Kurz gesagt: Ein ESP32-S3 und zwei Schrittmotoren 28BYJ-48 mit ihren
ULN2003-Treiberplatinen bringen auf der Modellbahn alles zum Drehen, was sich
dreht statt schwenkt – Karussell, Riesenrad, Windrad. Aufgebaut wird auf einem
Mini-Steckbrett mit Hebelklemmen; gelötet werden nur die Stiftleisten des
ESP32. Die kostenlose App SceneFX spielt die Firmware auf und lässt die Motoren
nach einem Tagesablauf laufen: das Karussell ab dem Nachmittag, das Windrad nur,
wenn Wind weht.
Neu hier? Aus RailFX ist SceneFX geworden. Die Arduino-Module aus der
RailFX-Reihe brauchten für jede Aufgabe eigenen Code. Die SceneFX-Module
bekommen ihre Firmware aus der App und ihre Befehle per WLAN – programmieren
musst du nichts.
Warum ein Schrittmotor?
Ein Karussell auf der Anlage soll nicht rasen, sondern gemächlich seine Runden
drehen – und abends langsamer werden, bevor es stillsteht. Der 28BYJ-48 passt
dazu: Er ist langsam und kräftig, läuft mit 5 V und wird meist zusammen mit
seiner Treiberplatine ULN2003 verkauft. Für schnelle Bewegungen ist er nichts;
für alles, was sich ruhig dreht, ist er ideal.
Das Modul „Drehung" steuert zwei solcher Motoren unabhängig voneinander. Der
ESP32 bringt WLAN mit und bekommt seine Befehle per MQTT von der App.
Bauteile
Die Teile bekommst du bei den üblichen Elektronik-Händlern (Bezugsquellen:
Bauteile für Arduino – hier bekommst du Nachschub).
| Teil | Menge | Hinweis |
|---|---|---|
| Waveshare ESP32-S3 Mini | 1 | Stiftleisten anlöten, dann steckt es im Steckbrett |
| USB-C-Datenkabel | 1 | muss Daten übertragen – reine Ladekabel funktionieren nicht |
| Mini-Steckbrett (170 Kontakte) | 1 | ohne Stromschienen; trägt nur den ESP32 und die Diode |
| 12-V-Steckernetzteil, mind. 1 A | 1 | Hohlstecker 5,5 × 2,1 mm |
| DC-Buchse mit Schraubklemmen | 1 | Netzteil einstecken, nichts löten |
| Spannungswandler 12 V → 5 V (Buck, 3 A) | 1 | fest auf 5 V, mit Kabelenden |
| Wago-Hebelklemmen, 3-fach | 2 | eine für GND, eine für 5 V – deine Stromschienen |
| Diode SS34 (Schottky) oder 1N4007 | 1 | zwischen 5-V-Klemme und 5-V-Pin des ESP32 |
| Steckbrücken | einige | männlich-männlich, dazu männlich-weiblich für die ULN2003-Platinen |
| Schrittmotor 28BYJ-48 mit ULN2003-Platine | 2 | meist im Set verkauft, 5 V |
| Endschalter oder Reedkontakt | 0–2 | optional, aber sehr empfohlen (siehe unten) |
Schaltung und Aufbau
1. ESP32 aufs Steckbrett
Löte die Stiftleisten an das Waveshare ESP32-S3 Mini und steck es so in das
Mini-Steckbrett, dass es über der Rille in der Mitte sitzt und der
USB-C-Anschluss nach links über den Rand zeigt. So hat jeder Pin eine eigene
Reihe freier Kontakte.
2. Strom: 12 V rein, 5 V raus
Das Netzteil kommt in die DC-Buchse mit den Schraubklemmen. Von dort gehen die
beiden Eingangsdrähte des Spannungswandlers ab: Rot an Plus, Schwarz an Minus.
Auf der anderen Seite gibt der Wandler feste 5 V ab – sein schwarzer Draht
kommt in die erste Wago-Klemme (ab jetzt GND), der andere in die zweite (5 V).
Das Netzteil bleibt ausgesteckt, bis alles verdrahtet ist.
Warum nicht einfach über USB? Zwei Schrittmotoren ziehen zusammen mehr, als der
kleine Regler auf dem ESP32-Board verträgt. Der Strom für die Motoren kommt vom
Netzteil, der ESP32 bekommt nur seinen eigenen kleinen Anteil.
3. ESP32 versorgen – mit Diode
Ein schwarzer Draht vom GND-Pin des ESP32 in die GND-Klemme. Die 5 V kommen
nicht direkt ans Board, sondern über die Diode: Steck sie ins Steckbrett, mit
dem Ring zum ESP32 hin. Dann ein Draht von der 5-V-Klemme an das freie Ende der
Diode und ein kurzer vom Ring-Ende zum 5-V-Pin.
Die Diode ist deine Update-Versicherung: Mit ihr kannst du jederzeit das
USB-Kabel einstecken, während das Netzteil dran bleibt – in jeder Reihenfolge,
nichts speist zurück.
4. Zwei ULN2003 mit Motoren
Die kleinen Platinen mit den vier Leuchtdioden sind die Treiber – ein Motor
wird nie direkt an den ESP32 angeschlossen. Leg beide neben das Steckbrett und
steck an jede den weißen Stecker eines 28BYJ-48; er passt nur in einer
Richtung.
Dann bekommt jede Platine ihren Strom aus den Klemmen: Die zwei Stifte am Rand
sind mit − und + beschriftet, − an die GND-Klemme, + an die 5-V-Klemme. Je ein
Drahtpaar pro Platine – nicht von einer zur anderen durchgeschleift.
