Leuchtanzeigen

Neben der Animation von Licht- und Soundeffekten, der Steuerung von Weichen und Gleisabschnitten sowie der Ausführungen von diversen Bewegungen (Tore, Kohlekran, Drehscheibe) möchte ich hier eine weitere kleine Anwendung für den Einsatz der Raspberries auf meiner Anlage vorstellen. In meinem Eisenbahnmuseum sollen zwei keine Displays verbaut werden, auf denen wechselnde Leuchtanzeigen mit Informationen für die Museumsbesucher präsentiert werden können.

Zum Einsatz kommen sogenannte OLED-Displays. Hierbei steht OLED für Organic Light Emitting Diode. Man kann diesen Display-Typ für kleines Geld in verschiedenen Größen kaufen. Entschieden habe ich mich für ein 0,92“ großes Display mit 128x32 Pixel und ein 1,3“ großes Display mit 128x64 Pixel jeweils blau leuchtend. Auf diesen Displays lassen sich Texte und beliebige kleine Grafiken sehr schön aufschalten. Das 0,92“-Display findet seinen Platz am Gleisanschluss des Museumsbahnhofs. Mit dem größeren Display habe ich eine Anzeigetafel auf dem Bahnsteig realisiert.

Wie lassen sich nun diese Displays über einen Raspberry ansteuern?

Auch hier gibt es im Internet viele sehr gute Beschreibungen (z.B. hier: https://www.raspberry-buy.de), so dass ich mich bei meinen Beschreibungen auf einige wesentliche Aspekte beschränken kann. Die erforderlichen Software-Module, die eine Steuerung der Displays aus einem Python-Programm heraus ermöglichen, stehen kostenfrei zur Verfügung. Bei der Auswahl der Software-Module muss man allerdings darauf achten von welchem Typ das jeweilige Display ist. Bei mir ist das 0,92“-Display vom Typ SSD1306 und das 1,3“-Display vom Typ SH1106.

Die hardwareseitigen Anforderungen sind minimal. Die Spannungsversorgung von 3,3V kann direkt vom Raspberry bereitgestellt werden. Außerdem wird das Display an den Takt- und den Datenanschluss der I2C-Kommunikations-Schnittstelle des Raspberries angeschlossen. I2C steht für Inter-Integrated Circuit. Diese Technik wurde entwickelt, um auf einfache Weise sog. Slaves (z.B. Sensoren, Displays usw.) mit einem Master als Steuerungseinheit kommunizieren zu lassen. Details zu dieser Technik findet man z.B. hier: http://fmh-studios.de/theorie/informationstechnik/i2c-bus/.

Da ich zwei Displays an einem Raspberry (PiZero2 übernimmt diese Aufgabe) betreiben möchte, ein Raspberry aber nur eine I2C-Schnittstelle aufweist, ist ein kleiner Trick erforderlich. Es kommt ein sog. I2C-Multiplexer vom Typ TCA9548 zum Einsatz. Diese kleine Platine, die je nach Bezugsquelle nur wenige Euro kostet, ermöglicht den Anschluss von bis zu 8 I2C-Slaves an einer I2C-Schnittstelle. Man muss vor der Kommunikation mit einem Slave lediglich vorab den entsprechenden Slave über das Python-Script auswählen.

Für weitere Details möchte ich auf diese Quelle verweisen:

https://wolles-elektronikkiste.de/tca9548a-i2c-multiplexer.

Die gesamte erforderliche Hardware ist also sehr übersichtlich. Das nebenstehende Bild zeigt die Verdrahtung. Die Pulldown-Widerstände sind erforderlich damit ein zuverlässiger Betrieb gewährleistet ist.

Die Displays habe ich stimmig zum Erscheinungsbild meiner Anlage in dezente Gehäuse eingebaut. Die zeitliche und inhaltliche Auswahl der auf den beiden Display darzustellenden Inhalte übernimmt der Haupt-Raspberry. Die Kommunikation zwischen Haupt-Raspberry und PiZero2 erfolgt über die im Abschnitt Kommunikation beschriebene Technik.

Man kann die Displays getrennt aktivieren bzw. deaktivieren. Das große Display auf dem Bahnsteig wird auch dazu genutzt, Zugankünfte bzw. Zugabfahrten anzukündigen. Zudem werden während einer laufenden Fahrzeugpräsentation am Präsentationsgleis kurze Informationen zum gerade besprochenen Fahrzeug angezeigt. Ansonsten kann das Display zur Anzeige von Werbung, allgemeinen Hinweisen oder auch nur kleinen Bildchen genutzt werden. Man kann auch auf einfache Weise Laufschriften oder kleine bewegte Clips erzeugen. Da fällt mir sicher immer wieder mal etwas Nettes ein. Anzeigebeispiele sind in der unten angefügten Bildgalerie zu sehen.

Kleine Anmerkung: Habe erst bei den letzten Fotos gemerkt, dass das große Display etwas schief eingebaut ist … wird bei der nächsten „Anlagenwartung“ korrigiert.