Decoderselbstbau. Ein Anfang. Eine Wunschliste.

Anleitungen zum Selbstbau von DCC Dekodern

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Decoderselbstbau. Ein Anfang. Eine Wunschliste.

Beitragvon AarKarl_VT96 » So 5. Jan 2014, 13:34

Hallo Modellbahner,

da es sich herausgestellt hat das es im Forum auch einige Elektronikbastler gibt haben wir uns kurzgeschlossen und mit Ingo's Hilfe dieses Forenkapitel bekommen. Ein Ziel könnte sein für alle Modellbahner ein leicht nachzubauendes System an Decodern zu entwickeln mit dem man zum einen Kosten sparen und zum anderen seine Spezialwünsche erfüllen kann. Das kann vom fertigen Decoder für alles mögliche, bis zu einzelnen Modulen oder auch Programmcodeschnipseln, für eigene Projekte gehen. Außerdem könnte auf diesem Wege auch eine Platinensammelbestellung erfolgen und Warenkörbe zum Einkauf, bei z.B. Reichelt oder Conrad, veröffentlicht werden. Auch Spezialbauteile könnten auf diesem Wege beschafft werden.

WICHTIG: Jeder soll hier die Möglichkeit haben seine Wünsche oder Ideen zu posten. Mit oder ohne Elektronikkentnisse.

Andreas, Oliver und ich stehen schon in Verbindung und haben das erste Projekt schon im Test. Wir dachten uns in diesem "Eröffnungsthread" in der Gemeinde nachzufragen wie denn der Stand der Dinge ist und eine kleine Ideensammlung anzulegen. Außerdem sind wir auf der Suche nach weiteren Mitstreitern.

Noch eine wichtige Sache für alle Interessierte. Uhrheberrechte an Quellcodes liegen auf jedem Fall beim Verfasser und unterliegen dessen freier Entscheidung ob er sie hier zur Verfügung stellt. Es sollte aber auch jedem klar sein, das zumindest ausführbare Dateien (Hexfiles) zur Verfügung gestellt werden müssen, damit ein Nachbau erfolgen kann.

Wir freuen uns auf Eure Meinung und Ideen.

Bis dahin
Mit freundlichen Grüßen
Thomas
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Re: Decoderselbstbau. Ein Anfang. Eine Wunschliste.

Beitragvon Atlanta » So 5. Jan 2014, 16:41

Hallo Thomas und Andreas,

mich persönlich interessiert die Frege nach bezahlbaren DCC Lok- bzw. Sounddekodern, die mam möglicherweise selber herstellen kann?
Was die Dekoder können müßten?
Da ich in meinem Fuhrpark überwiegend Dampfloks habe sollten das Front Headlight und das Tender Headlight einzeln abschaltbar wenn z.B. in Mehrfachtraktion gefahren wird, befindet sich eine Lok in der Mitte eines Güterzuges, brauchen ihre Headlights ja nicht leuchten, sound hingegen sollten sie aber wiedergeben können, wie die Pfeiffe mit langen und kurzen Signalen, somit einzeln anwählbar. Auspuffschläge abhängig zur Geschwindigkeit wäre schon Vorteilhaft, ebenso die Glocke bei Rangierfahrt. Bei mit Holz beheizten Maschinen würden mich Geräusche wie Kohlenschaufeln eher stören.
Wenn ich daran denke, daß hier noch insgesamt etwa 12 Maschinen bzw. bald 15 Maschinen auf eine Umrüstung mit einem Sounddekoder warten, wird es einem schon mulmig zu Gemüte bezüglich der entstehenden Kosten.
Die beiden Box cabs sind da anspruchsloser, da würden einfachere Sounddekoder ausreichen mit weniger Funktionen, das Headlight sollte je nach Fahrtrichtung wechseln können aber auch einzeln abschaltbar sein wenn im rangierdienst mit Waggons unterwegs. Glocke bei Rangierfahrt, Dieselgeräusch bei laufender Maschine. Sowie Horn mit kurzen oder langen Signalen. Nicht zu vergessen Bremsgeräusche bei allen Maschinen.

