Zubehördecoder Fertigmodell WDECD-TN Bausatz
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Bedienungsanleitung DCCZubehördecoder Fertigmodell WDECD-TN Bausatz WDECD-TN-B © 2005 Gerard Clemens 1 Eigenschaften des Decoders Dieser einfache, selbstlernende Zubehördecoder basiert auf den ATMEL Mikrocontroller ATTiny2313. Er hat folgende Eigenschaften: • • • • • • Einfachste Programmierung mit einem Programmiertaster und einer LED, die den Programmierstatus anzeigt. 8 verschiedene, fest programmierte Betriebsarten geeignet für Weichen, Beleuchtung und Signale Speicherung des letzten Zustandes Wenige preisgünstige Komponenten Parallelbetrieb von Decodierung und Ausgabe WDECD-TN 18.07.2005 1 von 10 2 Anschluss des Decoders Die Klemmen 1 und 2 der Klemmleiste K3 werden an das DCC Gleissignal angeschlossen. Die Polarität des Signals spielt dabei keine Rolle. Falls vorhanden wird an den Klemmen 1 und 2 der Klemmleiste K1 14-18V Wechselstrom eines Modellbahntrafos angelegt. Ist kein Modellbahntrafo verfügbar, kann auch das DCC-Signal auf diese Klemmen durchgeschliffen werden. Der Nachteil ist, dass der Decoder und die Verbraucher, die Weichenspulen oder gar die Beleuchtung aus dem DCC-Booster versorgt werden. Der Decoder kann verschiedenartig konfiguriert werden. Je nach gewählter Konfiguration ergeben sich verschiedene Betriebsmodi und unterschiedliche Beschaltungen der Ausgänge: 2.1 Beschaltung Modus 1 und Modus 2 Abbildung 1 Beschaltung des Weichendecoders in Modus 1 und Modus 2 In diesen Betriebsarten werden Magnetspulen von herkömmlichen Doppelspulenantrieben für Weichen oder Signale geschaltet. Aus jedem Antrieb kommen 3 Drähte, die wie oben dargestellt an die Klemmen angeschlossen werden. In Modus 1 beträgt die Impulslänge ca. 0,5 s. In Modus 2 ist die Impulsdauer ca. 1 s. Sollen Motorweichen angeschlossen werden, so ist ein bi-stabiles Relais am Ausgang erforderlich. Mit dem Wechselkontakt des Relais werden 14-16V Wechselspannung auf die beiden Richtungseingänge des Motorantriebs geschaltet. Für den direkten Anschluss – ohne Relais - von polarisierten Antrieben, wie Motorweichen oder LGB-Weichen, ist der SDECD_TN Decoder konstruiert worden. WDECD-TN 18.07.2005 2 von 10 2.2 Beschaltung Modus 3 Der Modus 3 stellt 4 x 2 Dauerausgänge auf den Klemmen K4 – K7 zur Verfügung. Ein Ausgang (rot oder grün) schaltet den jeweils anderen Ausgang aus. Die jeweils mittlere Klemme (in der Grafik blau eingefärbt) führt die interne positive Spannung. Die Ausgänge rot und grün schalten den Verbraucher nach interne Masse. Die Spannungshöhe ist von der Speisespannung an der Klemme K1 abhängig. Abbildung 2 Beschaltung des Decoders in Modus 2 Wird in Modus 3 ein motorischer Weichenantrieb angeschlossen, so ist ein Relais erforderlich. Das Relais muss eine Spulenspannung von ca. 20V vertragen können. Das Relais sollte so angeschlossen werden, dass in der Grundstellung des Relais (unbestromt) sich die Weiche auf Geradeausfahrt einstellt (grün). Nur wenn der rote Ausgang aktiv wird, schaltet das Relais und polt den Weichenantrieb um. Speziell für den direkten – ohne Relais Anschluss von polarisierten Weichen wurde der Decoder SDECD_TN konstruiert. 