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Servo Universal DECODER DCC
Beschreibung überarbeitet 28-07-2023
Einführung
Nachdem ich bereits einen eigenen Entwurf für
Gleichstrom-Wechselstrommotoren mit DCC-Decodern gemacht hatte, war das so auch
in Ordnung. Da noch kaum SERVO-Motoren zum Einsatz kamen, wurde für einen
Bekannten auch der erste DCC-4-fach-Servo-Decoder gebaut.
Ein Design, das ursprünglich von der PACO-Website stammt. Auch der
SERVOPOINT-Decoder-Decoder war hier zu finden.
Dieser Entwurf basiert auf Letzterem.
Dieser Decoder verfügt über folgende Optionen:
Servodecoder mit Herzstückumschaltung (Herzstück-Polarisierung) (A, B, C)
Servodecoder (ohne Zusatzfunktionen) (D)
Servodecoder mit Rückmeldung über LEDs (E)
Funktionsdecoder mit potenzialfreiem Relaisausgang (F)
Adresse einstellen (DCC)
Einstellung der Bewegungslänge des Servomotors
Einstellung der Bewegungsgeschwindigkeit des Servomotors
Manuell bedienen über einen/den (Programmier-)Druckknopf
Nach einigen Experimenten wurde die Schaltung sogar noch
einfacher als das ursprüngliche Schema von PACO.
Außerdem habe ich eine Leiterplatte von 10x10 cm entworfen, auf der sich vier
Decoder mit zugehörigen Relais befinden.
Die Platine ist so aufgebaut, dass sie mit einer Säge einfach in einen 1-, 2-,
3- oder 4-fach Decoder umgebaut werden kann.
Einfach die dicken Linien durchsägen/nicht durchsägen. (siehe Foto-Titelseite).
Setzen Sie die Jumper 1-2 und 6-5 (A), um das (digitale)
Signal (Polarisation) am Herzstück zu tauschen. (bei Kurzschluss beim Schalten
der Weichen) Jumper 2-3 und 5-4 (B) setzen.
In diesem Fall wird in der Regel kein automatischer
Blockbetrieb verwendet, sondern nur mit digitalen Handreglern, beispielsweise
der Multimaus, WMC oder XMC.
Die DCC-Spannung wird NICHT einem Block entnommen, sondern
direkt vom Booster, der an K1 angeschlossen ist. Diese normale
DCC-Antriebsspannung kann über JP3 geschaltet werden um als Herzstückspannung
verwendet zu werden. JP2-Klemme 2 kommt zum Herzstückstück der weiche. Bei JP3
muss unbedingt auf die richtige Polarisierung geachtet werden. (Siehe
Anschlussbeispiele).
Servodecoder mit geschalteter DCC-Spannung mit automatischer Fahrt. (A B)
Beim automatischen Fahren ist es nicht sinnvoll, die
Weichen in einen Block einzubinden, sondern sie sollten mit
DCC-Spannung versorgt werden, die direkt vom Booster kommt.
Die DCC-Spannung wird also nicht einem Block entnommen, sondern direkt vom
Booster, der an K1 angeschlossen ist. Diese normale DCC-Boosterspannung kann
über JP3 umgeschaltet werden um
als Herzstückspannung verwendet zu werden. JP2-Klemme 2 kommt zum
Herzstück der Weiche.
Bei JP3 muss unbedingt auf die richtige Polarisierung geachtet werden. (Siehe
Anschlussbeispiele).
Manchmal lässt es sich nicht vermeiden und so ist in
diesem Fall eine Weiche in einen Block eingebunden.
Die DCC-Blockspannung wird direkt (über einen Belegtmelder) an die JP2-Klemmen
1 und 3 angeschlossen. Die DCC-Spannung für die Stromversorgung kommt vom
Booster über K2. Die richtige Polarität am Mittelstück wird dadurch bestimmt,
wie die DCC-Spannung an die JP2-Klemmen 1 und 3 angeschlossen wird. Bei falscher
Polarität die Anschlussdrähte an diesen Klemmen vertauschen. JP2-Klemme 2 kommt
zum Herzstück der Weiche.
Setzen Sie in diesem Fall KEINE Jumper ein!
Ohne das bistabile Relais kann dieser Decoder auch als
normaler Servodecoder verwendet werden. JP3 und JP2 müssen in diesem Fall
natürlich nicht montiert werden. Empfohlen für Weichen ohne schaltbares
Herzstück.
Beispielsweise habe ich diesen Decoder ohne Relais als normalen Servodecoder als
Antrieb für Servomotoren verwendet, die die Tore des Lokschuppens betätigen, und
für einige Entkuppler, die zwischen den Schienen eingebaut sind.
Anschlussbeispiel D
Links sind die beiden Servomotoren für den Torantrieb, rechts die Decoder ohne Relais.
Bei diesen beiden Decodern ist natürlich nur ein Netzteil (NICHT getrennte Platine) montiert.
Servodecoder mit Rückmeldung (E)
Über den Relaisausgang können Sie als Rückmeldung z.B. ein Licht oder eine LED auf Ihrem Tableau schalten. In diesem Fall ist das Schalten eines Herzstücks nicht möglich, da der Relaiskontakt natürlich bereits belegt ist. Dies ist auch nützlich, wenn Sie den Zustand eines Stromkreises überwachen möchten, den Sie beispielsweise nicht richtig erkennen können, mit eine oder zwei LEDs . Ich denke zum Beispiel an einen Entkuppler oder eine Weiche die außer Sichtweite ist.