Nun gibt es ja entsprechende Sounddekoder von diversen Herstellern, gibt es aber auch die Möglichkeit sich selber welche zu "basteln"?
Schönen Gruß,
Ingo
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Re: Decoderselbstbau. Ein Anfang. Eine Wunschliste.

Beitragvon AarKarl_VT96 » So 5. Jan 2014, 17:40

Hallo Ingo,

auf Deine Fragen ein ganz klares Jain. Jetzt der Reihe nach.
Also das DCC-Lokprotokoll zu dekodieren ist nicht das Problem. Die Lok dann noch fahren zu lassen und die Beleuchtung nach eigener Vorgabe zu schalten auch nicht. Selbst die CV-Programmierung sollte noch gehen. Wenn wir mal nur bei diesen Funktionen bleiben müßte man dann auf eine Bauteilgröße gehen, die ich z.B. nicht mehr löten kann. :gewittersmily:

Ich baue meine Decoder in SMD-Technik und die kleinen Kondensatoren 0,3*0.5mm kann ich nur noch unter dem Mikroskop löten. Anders herum. Mein in SMD gelöteter Servodecoder kann nur ein einziges Servo ansteuern. Die Platinengröße beträgt dabei 34mmx44mm. Gut, ging ohne die Programmierstecker und Klemmen auch noch kleiner, aber rechne die Funktionen für eine Lok mal hoch und pack das mal in einen Tender oder Kessel.
Das nächste Problem ist, dass die Hersteller von Lokdecodern (Sounddecodern) auf Spezialchips zurückgreifen nur um die Baugröße klein zu halten. D.h. extra für die Hersteller gebaut. Sieh Dir mal einen normalen ESU Lokpiloten V4 an und überlege ob Du das noch löten könntest? Ich wüsste auch nicht, wo ich einen solchen Soundchip kaufen könnte und zu welchem Preis. (Lasse mich aber da gerne belehren.)

Von meinem Standpunkt aus realistisch betrachtet.
Ja: Einen Lokdecoder für Waggonbeleuchtung mit div. Gimmik's wie defekte Leuchtstofflampe im WC. Krandecoder für Eisenbahnkran usw. machbar, weil Platz im Wagen. CV-Programmierung nicht notwendig. Sound im Wagen (Türen zuschlagen. Kurvenquitschen usw.) mit Standardchips.

Nein: Sounddecoder

Wie gesagt, ich lasse mich gerne belehren, aber ich befürchte dass da die Grenzen des Selbstbaus erreicht sind.
Ich wünschte ich könnte Dir was anderes schreiben.

Bis dahin
Mit freundlichen Grüßen
Thomas
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Re: Decoderselbstbau. Ein Anfang. Eine Wunschliste.

Beitragvon Atlanta » So 5. Jan 2014, 18:15

Hallo Thomas,

trotz der Tatsache, daß ich den Einstieg in DCC gewagt habe, obwohl ich gut 3/4 meines Fuhrparks dadurch außer Betrieb setzte, bereue ich den Umstieg nicht.

Ich verfolge jedoch auch hochinteressiert euer gemeinsames Thema, für die Innenbeleuchtung einen Lokdekoder zu nehmen daran hatte ich ach schon mal gedacht, besonders bei einem Präsidenten Wagen, wo ein Gouverneur zum Volk in einer Wahlkampfversanstaltung spricht und von Stadt zu Stadt reist, da könnte man durchaus etwas sinnvolles machen.
Schönen Gruß,
Ingo
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Re: Decoderselbstbau. Ein Anfang. Eine Wunschliste.

Beitragvon AarKarl_VT96 » So 5. Jan 2014, 18:51

Hallo Ingo,

genau das ist es, da können wir ansetzen. Mit einem Servo den Gouverneur aus der Tür treten lassen und alles was einem sonst noch zu diesem Thema einfällt. Einen Kellner durch den Speisewagen laufen lassen. (Ich spinne mal laut) Sowas kann man selbst bauen, weil in den Wagen genügend Platz ist.