2.3 Modi 4 und 5 In den Modi 4 und 5 werden die Betriebsarten Impuls und Dauer gemischt. Die beiden Ausgangspaare an K6 und K7 sind dabei als Impulsausgänge mit einer Impulszeit von 0,25 s geschaltet. Die Ausgangspaare an K4 und k5 verhalten sich wie Dauergangspaare des Modus 3 Darüber hinaus stellt der Modus 5 eine Blinkfunktion (im Gegentakt) des Ausgangspaares an K5, die mit den Weichentasten für die betreffende Weichenadresse ein- bzw. ausgeschaltet werden kann. WDECD-TN 18.07.2005 3 von 10 2.4 Modus 6 In Modus 6 können die 8 Ausgänge des Decoders individuell geschaltet werden. Bei jedem Tastendruck auf der Zentrale / auf der Tastatur wechselt der Status des zugehörigen Ausgangs. Aufgrund der Eigenschaft mancher Zentrale, entsprechende DCC-Telegramme solange zu wiederholen, wie die Taste gedrückt wird oder eine Minimalzeit abgelaufen ist, musste in die Software eine Totzeit eingebaut werden. Während dieser Totzeit wird ein erneutes Betätigen der Taste vom Decoder nicht wahrgenommen. In der vorliegenden Version der Software beträgt die Totzeit ca. 0,5 s. 2.5 Beschaltung Modus 7 Der Modus 7 stellt 2 3-er Ausgangsgruppen und ein Ausgangspaar mit Impulsverhalten zur Verfügung. In der 3-er Gruppe schaltet ein Ausgang immer die beiden anderen Ausgänge der gleichen Gruppe ab. Damit ist der Anwender in der Lage, 3-begriffige Signale mit jeweils einer Leuchte pro Begriff direkt anzusteuern. Ein Lichtsignal der NS hat z.B. in der einfachsten Form nur 3 Lampen, Fahrt = grün, Halt = rot und Halt erwarten = gelb und könnte somit direkt angesteuert werden. Abbildung 3 Verdrahtung des Decoders in Modus 7 Hat ein Signal zwar nur 3 Begriffe aber verwendet mehrere Lampen für einen Begriff, müssen diese Begriffe über Dioden entkoppelt werden Das Beispiel in Abbildung 3 zeigt ein Vorsignal der Deutschen Bahn, das mit 2 gelben und 2 grünen Leuchtdioden bestückt ist. Die einzelnen Bilder Vr0, Vr1 und Vr2 werden mittels Dioden 1N4148 entkoppelt. WDECD-TN 18.07.2005 4 von 10 2.6 Beschaltung Modus 8 Abbildung 4 Beschaltung des Decoders in Modus 8 In Modus 8 können 2 4-begriffige Lichtsignale angeschlossen werden. Die verschiedenen Kombinationen werden mittels Dioden entkoppelt. Das Beispiel in Abb. 4 zeigt den Anschluss eines Ausfahrt /Hauptsignals der Deutschen Bahn. HP0 HP1 HP2 Sh1 Abb. 5 Abbildung 5 Die Signalbilder Hp0,Hp1,Hp2 und Sh1 angesteuert durch die Ausgänge 1R, 1G, 2R bzw. 2G 2.7 Hinweise für den Betrieb von Signalen Die Dauerausgänge in den Betriebsarten 3, 4, 5, 7 und 8 können für den Betrieb von Signalen verwendet werden. Jeder Dauerausgang in einer Gruppe repräsentiert ein Signalbild (einen Signalbegriff). Ein Begriff kann aus mehreren Leuchten bestehen. Hp2 in Abb. 5 besteht z.B. aus einer gelben und einer grünen Leuchte. Der Strom, der von allen Leuchten eines Signalbildes aufgenommen wird, darf 500 mA nicht überschreiten. Da bestimmte Leuchten für mehrere Begriffe genutzt werden (Beispiel Abb. 5: Rot links kommt WDECD-TN 18.07.2005 5 von 10 vor in Hp0 und Sh1, Grün kommt vor in Hp1 und Hp2), müssen die Dauerausgänge für diese mehrfach genutzten Leuchten über Dioden entkoppelt werden. In Abb. 3 und Abb. 4 ist das für ein Vorsignal bzw. ein Hauptsignal der DB dargestellt. Nur in Modus 5 kann ein 2- oder 3begriffiges Signal mit einer blinkenden Leuchte dargestellt werden. Sonst sind mit diesem Decoder keine Signalbilder mit blinkenden Leuchten möglich. 