5. Vier Drähte je Motor
Die Eingänge jeder Platine heißen IN1 bis IN4. Sie kommen der Reihe nach an
vier Pins des ESP32:
| ULN2003 | Motor 1 | Motor 2 |
|---|---|---|
| IN1 | GP3 | GP7 |
| IN2 | GP4 | GP8 |
| IN3 | GP5 | GP9 |
| IN4 | GP6 | GP10 |
In der App heißt Motor 1 „Kanal 3" und Motor 2 „Kanal 7" – nach dem ersten
Pin, obwohl jeder vier belegt. Die Reihenfolge zählt: Vertauschst du zwei
Drähte, dreht der Motor nicht falsch herum, sondern ruckelt nur. Dreht er sich
rückwärts, stellst du die Richtung in der App um, nicht die Drähte.
Optional: Endschalter
Ein Schrittmotor zählt Schritte, aber er weiß nicht, wo er anfängt. Ein
Endschalter oder Reedkontakt gibt ihm einen Referenzpunkt: eine Seite an GP1
oder GP2, die andere an GND. Mehr braucht es nicht – der Eingang zieht sich
selbst hoch.
Firmware und erste Drehung
Die Firmware musst du nicht selbst schreiben oder kompilieren. Lade
SceneFX
herunter (kostenlos, Mac und Windows), steck das Board per USB an und füge in
der App ein Modul vom Typ Drehung hinzu. Die App spielt die Firmware auf und
richtet das WLAN ein (2,4 GHz). Danach braucht das Modul kein USB mehr – das
Netzteil bleibt dran.
Ob alles stimmt, siehst du mit „Kurz zeigen" in der App: Der Kanal dreht kurz
an, und du weißt, welcher Motor welcher ist.
Drehen mit Gewohnheiten
In der App ziehst du Motive auf eine Karte deiner Anlage und verbindest jedes
mit einem Motor. Jedes Motiv bringt seine Gewohnheiten mit – wann es läuft,
wie schnell, und wann nicht:
- Die Windpumpe auf dem Hof (Erweiterung „Höfe und Nachbarn") dreht sich,
solange Wind weht oder Sturm ist. Bei Windstille steht sie. - Das Karussell (Erweiterung „Jahrmarkt", demnächst) läuft ab dem frühen
Nachmittag. Macht abends die Bude daneben zu, wird es nach ein paar Minuten
langsamer und steht eine Viertelstunde später still. Bei Gewitter und Sturm
bleibt es aus. - Das Riesenrad dreht sich langsam über dem Platz und geht nachts als
Letztes aus.
Die Zeiten streuen von Abend zu Abend ein wenig, und weil dieselben Motive auch
klingen, hörst du den Jahrmarkt, wenn sich das Karussell dreht – über die
Lautsprecher am Computer.
Zwei Lehren
Kein Linearregler an 12 V. Kleine Steckbrett-Netzteile mit Linearregler
werden an 12 V heiß – mich hat das ein Board gekostet. Ein Schaltregler (Buck)
bleibt kühl.
Ruckeln heißt: falsche Reihenfolge. Läuft ein Motor unruhig oder wird warm,
ohne sich zu drehen, sitzt meist eine der vier Leitungen IN1–IN4 falsch.
Häufige Fragen
Wird der Motor im Stillstand warm?
Ein Schrittmotor hält seine Position, indem er weiter Strom zieht. Die App
schaltet ihn deshalb bei Geschwindigkeit 0 stromlos.
Wie schnell dreht der 28BYJ-48?
Langsam. Er ist für Karussells, Riesenräder und Windräder gedacht, nicht für
schnelle Bewegungen.
Kann ich auch Servos anschließen?
Nicht an diesem Modul. Für Schranken, Tore und alles, was schwenkt, gibt es das
Modul „Bewegung" mit bis zu 16 Servos.
Brauche ich eine Digitalzentrale?
Nein. Die Motoren laufen über WLAN und sind unabhängig vom Fahrbetrieb – analog
oder digital, jede Spurweite.
Was passiert, wenn ich die App beende?
SceneFX schickt beim Beenden allen Modulen „Motor stopp". Beim nächsten Start
nimmt der Tag den Stand wieder auf, an dem er wäre.
Die App, die Firmware und die bebilderte Werkstatt zu jedem Modul gibt es
kostenlos auf scenefx.de.
Licht und Bewegung sind noch Beta: Die Module funktionieren, aber nicht jedes
Heimnetz ist gleich.
Aus RailFX ist SceneFX geworden
Dein nächstes RailFX-Modul ist eine App
In den RailFX-Tutorials bekommt jeder Effekt sein eigenes Modul: hier eine Kirche mit DFPlayer, dort ein Blaulicht mit Nano. Was fehlt, ist der Tag, der alles zusammenhält. Den gibt SceneFX deiner Anlage.
- Klang zuerst. Zwei Lautsprecher, App starten: Die Kirche schlägt zur vollen Stunde, im Gasthaus wird es abends laut, und manchmal zieht ein Gewitter auf.
- Szenen statt Sketche. Kleine Abläufe mit Rollen – „Letzte Runde in der Kneipe“, „Das Dorf geht schlafen“ –, die du mit deinen Motiven besetzt.
- Und fürs Löten: Licht und Bewegung laufen über WLAN-Module mit ESP32, die du selbst aufbaust. Noch in der Beta.
Kostenlos für macOS (Apple Silicon) und Windows 10/11 · Erweiterung „Dorf“ inklusive · weitere Erweiterungen je 39,90 €
SceneFX kostenlos laden
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