Es gibt die unterschiedlichsten Verfahren, wie Zugerkennungen auf einer Modellbahnanlage realisiert werden können:
Systeme wie Infrarot (IR), Barcode, oder Transponder (RFID). Letzteres wird hier unser Thema sein.
Auf die auf dem Markt angebotenen Systeme und Hersteller möchte ich hier nicht eingehen. Vielmehr soll es Ziel sein, ein eigenes, preisgünstiges, individuelles, leicht einbaubares System (auch in einer bereits bestehenden Anlage integrierbar) zu entwickeln.
Im ersten Schritt ein "autarkes" System. Mit geeigneten kleinen Displays kann damit eine automatische Zuganzeige an Bahnsteigen (H0) gebaut werden, oder es dient als Anzeige in einem Gleisbildstellwerk.
Im zweiten Schritt, das ist momentan noch Zukunftsmusik, werde ich mir überlegen, wie ein solches System mit dem Train Controller (TC) verbunden werden kann.

Die nachfolgend dargestellte Schaltung beschreibt Aufbau und Programm. Mittels 2 Transponder (auch Tags genannt) können 2 Züge (Loks) erkannt werden und jeweils eine entsprechende Anzeige auf einem Display sowie auf dem Bildschirm eines PCs ausgegeben werden. Dies stellt noch keine Beschreibung dar, wie dies in einer Modellbahnanlage aufzubauen ist (Hinweise dazu später); vielmehr soll Schaltungsaufbau und Programmierung mit einem Arduino beschrieben werden.

Erforderliche Bauteile:

Hier wirde noch zusätzlich ein ARDUINO-MEGA-Shield auf den ARDUINO MEGA aufgesteckt. Nicht erforderlich, aber praktisch, wenn man den Schaltungsaufbau nicht abbauen möchte, den MEGA aber anderweitig verwenden möchte, dann das Shild einfach vom MEGA trennen.