3 Programmieren des Decoders Auf der Zentrale wird für die Taste 1 die erste Weiche in einer Decodergruppe programmiert. Das ist also Weiche 1, Weiche 5, Weiche 7, Weiche 13, usw. Die Weichennummer ist also immer ein Vielfaches von 4 + 1. Möchten Sie beispielsweise den Decoder mit der Adresse 7 programmieren, dann aktivieren Sie für das Keyboard Taste 1 die Weichennummer W = 1 + (D –1) x 4 W = 1 + (7 – 1) x 4 > W = 25 Möchten Sie den Decoder für die Weiche 15 programmieren, dann muss an der Zentrale die erste Weiche Wz der zugehörigen Gruppe eingestellt werden, also die: Wz = (W / 4) x 4 +1 Wz = (15 / 4) x 4 + 1 Wz = 13 Alternativ machen Sie sich überhaupt keine Gedanken über die Decoderadresse und stellen an der Zentrale einfach die nächste freie Weiche ein. Ein Weichen- oder Zubehördecoder verfügt über 8 Ausgangsstufen. Mit diesen 8 Ausgängen werden in den meisten Fällen die 4 Spulenpaare von 4 Weichen- oder Signalantrieben gesteuert. Innerhalb einer Weiche kann immer nur eine Spule aktiv sein, d.h., im Weichendecoder schalten die geraden Ausgänge die ungeraden Ausgänge ab und umgekehrt. Die Tasten auf einem Bedienpult für einen Decoder: 1 2 3 5 7 4 6 8 Abbildung 6 Anordnung der Tasten für die Weichen Je nachdem, welche der Taste beim Programmieren gedrückt wird, wird die entsprechende Funktion des Decoders aktiviert. Für die Adresse des Decoders ist es unerheblich, welche Taste gedrückt wird. 1 Ansteuern von 4 Zubehör-Doppelspulen mit einer Impulszeit von 0,25 s 2 Ansteuern von 4 Zubehör-Doppelspulen mit einer Impulszeit von 0,5 s 3 6 Ansteuern von 4 Dauerverbrauchern mit Ein- und Austaste (Beleuchtung, Motorweichen oder 2-begriffige Lichtsignale) Die Tasten 5 - 8 bedienen 2 Magnetartikel mit 0,25s Impulsen, die Tasten 1 – 4 bedienen 2 Dauerverbraucher, die jeweils mit der betreffenden Taste ein- und ausgeschaltet werden können Die Tasten 5 - 8 bedienen 2 Magnetartikel mit 0,25 s Impulsen, die Tasten 1 und 2 bedienen 2 Dauerverbraucher, wie z.B. ein 2-begriffiges Lichtsignal oder einen motorischen Weichenantrieb. Die Tasten 3 und 4 schalten eine Blinkfunktion der Ausgänge 3 und 4 ein bzw. aus (Schranken, Bahnübergänge) Ansteuern von 8 Dauerverbrauchern mit jeweils einer Taste 7 2 Lichtsignale mit jeweils 3 Begriffen (Rot, Gelb, Grün) und 1 Doppelspule 4 5 WDECD-TN 18.07.2005 6 von 10 8 2 Lichtsignale mit jeweils 4 Begriffen Tabelle 1 Die Betriebsarten des Decoders 4 Aktivieren des Speicherns Beim Anschluss von Signalen besteht der Wunsch, dass nach dem Einschalten der Anlage, der zuletzt aktive Signalbegriff wieder angezeigt wird. Dazu kann der aktive Signalbegriff nach jeder Veränderung in E²Prom gespeichert werden. Da die Anzahl der EEProm Schreibzyklen beim Atmel auf ca.100.000 begrenzt ist, kann diese Speicheroption auch abgeschaltet werden. Bei Weichenantrieben macht die Speicherung des Ausgangszustandes ohnehin keinen Sinn, da dieser von der Weiche selbst mechanisch „gespeichert“ wird. Wenn der Jumper (Steckbrücke) Jp1 gesteckt ist, ist die Speicherung nicht aktiv und wird das E²Prom ‚geschont’. Mit Jp1 wird Pin 8 des Atmels auf Masse gelegt. Nach dem Entfernen des Jumpers ist die Speicherung aktiv. Der eigentliche Speichervorgang wird ausgelöst, wenn es nach der letzten Änderung 3 s lang keine weiteren Befehle für den Decoder gegeben hat. 4.1 Grundeinstellung speichern Sie können die Grundeinstellung des Decoders (z.B. alle Signale auf Hp1/Rot) speichern, indem Sie die Brücke JP1 entfernen und dann die Decoderausgänge wie gewünscht einstellen. Warten Sie mindestens 3 s nach der letzten Veränderung und stecken Sie die Brücke Jp1 wieder auf den Decoder. Von nun an wird der Decoder bei jedem Einschalten den gespeicherten Ausgangszustand anzeigen. Um die Grundeinstellung zu löschen verfahren Sie genauso aber schalten den Decoder vorher in Modus 1 oder 2. Wenn alle Ausgänge aus sind und Sie mindestens 3 Sekunden gewartet haben, stecken Sie die Brücke wieder auf den Decoder. Jetzt sind alle Ausgänge aus, wenn Sie den Decoder erneut einschalten. 