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Servo Universal DECODER DCC
Beschreibung überarbeitet 28-07-2023

 

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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:

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).

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.

servo

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.

Telefonprogrammierung

Teile zum Zusammenbauen

Servodecoder mit nur geschaltetem DCC-Signal am Mittelstück, manuelles Fahren (z. B. nur mit Multmaus). (A-B)

Servodecoder mit geschalteter DCC-Spannung aus dem Block (C)

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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