// HJB-Zugerkennung_RFID_Zuganzeige_OLED128x32SPI_MEGA   Juni 2016
// ARDUINO MEGA COM 13
// HJB-Zuganzeige_OLED128x32SPI
// Zuganzeige (Bahnsteigsanzeige)
// Taster Digital I/O Monitor mit OLED-Display
// nach Programmstart bitte den Serial-Monitor zur Anzeige auf dem PC starten!
// =================================================================
// _________________________________________________________________
// DEFINITIONEN OLED-Display
#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
#include <Adafruit_GFX.h>
#include <Adafruit_SSD1306.h>
// If using software SPI (the default case):
#define OLED_MOSI   9
#define OLED_CLK   10
#define OLED_DC    11
#define OLED_CS    12
#define OLED_RESET 13
Adafruit_SSD1306 display(OLED_MOSI, OLED_CLK, OLED_DC, OLED_RESET, OLED_CS);
/* Uncomment this block to use hardware SPI
#define OLED_DC     6
#define OLED_CS     7
#define OLED_RESET  8
Adafruit_SSD1306 display(OLED_DC, OLED_RESET, OLED_CS);
*/
#define NUMFLAKES 10
#define XPOS 0
#define YPOS 1
#define DELTAY 2
// Define Taster
int A = 7; // definiert I/O-Eingang 2 als Ganzzahl fuer die Variable A
int B = 8; // definiert I/O-Eingang 3 als Ganzzahl fuer die Variable B
int TaA; // Variable zum Speichern des Eingangssignals als Ganzzahl (Taste A)
int TaB; // Variable zum Speichern des Eingangssignals als Ganzzahl (Taste B)
// Define Start
int Start;
// _________________________________________________________________
// DEFINITIONEN RFID
#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#define SS_PIN 53
#define RST_PIN 5
MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN);
//==================================================================
// SETUP-ROUTINE (wird nur einmal beim Programmstart durchlaufen)
// _________________________________________________________________
// OLED-Display
void setup()
{
// für OLED-Display
Serial.begin(9600);
  // by default, we'll generate the high voltage from the 3.3v line internally! (neat!)
display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC);
  // init done
  // Show image buffer on the display hardware.
  // Since the buffer is intialized with an Adafruit splashscreen
  // internally, this will display the splashscreen.
  //display.display(); // schreibt "adafruit"
  //delay(2000);
  // Clear the buffer.
  display.clearDisplay();
// für Taster
    pinMode(A, INPUT); // definiert den Pin fuer Taste A als Eingang
    pinMode(B, INPUT); // definiert den Pin fuer Taste B als Eingang
    Serial.begin(9600); // definiert die serielle Schnittstelle mit der Baudrate 9600
// Anfangsvariable für Start setzen
Start=0;   
// _________________________________________________________________
// RFID
Serial.begin(9600);
SPI.begin();
mfrc522.PCD_Init();
pinMode (2, OUTPUT);
pinMode (3, OUTPUT);
// _________________________________________________________________
}
//=================================================================
// HAUPTPROGRAMM (Programmablauf in einer Endlosschleife)
// _________________________________________________________________
// RFID
// Schleifen-Start
void loop()
{
// für Taster
    TaA=digitalRead(A); // Uebergibt den gemessenen Wert am Digitaleingang 2 der Variablen TaA
    TaB=digitalRead(B); // Uebergibt den gemessenen Wert am Digitaleingang 3 der Variablen TaB
    if(Start==0)
  {  
        Serial.write(27);
        Serial.println("[01;40H");
        Serial.println("            ");
        Serial.print("            ");
        display.setTextSize(1);
        display.setTextColor(WHITE);
        display.setCursor(0,0);
        display.println("Gleis 2           ");
        // display.setTextColor(BLACK, WHITE); // 'inverted' text
       display.println("------------------");
       display.setTextSize(2);
       display.setTextColor(WHITE);
       display.setTextColor(BLACK, WHITE); // 'inverted' text
       display.println("         ");
       display.display();
       delay(500);
       display.clearDisplay();
  }
  // Ende 1-maliger Durchlauf beim Start, setzt Display in den Anfangszustand
     Start=1;
     if(TaA==1 & TaB==0)
    {
      Serial.write(27);
      Serial.println("[01;40H");
      Serial.print("Gleis 2"); // Text auf Monitor, wenn Ta A gedrueckt ist
      Serial.println("  P23");
      Serial.print("Pasing");
      // OLED-Display
      display.setTextSize(1);
      display.setTextColor(WHITE);
      display.setCursor(0,0);
      display.println("Gleis 2       P 23");
      // display.setTextColor(BLACK, WHITE); // 'inverted' text
      display.println("------------------");
      display.setTextSize(2);
      display.setTextColor(WHITE);
      display.setTextColor(BLACK, WHITE); // 'inverted' text
      display.println(" Pasing  ");
      display.display();
      delay(500);
      display.clearDisplay();
    }
    if(TaA==0 & TaB==1)
    {
      Serial.write(27);
      Serial.println("[01;40H");
      Serial.print("Gleis 2"); // Text auf Monitor, wenn Ta A gedrueckt ist
      Serial.println("  D64");
      Serial.print("Hamburg");
      display.setTextSize(1);
      display.setTextColor(WHITE);
      display.setCursor(0,0);
      display.println("Gleis 2       D 64");
     // display.setTextColor(BLACK, WHITE); // 'inverted' text
     display.println("------------------");
     display.setTextSize(2);
     display.setTextColor(WHITE);
     display.setTextColor(BLACK, WHITE); // 'inverted' text
     display.println(" Hamburg ");
     display.display();
     delay(500);
     display.clearDisplay();
    }
    if(TaA==1 & TaB==1) // löscht Anzeige auf dem Monitor
    {
      Serial.write(27);
      Serial.println("[01;40H");
      Serial.println("            ");
      Serial.print("            ");
      display.setTextSize(1);
      display.setTextColor(WHITE);
      display.setCursor(0,0);
      display.println("Gleis 2           ");
     // display.setTextColor(BLACK, WHITE); // 'inverted' text
     display.println("------------------");
     display.setTextSize(2);
     display.setTextColor(WHITE);
     display.setTextColor(BLACK, WHITE); // 'inverted' text
     display.println("         ");
     display.display();
     delay(500);
     display.clearDisplay();
    }
    delay(500); // verzoegert, bis ein neuer Wert angezeigt werden kann
    Serial.print('\r');
// Schleifen-Ende und Ruecksprung zum Schleifen-Start
// _________________________________________________________________
// RFID
if ( ! mfrc522.PICC_IsNewCardPresent())
{
return;
}
if ( ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial())
{
return;
}
long code=0;
for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++)
{
code=((code+mfrc522.uid.uidByte[i])*10);
}
Serial.print("Die Kartennummer lautet:");
Serial.print(code);
Serial.print('\r'); // an den Zeilenanfang
if (code==1841530)
{
digitalWrite (2, HIGH);
delay (2000);
digitalWrite (2, LOW);
}
 if (code==1734830)
{
digitalWrite (3, HIGH);
delay (2000);
digitalWrite (3, LOW);
}
// _________________________________________________________________
}
 

Hier soll lediglich das Prinzip mittels einer Testschaltung vermittelt werden.

Das in dieser Schaltung verwendete RFID-MODUL und auch die Tags sind nicht zum Einbau in eine H0-Anlage geeignet:
RFID-Sender/Empfäger ist nicht von der Antenne trennbar und die Tags sind zu groß zum Einbau.

Weiter führende Hinweise folgen am Ende dieses Artikels.
 

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