Dann sollten wir mal einen Effektdecoder für Waggoneinbau mit auf die Agenda nehmen. Wenn da noch mehr Interesse besteht sollten wir mal darüber nachdenken, was so ein Decoder können müsste.
Also z.B. drei Lichtausgänge, einen Servoausgang, einen Ausgang für einen Elektromotor rechts/links, schnell/langsam. Parametrierung über PC-Software. Starten der Effekte über Funktionstasten. Das ist genau das, was in diesem Thread passieren soll. Dinge bauen, die man so nicht oder nur teuer bekommen kann.

Bis dahin
Mit freundlichen Grüßen
Thomas
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Re: Decoderselbstbau. Ein Anfang. Eine Wunschliste.

Beitragvon Jendris » So 5. Jan 2014, 20:33

Hallo in die Runde,
Ich habe gelesen, dass Oliver dabei ist - oligluck?
Das wäre schon mal ein HighLight - ich will jetzt keinem auf die Füße Latschen, aber Oliver ist da schon recht tief im Thema.

Arduino ist mir kein Begriff, auch bin ich erst seit Kurzem in die digitale Welt eingedrungen - für mich wäre wichtig, dass es problemlos mit dem ESU Lokprogrammer zu bearbeiten wäre und eben auch MultiMaus kompatibel ist.

Ihr seht, ich bin nicht die große Leuchte auf dem Gebiet, von daher sind auch keine wirklichen Vorschläge von mir zu erwarten.

Gruß
Jendris
Zuletzt geändert von Jendris am So 5. Jan 2014, 21:52, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Decoderselbstbau. Ein Anfang. Eine Wunschliste.

Beitragvon AarKarl_VT96 » Mo 6. Jan 2014, 00:55

Moin Gemeinde,

@Jendris: ESU Lokprogrammer ist wie der Name schon sagt nur für ESU und ESU-Kompatible Dekoder. Oligluck testet meinen Servodecoder an seinen Zentralen und ist, ohne vorgreifen zu wollen, hoffentlich mit im Boot.

Ich kann jetzt nur für mich sprechen, gebe aber mal einen kleinen Überblick über die Normen so das es auch der Laie versteht:

Eigentlich gibt es zwei Normen die es zu einer großen Verbreitung geschafft haben.
- DCC-Protokoll nach NMRA-Norm. Damit dürften die meisten in diesem Forum fahren.
- MM-Protokoll. Die Märkliner (außer mir) dürften meistens das Motorola Protokoll fahren.
(DCC= DigitalCommandControl, MM= Maerklin Motorola)

Da ich mich auf DCC eingeschossen habe, hier ein kleiner Exkurs zu den verschiedenen Telegrammen und der Decodierung innerhalb DCC. Diese Erläuterungen sind nicht vollständig aber garantiert frei von verwirrenden technischen Details. Betrachten wir hier also nur die sogenannten "Baselines" wie es in der NMRA beschrieben ist. Im Detail ist es etwas komplizierter. Also Railcom und POM und CV, Broadcasts usw., usw. vergessen wir erst einmal.

DCC überträgt die Daten über das Gleis, soweit klar. Die Daten werden in Pakete verpackt. Die Pakete bestehen aus einer Reihe von "1en" und "0en" und sind jeweils 38 bis 42 Bit lang. Jede "1" und jede "0" nennt man Bit. Die Position jedes Bits innerhalb der 42Bit bestimmt seine Funktion. Diese Funktion ist im DCC-Standard festgelegt. Jedes Paket hat einen Empfänger an den es gerichtet ist. DCC unterscheidet jetzt grob 2 Arten von Empfängern. Zum einen sind das ganz klar die Lokomotiven (Mobile Decoder), und zum Anderen die Zubehörartikel (Stationary Decoder), also Weichen, Signale usw. Dabei reden wir jetzt nicht über die Funktionsmöglichkeiten des Dekoders als solches. Dazu später mehr.

