01 00 08 86 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Contact 2032=1         - 00 23 47 06 08 00 01 07 F0 00 01 08 86 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Contact 2032=0         - 00 23 47 06 08 00 01 07 F0 01 00 08 86 
100 -> 122 : RECEIVED PING                                 - 00 30 E7 00 00 
100 -> 122 : DCC Switch 1017, Coil 0, State: 1             - 00 16 E7 00 08 00 00 3B F8 00 01 00 00 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Virtual 1017=0         - 00 23 47 06 08 00 01 03 F9 01 00 08 86 
100 -> 122 : DCC Switch 1018, Coil 0, State: 1             - 00 16 E7 00 08 00 00 3B F9 00 01 00 00 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Virtual 1018=0         - 00 23 47 06 08 00 01 03 FA 01 00 08 86 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Contact 2032=1         - 00 23 47 06 08 00 01 07 F0 00 01 08 86 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Contact 2032=0         - 00 23 47 06 08 00 01 07 F0 01 00 08 86 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Contact 2031=1         - 00 23 47 06 08 00 01 07 EF 00 01 08 86 
122 -> 100 : NID 2182, Dev-ID 0001, Contact 2031=0         - 00 23 47 06 08 00 01 07 EF 01 00 08 86 

Screenshot der Serial-Monitor Ausgabe des Rückmelder 2182. Das Modul hat die Kennung 0001, die für die normalen wie für die virtuellen Rückmelder auf diesem Modul gilt. Die virtuellen Melder fangen in diesem Beispiel bei 1017 an. Das bedeutet, dass die Weichen 1017 – 1024 zum Setzen und Löschen verwendet werden. Durch die Wahl der Weichenadresse 1017 wird gleichzeitig auch Bus = 1, Modul = 2 und Kontakt = 1 für den ersten virtuellen Melder festgelegt.

Konfiguration

Der WLAN Rückmelder wird mittels Web-Interface konfiguriert. Da sich ein neues WLAN Rück­mel­de­mo­dul noch mit kei­nem Netzwerk verbunden hat, ist es für den PC-Browser oder für die Browser im Smart­phone oder Tablet erst einmal nicht erreichbar. Damit das Web-In­ter­face den­noch angezeigt werden kann, spannt das We­mos D1 Mini Modul ein eigenes „Service“ WLAN mit der SSID „APXXXX“ auf. „XXXX“ ist dabei die 4-stel­lige NID Num­mer, die aus der Mac-ID des Wemos Bausteins ab­ge­leitet wird. Hier im Kon­fi­gura­tions­bei­spiel ist das die Num­­mer 2182. In dieses Netzwerk mit SSID „AP0292“ können sich PC, Smart­phone und Tablet ein­log­gen. Für die An­meldung verwendet man IMMER das Passwort „NWKONFIG“. Anschließend wird der Webbrowser aufge­ru­fen und in der Adresszeile wird 192.168.4.1 ein­gegeben (auch die Adresse ist für alle WLAN-Rückmelder gleich). Der Browser zeigt nun die nach­fol­gen­de Maske an.

Hier gehen wir zunächst auf den Menüpunkt „WiFi Configuration“, um SSID und Passwort des Modelbahn-WLAN-Routers bekannt zu geben.

Host Name: In diesem Beispiel ist AP2182 der automatisch gewählte Name des Moduls. Der muss nicht jedem gefallen und kann deswegen später mit einem alternativen Namen ersetzt werden. Der Name APXXXX ist aber auch der Name des WLAN-Access-Points, mit dem sich ein noch nicht (oder falsch) konfigu­rier­tes Modul erstmals meldet.

SSID: Das WLAN Rückmeldemodul ver­bindet sich über einen WLAN-Rou­ter mit der CS2/CS3. Dazu braucht es die SSID des Rou­ters (meistens unten auf dem Router aufgedruckt oder im Menü des Rou­ters definiert).

Password: Das Passwort des WLAN-Routers (steht auch meistens unten auf dem Aufkleber des Rou­ters), es sei denn, Sie haben es im Router geändert.