Funktionsdecoder mit potenzialfreiem Relaisausgang ( F )
Der Decoder ist nun ein Funktionsdecoder ohne Servoansteuerung aber mit potenzialfreiem Wechslerkontakt. Dieser Kontakt kann nach eigener Vorstellung zum Schalten verschiedenster Dinge genutzt werden. Das Relais merkt sich den letzten Schaltzustand, auch nach einem Stromausfall. Im Beispiel zwei LEDs.
Die verschiedenen Decoderversionen mit den Bezeichnungen A, B, C, D, E und F sind im Download-Dokument ausführlich beschrieben.
Aufbau
Pro Leiterplatte wird nur ein Netzteil
benötigt. Werden also pro Platine vier Decoder aufgebaut, muss das Netzteil nur
einmal montiert werden (siehe Titelbild).
Alle notwendigen Anschlüsse sind bereits
auf der Platine vorhanden. B1, C1, IC1 und C2 müssen nur einmal pro
Stromversorgungsabschnitt auf einer Leiterplatte montiert werden.
Es ist auch möglich, mehrere
Leiterplatten durch Lötverbindungen auf der Rückseite der Leiterplatte
miteinander zu verbinden.
Auch in diesem Fall wird nur eine
Stromversorgung benötigt, da DCC, +5V und Minus mit den Lötstellen
durchgeschleift werden.
Die relevanten (DCC)
Durchschleifanschlüsse liegen ganz oben und (+5 V und Minus) ganz unten.
Aus Stabilitätsgründen empfiehlt es sich,
bei der Montage mehrerer Leiterplatten nebeneinander ein Stück Montagedraht an
die Verbindungsleitungen anzulöten .
Die Schaltung ist
sehr einfach, da sie nur einen PIC12F629 und einige weitere Komponenten
verwendet. Die Spannung wird direkt aus dem DCC-Signal gewonnen.
Dies stellt überhaupt kein Problem dar,
da nur für eine sehr kurze Zeit ein nennenswerter Strom verbraucht wird. Die
bistabilen Relais benötigen nur für den Bruchteil einer Sekunde einen Strom von
wenigen mA. Auch der Strom für den SERVO-Motor wird kurzzeitig verbraucht.
Der verwendete
PIC-Prozessor merkt sich nach einem Stromausfall die letzte Stellung des
Schalters, ebenso wie das bistabile Relais, sodass die Polarisierung des
Mittelstücks nicht gefährdet wird. Das Relais schaltet am Ende der
SERVO-Bewegung. Die DCC-Spannung kann problemlos vom ersten Decoder zum nächsten
durch geschleift werden, da an jedem Decoder links und rechts zwei
DCC-Anschlüsse vorhanden sind (K1 und K2).
Der Anschluss für
den SERVO-Motor (JP1) befindet sich neben der Dreifach-Schraubklemme (JP2) mit
dem Pin für das Datensignal oben (oranges Kabel vom SERVO).
Eine ausführlichere Beschreibung mit Anschlussbeispielen finden Sie unter Dokumente Download
Bedienung und Programmierung
Um diesen SERVO-Decoder nach Ihren eigenen Wünschen zu programmieren, finden Sie eine Beschreibung im Dokumentenordner.
Teile zum Zusammenbauen |
Servodecoder mit nur geschaltetem DCC-Signal am Mittelstück, manuelles Fahren (z. B. nur mit Multmaus). (A-B) |
|
Nur Servodecoder ohne Zusatzfunktionen (D) |
Servodecoder mit Rückmeldung (E) |
Funktionsdecoder mit potenzialfreiem Relaisausgang ( F ) | |
IC1 7805 (pro NICHT getrennte Platine 1x) |
x | x | x | x | x | |
IC2 12F629 | x | x | x | x | x | |
JP1 Servo - Anschluss |
x | x | x | x | - | |
JP2 Herzstück |
x | x | - | x | x | |
JP3 DCC Wahl |
- | - | - | - | - | |
k1 DCC in | x | x | x | x | x | |
k2 DCC out (wenn gewünscht) |
x/- | x/- | x/- | x/- | x/- | |
LD1 LED | x | x | x | x | x | |
r1 22K | x | x | x | x | x | |
r2 22K | x | x | x | x | x | |
r3 560 Ohm | x | x | x | x | x | |
Re1 bipolar Relais | x | x | - | - | x | |
B1 B80C1500
(pro NICHT getrennte Platine 1x) |
x | x | x | x | x | |
C1 220u (pro NICHT getrennte Platine 1x) |
x | x | x | x | x | |
C2 100n (pro NICHT getrennte Platine 1x) |
x | x | x | x | x | |
C3 100n | x | x | x | x | x | |
d1 1n4148 | x | x | - | - | x | |
d2 1n4148 | x | x | - | - | x | |
R LED 470 Ohm | - | - | x | - | x | |
PB1 Drucktaster |
x | x | x | x | x |
Für eine detaillierte
Beschreibung klicken Sie auf die Schaltfläche „Dokumenten Download“. Alle
notwendigen Dateien sind hier gespeichert.
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