Jeder Dekoder, ob Lok oder Zubehör, hört jedes Datenpaket mit und unterscheidet zuerst einmal grob ob es sich um ein Datenpaket für Zubehör oder Lok handelt. Pakete die nicht zur eigenen Gruppe gehören werden einfach ignoriert.
Das ist wichtig, da sich der Inhalt der Datenpakete nämlich stark unterscheidet. Bleiben wir jetzt also mal bei einem Zubehördekoder für Weichen und Signale. Also das Ding mit den 4 Doppelspulenausgängen. So ein Dekoder hat deshalb 4 Ausgänge, weil das Standardprotokoll nicht mehr Weichen usw. pro Adresse vorsieht. Wenn ich dieses Basispaket jetzt in meinem Dekoder per Software zerlege habe ich eine Dekoderadresse mit den 4 Ports und jeder Port hat einen Ausgang Rot und Grün. Wie gesagt, wir reden nur vom Standard. Mit diesen Informationen kann ich jetzt auf einfache Weise einen Dekoder bauen und programmieren.

Im Dekoder passiert folgendes:
Zuerst einmal wird über eine geignete elektronische Schaltung aus dem Gleissignal der Datenstrom so umgewandelt, das man das an den Eingang des Microcontrollers legen kann. Das Gleis hat so um die 16 bis 20 Volt Wechselspannung der Prozessor darf aber nur 5V oder 3,3V Gleichspannung an seinem Eingang haben. (Tut mir Leid aber ACler und DCler sind technisch immer ACler!) Was jetzt passiert ist softwareseitig zu erledigen. D.h. der kleine Tausendfüßler auf dem Dekoder hat ein Programm im Bauch welches die Information aus dem Gleis verdauen kann. (Ich versuche es so Laienhaft wie möglich zu erklären. Sollte ich übertreiben seht es mir nach.) Die Informationen werden dabei im ersten Programmteil an einen Empfänger geschickt (Receiver) der extrahiert aus dem Gleissignal die Nullen und Einsen und schiebt sie so lange in einen Zwischenspeicher bis das Paket vollständig empfangen wurde. Da die Pakete natürlich hintereinander kommen und der Receiver nicht weis was gerade dran ist (Lok oder Zubehör) filtert er alle Pakete aus die nicht für seine Gruppe bestimmt sind. Da der Receiver mitten drin anfängt die Pakete abzuhören, muß er noch wissen, wann ein neues Paket anfängt. Dazu erfolgt vor jedem neuen Paket, egal ob Lok oder Zubehör, eine Art "Achtungspfiff" welchen die Zentrale aussendet.

Hat der Receiver jetzt ein vollständiges Paket erhalten meldet er es an einen zweiten Programmteil den Entschlüssler (Decoder) weiter. (Bitte nicht mit dem Begriff Dekoder als Baustein verwechseln.) Dieser Programmteil ermittelt jetzt aus den Daten des Zwischenspeichers die Dekoderadresse. Stimmt die Dekoderadresse mit der im Microcontroller hinterlegten Adresse überein ist das Paket beim richtigen Empfänger gelandet und kann weiter bearbeitet werden.
Jetzt werden aus dem Paket noch die Daten für die Ports 1 bis 4 und Rot und Grün geholt.

Bis hierhin geschieht das bei allen Zubehördekodern gleich, egal was der Dekoder weiter machen soll. Ich kann jetzt im Dekoder eine Servoroutine ablegen und anhand der Port und ROT/GRÜN-Information einen Servo bewegen, oder Sinalbilder ausgeben, oder einen Mann fotografieren lassen usw.usw. Die oben beschriebene Software kann natürlich auf diversen Microcontrollern abgelegt werden. Ich verwende Microchip PIC-Microcontroller, der Andreas ein Arduinoboard. Letztendlich ist es egal welche Hardware darunter liegt. Es sei noch dazu gesagt, dass je nach Leistungsfähigkeit der verwendeten Microcontroller auch noch die erweiterten Funktionen des DCC-Protokolls ausgeschöpft werden können u.A. CV-Programmierung, POM, Railcom usw.

Ich sehe uns im momentanen Stadium auch genau hier. DCC können wir dekodieren. Und ich habe mal einen Servo dahinter getackert.