Control Station IP-Address (last octet): Geben Sie die 4. Stel­­le der IP-Adresse der Central Station oder der CAN2WLAN Bridge ein, die Sie in Schritt 1 weiter oben im Setup der Central Station manuell festgelegt haben.

Terminal PC IP (last octet): Das ist die 4. Stelle der IP-Adresse eines PCs, auf dem ein TCP Terminal-Programm für das Debugging/Monitoring laufen soll. Wenn Sie das nicht haben, geben Sie die 4. Stelle der IP-Adresse des PCs mit dem Modellbahnsteuerprogramm an.

Sind alle Daten eingegeben, klicken Sie auf „Save Settings“. Der WLAN Rück­­­mel­­der star­tet neu, die WLAN-Verbin­dung zum Brow­ser bricht ab und der Rück­mel­der startet mit den neuen Pa­rametern. Er meldet sich an Ihrem WLAN-Rou­ter an und die Rück­melder sen­den ihren Initialzustand an die Central Station.

Ruft man die Webseite danach noch ein­mal auf, fällt auf, dass sich die Far­be der Überschrift von rot auf grün geändert hat. Das heißt, dass sich der WLAN Rück­­mel­der korrekt am Router an­ge­mel­det hat und zusätzlich die Verbindung zur Central Station erfolgreich aufgebaut wurde.

Beim Einschalten der Central Station dauert es eine gewisse Zeit, bis sie sich mit dem Router verbindet. In der Zeit sind die WLAN-Rück­melder längst mit dem Router ver­bun­den und versuchen sich mit der Central Station zu verbin­den, die aber da noch hochfährt und nicht erreichbar ist. In dieser Zeit ist die Überschrift der Webseite orange. Ist die Central Station hoch­gefahren, verbindet sich der WLAN-Melder automatisch mit der Zen­trale. Nach wenigen Sekunden kann man die Verbindung durch Aktua­lisieren des Browserfensters prüfen. Wird die Über­schrift der Webseite nun grün, ist alles OK. Bleibt die Überschrift orange, muss die Konfiguration der CS und/oder die des Melders ge­prüft werden.
Wenn die WLAN-Verbindung zum Router steht, wird das temporäre WLAN „APXXXX“ abgeschaltet. Es wird jetzt nicht mehr benötigt.

Weiter geht es mit den Einstellungen unter „Feedback Configuration„:

Device-ID/Geraet Kenner: In der Grundeinstellung des WLAN-Melders werden die bei­den oder die 4 Rück­mel­de­ka­nä­le und die virtuellen Melder so gemapt, als wür­den sie von der 6-poligen S88 Schnitt­stelle auf der Unter­seite der CS2 oder der S88 Netzwerkbuchse bei der CS3+ stam­men. Diese Schnittstelle hat die Gerä­te­nummer 0. Märklin nennt das im Setup-Menüpunkt „Geräte“ die „Gerät-Kennung“. Das funktioniert sogar auch, wenn die CS2 gar keine S88 Module über diese Schnittstelle bedient. Haben Sie andere Rück­­mel­de­ge­räte im Ein­satz, die über noch nicht beleg­te Adress­be­rei­che ver­fü­gen, können Sie hier auch die Gerät-Ken­nung die­ses Ge­rä­tes ein­set­zen. Damit stehen Ihnen für die WLAN-Rück­­mel­dun­gen weitere Adress­berei­che zur Verfü­gung. Bei Link s88 bei­spiels­wei­se gibt es Adres­sen von 1 bis 16 für die S88 Ein­gän­ge auf Klemme, alternativ bei Konfigu­ra­tion als Matrix (8 × 8) auch von 101 bis 164. In den 3 Bussen ste­hen je­weils 496 Adressen zur Verfü­gung (1001 – 1496, 2001 – 2496 und 3001 – 3496).

Da am Märklin CAN Bus mehrere Central Stations und mehrere LINKS88 angeschlossen werden können, hat man den Gerätekenner eingeführt. Den kann man in der CS individuell für jedes Gerät einstellen. Auch der WLAN-Rückmelder, will er von der CS erkannt werden, muss eine gültige ID, einen gültigen Kenner verwenden. Gültige Kenner sind die, die in der Central Station schon vorhanden sind. Mit dieser Eingabe kann kein neuer Kenner erstellt werden.