5 Was kann der Decoder nicht? • Der Decoder kann nicht am Programmiergleis programmiert werden • Der Decoder kennt keine CVs (Configuration Variables) • Er reagiert nicht auf DCC Broadcast Befehle (das sind spezielle DCC-Befehle auf die alle Zubehördecoder reagieren müssen) • Die On-Track-Programmierung (POM=Programming On the Main) ist bei dem WDECD_TN nicht möglich (manche NMRA-kompatible Decoder – so auch der WDECN_TN – erlauben Programmierung/Konfiguration im eingebauten Zustand) • Die Ausgänge werden nur eingeschaltet. Die DCC-Befehle zum Ausschalten von Ausgängen werden ignoriert. Der Decoder schaltet die Ausgänge nach Ablauf der Zeit oder beim Einschalten eines anderen Ausgangs derselben Gruppe autark. • Der DCC Reset-Befehl wird ignoriert • Extended (erweiterte) DCC Befehle werden vom WDECD_TN ignoriert – der WDECN_TN akzeptiert diese Befehle und erlaubt damit die Verwendung als komfortabler Signaldecoder WDECD-TN 18.07.2005 7 von 10 6 Bausatz WDECD-TN-B 6.1 Bauteileliste in der Reihenfolge der Bestückung " *+ " . + ++, "& 0 0 0 4 5& , * ,# 5 & 0, 6 6 $ 0, 6 6 $ )8 ="6 + 9* # , $% & ' - 1 0 , , &' &' * &' " , , & # 5& ! ! ! ! () / 0*1 / ! 2 3 2 /32 6 782 0 9 0 9 6 6 :, ; & " 1 + < * ! ! ! 4 2 0 0 0 0 )8 = 0/ 0 Abbildung 7 Bestückungsplan WDECD_TN WDECD-TN 18.07.2005 8 von 10 6.2 Die Schaltung Abbildung 8 Schaltung WDECD_TN WDECD-TN 18.07.2005 9 von 10 INHALTSVERZEICHNIS 1 2 3 4 5 6 Eigenschaften des Decoders.......................................................................................... 1 Anschluss des Decoders ................................................................................................ 2 2.1 Beschaltung Modus 1 und Modus 2 ....................................................................... 2 2.2 Beschaltung Modus 3............................................................................................. 3 2.3 Modi 4 und 5 .......................................................................................................... 3 2.4 Modus 6 ................................................................................................................. 4 2.5 Beschaltung Modus 7............................................................................................. 4 2.6 Beschaltung Modus 8............................................................................................. 5 2.7 Hinweise für den Betrieb von Signalen................................................................... 5 Programmieren des Decoders........................................................................................ 6 Aktivieren des Speicherns .............................................................................................. 7 4.1 Grundeinstellung speichern ................................................................................... 7 Was kann der Decoder nicht? ........................................................................................ 7 Bausatz WDECD-TN-B .................................................................................................. 8 6.1 Bauteileliste in der Reihenfolge der Bestückung .................................................... 8 6.2 Die Schaltung ........................................................................................................ 9 WDECD-TN 18.07.2005 10 von 10