Das alles ist auch vollständig für Interessierte nachzulesen. (Englisch)

Zum Abschluß meines Exkurses möchte ich noch Jendris Frage beantworten. Da die Multimaus eine Kleine und Feine, wenn auch einfache DCC-Zentrale ist, kann man damit natürlich auch die Zubehördekoder ansteuern. Somit also auch unsere Selbstbauprojekte. Und wenn Du das oben liest denke ich, dass auch von Dir Vorschläge kommen werden. Wie Du siehst steck ich auch ganz schön tief im Thema. :grin:

Ich hoffe das ist für jeden informativ und jeder weis jetzt wo wir stehen.

Bis dahin
Mit freundlichen Grüßen
Thomas
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Re: Decoderselbstbau. Ein Anfang. Eine Wunschliste.

Beitragvon Atlanta » Mo 6. Jan 2014, 05:38

Hallo Jendris und liebe Kollegen,

auch ich habe mich mit meinen ersten "Gehversuchen" auf die MultiMaus von Roco "eigeschossen" (kabelgebunden), diese langt für meine Bedürfnisse erst einmal aus, bei nicht mehr wie zur Zeit 30 Maschinen zzgl. eventuell einige Funktionsdekoder.

@ Thomas, deine Gedanken, wie dem Gouverneurswaggon mit Kellner im Speiseabteil und Koch in der Küche und dem auf das Peron hinaustretenden Gouverneurs, wird das bestimmt ein schönes Projekt, mit vielen schönen technischen "Spielereien." Der Waggon ist sechsachsig und gehört zu den Heavyweight Coaches der US Waggons aus den 1920er Jahren. Da der Waggon "ab Werk" nicht mit einer Innenausstattung ausgerüstet wurde, ist somit viel Platz vorhanden.
Schönen Gruß,
Ingo
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Re: Decoderselbstbau. Ein Anfang. Eine Wunschliste.

Beitragvon Jendris » Mo 6. Jan 2014, 12:03

Hallo Thomas,
danke für Deine ausführliche Information.
Es gibt mittlerweile ja sehr viele Seiten im Netz, die dies ebenfalls sehr gut wiedergeben.



Die beschriebenen Gimmiks sind ja alle recht nett - inwieweit man dies benötigt und auch evtl. weitere bauliche Massnahmen mit sich zieht - ich meine hier z.B. Mikromechanik - muss jeder selber für sich abwägen.
Aber die Idee an sich ist durchaus gut - ich lass mich überraschen.

Danke und Gruß
Jendris
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Re: Decoderselbstbau. Ein Anfang. Eine Wunschliste.

Beitragvon AarKarl_VT96 » Mo 6. Jan 2014, 13:24

Hallo Jendris,

ich habe auf meiner Anlage bis jetzt Samt und Sonders die OpenDCC-Komponenten eingesetzt incl. dem neuen BiDiB-System von Wolfgang Kufer. Die Erklärungen auf dieser Seite sind wirklich gut aber sehr elektroniklastig. Um Das zu verstehen benötigt man schon fundierte Kenntnis über Datenprotokolle, Programmierung in C++ und Microcontroller von Atmel. Wer nur schnell einen Decoder selbst löten und auf ein funktionierendes System zurückgreifen will ist mit OpenDCC bestens bedient. Die Software ist fertig für den Decodertyp den man braucht. Einfach runterladen, aufspielen und Fertig. Die Bausätze gibts komplett für kleines Geld bei Hanno Bolte. Mir ging es aber darum alles zu verstehen und eigene Sachen zu verwiklichen. Da hat mir letztendlich zum Durchbruch verholfen.

Die genannten Gimmik's sind mir so eingefallen. Wie Du schon bemerkt hast ist da auch noch eine Menge mechanische Arbeit zu leisten, die wahrscheinlich die Decoderentwicklung bei weitem übersteigt. Ich finde aber gerade solche Sachen wie Andreas sie vor hat, eine Schattenbahnhof- bzw. Weichensteuerung, recht interessant und für Viele brauchbar. Ich bin dabei einen Kranwagen zu "Digitalisieren" für den echten Betrieb am Gleis. Hab' halt Spaß dran und vielleicht gibt es noch jemanden der das genauso sieht.

Wir stehen ja noch am Anfang und sammeln noch Ideen und Wünsche. Mal sehen was sich realisieren lässt. :mrgreen:

Bis dahin
Mit freundlichen Grüßen
Thomas
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