Bus number to be emulated (1 – 3): Will man den Standard Rückmeldebereich der CS2 oder der CS3+ verwenden, kommt der Bus 0 zum Tragen. Für den Einsatz der WLAN-Rückmelder im Speicherbereich eines LINKS88 können Sie entweder Bus 1, 2 oder 3 wählen. Die Busnummer muss mit „Save Settings“ vor dem Ändern der Rückmeldeadresse gespeichert werden.

Module Number (max. 31) : Auf der Unterseite einer CS2 findet sich ein 6-poliger S88 Stecker. An diesem Bus 0 kann man bis zu 31 16-Bit S88 Module anschließen, sprich bis zu 496 Kontakte. Das ist der Bus 0 mit Kenner 0. Bei der CS3 ist das genauso, mit der Ausnahme, dass der Stecker eine RJ45 Netzwerkbuchse ist. Schließt man weitere „rückmeldefähige“ Geräte an, kann jedes dieser Geräte auch einen Bus 0 anbieten (natürlich mit einem anderen Kenner, damit man die Rückmeldungen unterscheiden kann). Schließt man einen LinkS88 über den CAN Stecker an, hat man wieder einen Bus 0, an dem man nur 1 Modul, das eingebaute S88 Modul, ‚anschließen‘ kann. Dazu kommt noch der Bus 1 (RJ45 -1), der Bus 2 (RJ45-2) und noch einen Bus 3 (6-Polige Stiftleiste), die jeweils bis zu 31 Stück 16-Bit S88 Module einlesen können. Es wird etwas kompliziert, wenn man die 16 eingebauten Eingänge nicht „Direkt“, sondern in einer „Tastaturmatrix“ verwenden will. Dann gibt es 8 × 8, 16 × 4 oder 32 × 2 = 64 verschiedene Zustände, verschiedene „Kontakte“, also eigentlich 4 Module. LinkS88 bietet daher im Vergleich mit der CS3+ oder der CS2 folgende „Adressbereiche“ an:

First Contact (1 – 16): Die WLAN-Rück­mel­de­mo­dule verwenden 2, 4, 8 oder 16 Rück­melde­kontakte aus dem Stan­dard S88 Bereich der Central Station (eingebauter Bus 0 bei CS2 oder CS3+). Ha­ben Sie z. B. 2 S88 Mo­du­­le ange­schlos­sen, sind die er­sten 32 Bit (1 – 32) S88 Modulen am S88 Bus zugeordnet und deswegen nicht für WLAN-Rück­­mel­der zu gebrau­chen. Der erste WLAN-Rückmelder kann, muss aber nicht, die Nummer 33 sein. Der zwei­te Mel­der des WLAN Rück­mel­­ders er­hält automatisch die Nummer 34. Sie kön­nen aber im Bereich 1 – 496 eine be­lie­bige Nummer wählen, unter Um­stän­den über­lappt sich der Be­reich mit den phy­si­ka­li­schen S88.
Setzen Sie LINKS88 ein, haben Sie 3 weitere Busse, die jeweils 496 Rückmeldekontakte umfassen können. Hier im Beispiel wurde ein LinkS88 Module mit Kennung 2 verwendet und unser WLAN-Rückmelder meldet sich unter Bus 2 mit Modul 2 und Kontaktnummer 13, was der Adresse 2029 entspricht (16 vom 1. Modul + 13 vom zweiten = 29 + 2000 für Bus 2 , ergibt 2029).

Number of Contacts (2 or 4): Das hier gezeigte WLAN Gerät kann entweder 2 oder 4 Kontakte an die Central Station melden. Je nach Einstellung ist die höchstmögliche Nummer 495 oder 493 für Bus 0, 1495 oder 1493 für Bus 1, usw. Bei 8 und 16 Rückmeldekanälen ist die Einstellung fest. Treffen Rückmeldungen mit Adressen oberhalb der Grenze von 31 Modulen zu je 16 Bit ein, werden sie von der CS nicht wahrgenommen und sind somit wertlos.

