,Das war jetzt ein hartes Stück Arbeit. Nein, wir meinen an dieser Stelle nicht körperliche Arbeit, sondern den Versuch zu starten, ChatGPT davon zu überzeugen, mit dem ATtiny den Lokmotor ohne Motorcontroller (H-Brücke) zu steuern.

Nein, das hat die KI rundweg abgelehnt, weil 'zum Umschalten die Motor-Klemmenspannung umgepolt werden muss', weil durch die Induktion noch Ströme fließen würden, die dann zu einem Kurzschluss führen könnten. Und immer wieder die Warnung vor Spannungsspitzen.

Wir sind hin- und hergerissen. Bei 60 bis 80 Loks haben wir vor, mit Cent zu rechnen und unsere Arbeit so weit wie möglich zu vereinfachen. Wenn man sich den Schaltplan des Systems ansieht, kann man erkennen, dass nur die Fahrzeuge bis zum kleinen Bahnhof oben rechts rückwärtsfahren müssen.

Das sind nur maximal fünf und die S-Bahnen. Wie schon wäre es, wenn wir eine Schaltung fänden, in der wir für die meisten Fahrzeuge etwas weglassen könnten. Also noch einmal der Versuch, ChatGPT zu überzeugen:

Wieso funktioniert das nicht mit den beiden Stromkreisen? Softwaremäßig wird der eine erst abgeschaltet und dann der andere eingeschaltet und umgekehrt. Zwei verschiedene Transistoren PNP und NPN werden jeweils über die Basis vom ATtiny angesteuert und sorgen für Vor- oder Rückwärtsfahrt.

Die Antwort:
Mit je einem Transistor pro Drehrichtung kannst du die Polarität am Motor nicht zuverlässig umkehren, weil beim Umschalten der Motorstrom (induktiv!) weiterfließt und sich Wege sucht - das erzeugt unerwünschte Ströme, Blockierzustände oder Kurzschlüsse. Man braucht für sichere Richtungsumkehr zwei Schalter pro Seite (also eine vollständige H-Brücke) oder eine Schaltung, die sowohl die High- als auch die Low-Seite schaltet und Freilaufpfade kontrolliert.

Klein beigeben:
Also dann bitte ich jetzt doch um einen Schaltplan, was an die beiden Ausgänge des ATtiny angeschlossen werden muss, die streng getrennt jeweils auf High gehen, um den Lokmotor über den kleinstmöglichen Motortreiber zu Vorwärts- bzw. Rückwärtsfahrt zu bewegen. SMD kann ich nur löten, wenn die beiden Eingänge vom ATtiny jeweils und gegenüber den beiden Ausgängen zum Lokmotor nicht zu nah beieinander liegen. Wie schon erwähnt, die Geschwindigkeit regelt der ATtiny über PWD.

Noch ein (letzter, verzweifelter) Versuch:
Wenn wir jetzt doch noch einmal die Lösung mit den zwei Transistoren NPN und PNP an den beiden Ausgängen mit Vor- und Rückwärtsfahrt vorziehen würden. Eine kleine Pause bei der Umstellung der Fahrtrichtung wäre ohne Probleme machbar. Was hältst du von zusätzlich zwei Dioden, die unkontrolliert laufende Ströme verhindern?

Die KI scheint nachzugeben:
Zwei antiparallele Schottky-Dioden direkt am Motor (FREILAUFDIODEN für beide Polaritäten)
· Platziere eine Schottky von Motor-Pin A ? Motor-Pin B (Anode an A, Kathode an B) und die andere in Gegenrichtung (Anode an B, Kathode an A).
· Zweck: Wenn Motor versucht, in einer Richtung Spannung «aufzubauen», kann der Strom kurzzeitig über die Schottkys frei fließen - das begrenzt Spannungsspitzen und erlaubt kontrolliertes Abflauen des Stroms.
· Typ: Schottky 1N5819 (max. 1 A kontinuierlich limitiert) oder besser: SS14 (SMD, 1 A Schottky) oder zwei parallel/hochwertigere Schottkys bei höheren Peaks.

Was wäre, wenn wir das jetzt so zusammenbauen und den ATtiny so programmieren, dass er mit einem bestimmten Timing einen Testlauf mit einem Motor und sehr vielen Umschaltungen mit entsprechenden Pausen macht?

Ja, so langsam willigt die KI ein, verlangt allerdings Labornetzgeräte, die wir schon allein aus Gründen eines möglichen Kurzschlusses auf den Gleisen haben. Wenn er allerdings wüsste, dass wir erst einmal mit unseren vorhandenen Dioden probieren würden.

Es gibt übrigens die noch einfachere Lösung. Wenn ChatGPT unbedingt zwei Schalter je Fahrtrichtung haben will, dann müssen wir eben je zwei Ausgänge opfern und damit die Dioden sparen. Wir könnten sogar das Licht vorwärts und rückwärts dranhängen. Es würden immer noch zwei Ausgänge des ATtiny 85 übrig bleiben.