Filter Time (on->off delay): Um bei prellenden Kontakten oder Dreck auf den Schienen nicht ungewollt Freimeldungen zu erhalten, haben die Rückmelder einen Filter. Die Belegtmeldung kommt sofort und unverzögert, die Freimeldung erst dann, wenn eine gewisse Zeit lang frei ist. 50 ms ist voreingestellt und eine gute Zeit bei sauberen Schienen.

Virtual Channel 1 (1 – 2040): Das ist die Adresse des er­sten von 8 „Merkern“ oder vir­tuellen Rück­mel­dern, die über Weichen­be­feh­le gesetzt (grün) oder wieder ge­löscht werden kön­nen (rot). Weil es in der Central Station 2048 DCC Weichen gibt (und 320 MM Weichen), können nur Rückmelder definiert werden, dessen Nummer in einem der 3 oder 4 möglichen Busse liegt und für die es auch eine Weiche mit derselben Nummer gibt. Bei 2048 mögliche Weichen und 8 virtuellen Meldern ist demnach die höchste Nummer die 2040.

#Virtual Channels (0 = off or 8): Bei einer CS3 oder bei der CAN2WLAN Bridge in der Gleisbox kann man getrost 0 eintragen. Bei der CS2 kann die Benutzung von virtuellen Meldern für die Automatisierung notwendig sein. Da trägt man dann eine 8 ein.

Sollten Sie in der Konfiguration noch mal etwas ändern wollen, können Sie das WLAN-Rück­mel­demodul über Geräte wie PC, Handy oder Tablet, die ebenfalls mit dem Mo­dell­bahn­rou­ter ver­bun­den sind, er­rei­chen. Geben Sie in der Adresszeile des Browsers einfach die IP Nummer oder den Namen des Moduls (http://AP2182/) ein.

Schließlich zeigt die Informationseite eine Zusammenfassung aller Eigenschaften des WLAN-Rückmelders. Die Parameter Device-ID, Bus Number, Module Number und Contact Number können bei der Konfiguration der Melder in der Central Station verwendet werden. Diese Seite übersetzt auch Bus, Modul und Kontakt in eine Rückmeldenummer, wie sie in der Kommunikation zwischen PC, CS und WLAN -Rückmelder zum Tragen kommt.

Software über OTA laden

Im Normalfall wird die Software über USB geladen. Die Vor­gehens­weise mit dem Tool ESP8266Flasher wurde schon an vielen Stellen beschrieben. Mit dem Smartphone und einem OTG Kabel ist der Up­load und das De­bug­­ging ebenfalls möglich. Ist der fertig pro­gram­­mierte Rückmelder ein­mal verbaut und mit dem USB-Kabel nicht mehr oder nur schwierig zu er­rei­chen, kann er auch mit „OTA“ (Over The Air), also über WLAN, ak­tu­alisiert werden. Die Vor­ge­­hens­­wei­se mit dem Smartphone, Schritt-für-Schritt:

• Laden Sie die Firmware in ein Ver­zeichnis Ihres Android Handys.
• Installieren Sie die App „ESP8266 Loader“ von Bluino Electronics aus Google Play.
• Verbinden Sie das Smartphone über WLAN mit dem WLAN-Rou­ter, an dem auch der Rück­melder angemeldet ist.
• In der App (Setting) geben Sie auch die SSID und das Passwort für den (Modellbahn-) WLAN-Router an.
• Immer noch unter Setting aktivie­ren Sie „Upload Code via – WiFi“.
• Schließlich wählen Sie immer noch unter Setting die IP des zu aktuali­sierenden ESP Ent­wick­lungs­mo­duls aus. Hier in der App werden leider keine Hostnamen, sondern nur IP-Adressen ak­zep­tiert. Wenn Sie un­si­cher sind, welche IP-Adres­se Ihr WLAN Mel­der hat, schauen Sie in Ihrem Router nach. Alternativ „pin­gen“ Sie den WLAN-Melder mit sei­nem Host­na­men an. Für den Bau­stein mit der NID 2100 (Hostname „AP2100“) finden Sie so her­aus, dass der Melder über DHCP die Adres­se 192.168.20.102 er­hal­ten hat. Das sieht dann im DOS-Fenster (in der Eingabe­auf­forderung) so aus:

C:\Users\Gerard Clemens>ping AP2100

Ping wird ausgeführt für AP2100.local [192.168.20.102] mit 32 Bytes Daten:
Antwort von 192.168.20.102: Bytes=32 Zeit=114ms TTL=255
Antwort von 192.168.20.102: Bytes=32 Zeit=6ms TTL=255
Antwort von 192.168.20.102: Bytes=32 Zeit=3ms TTL=255
Antwort von 192.168.20.102: Bytes=32 Zeit=2ms TTL=255

Ping-Statistik für 192.168.20.102:
Pakete: Gesendet = 4, Empfangen = 4, Verloren = 0
(0% Verlust),
Ca. Zeitangaben in Millisek.:
Minimum = 2ms, Maximum = 114ms, Mittelwert = 31ms

• Zurück auf der Hauptseite wählen Sie das vorher geladene .BIN File aus, das dann in der obersten Zeile an­ge­zeigt wird.
• Drü­cken Sie den grünen Aufwärts-Pfeil auf der Hauptseite der App neben dem .Bin File.
• Nach einigen Sekunden erscheint ein grüner Haken und der Schrift­zug „Finish“

Achtung: Mit OTA kann man die Firm­ware nur aktualisieren. „Leere“ ESP8266 Module kennen noch kein „OTA“ und müssen erst einmal über USB mit der Rückmelder-Firmware inklusive OTA geladen werden!

Nachbau

Die Rückmelder werden, wie in der „Dimo 2020/2″ be­schrie­­ben, auf oder unter einem Wemos D1 Mini Entwick­lungs­mo­dul aufgebaut. Nur die beiden Rückmelder für das C-Gleis verwenden aus Platzgründen einen ESP12-E oder -F. Stücklisten, Schaltpläne und Platinen-Layouts gibt es im Blog WLAN-Rückmelder für Märklin.

Auf das Entwicklungsmodul wird die un­ten verlinkte Firmware aufge­spielt, die den Status der beiden Ein­gänge INP1 und INP2 (optional auch INP3 und INP4) sowie der 8 vir­tu­el­len Mel­der (nur bei Märklin CS) auf das Layout Display der Märklin CS bringt. Es ist na­türlich etwas un­prak­tisch, das Steck­­brett auf der Anlage zu ver­drah­­ten.

SMD Variante des einfachen Massemelders für das Märklin C-Gleis

Es gibt zwar schon eine SMD-Variante für das Märklin C-Gleis, die verwendet aber das Stromfühler-Prinzip und ist deswegen eher für 2-Leiter-Systeme geeignet und für 3-Leiter Märklin-Systeme eigentlich zu auf­wän­dig (RMEM2xI). Die hier vorgestellte Variante verwendet dieselbe Schaltung, wie im obigen Fritzing Aufbau. Gespeist wird diese Variante aber aus der digitalen Gleisspannung. Das hat den großen Vorteil, dass man keine USB-Steckernetzteile, USB-Powerpack oder dergleichen braucht und auch die Kabel dafür entfallen, aber den Nachteil, dass das Modul nach einem Kurzschluss oder anderer Unterbrechung der digitalen Gleis­spannung ein paar Sekunden benötigt, bis es wieder am WLAN-Router angemeldet ist und kommunizieren kann. Ein Span­nungsausfall stellt sich aber bislang nicht als Problem dar. Das Märklin CAN Pro­tokoll meldet nämlich die Ereignisse „belegt“ und „frei“ unabhängig voneinander. Fällt die Gleis­span­nung aus, kann das WLAN-Modul nichts mehr melden und für die Zentrale oder die Modell­bahn­steuer­soft­ware bedeutet das, dass der Status der Rückmelder für die Zeit des Span­nungs­ausfalls erhalten bleibt. Da sich in der Zeit auch kein Fahrzeug mehr bewegt, sind die Auswirkungen meistens harmlos.

© 2020–2024 Gerard Clemens – letzte Aktualisierung 15.10.2024