Magnetartikeldecoder für max 24 Magnetartikel

Hallo Modellbahner,

ich hatte mal wieder etwas Zeit und da ich noch meinen dritten Teil der Anlage elektrifizieren bzw. digitalisieren will brauche ich noch eine Menge Magnetartikeldecoder. Da das bei etwa 55 Doppelspulenantrieben ganz schön ins Geld geht, habe ich mich mal wieder auf die Holzkiste gesetzt und nachgedacht. Herausgekommen ist ein DCC-Decoder für 24 Magnetartikel auf einer Platine in der Größe 85mm x 95mm.
Der Decoder belegt insgesamt 6 hintereinander liegende Adressen, wobei die erste Adresse mittels Taster gelernt werden kann. Aufbauend auf meiner Decodierroutine aus dem Servoentkupplerprojekt war das eher Fleißarbeit. Die benötigten Bauteile Kosten etwa 20€ pro Platine. Etwas SMD-Löterfahrung ist sicherlich hilfreich, aber für einen Modellbahner auch ohne schaffbar.

Hier mal der Schaltplan:


Und hier das Board:


Anbei der 12fach Prototyp auf der Lochrasterplatine:



Befeuert wird das Ganze über einen PIC16F628A. Da die Ausgänge nicht für 24 Magnetartikel reichen, habe ich einfach 6 Demultiplexer 74HC238 (3 zu 8) eingesetzt. Macht bei 24 Magnetartikeln 3 gemeinsame Datenleitungen und 6 Enable Leitungen. Zusammen also 9. Dazu noch den DCC-Signaleingang den Taster und zwei LED's. Insgesamt also 13 I/O's. Theoretisch sind noch 3 I/O's frei, aber die müsste ich dann mit dem Programmieradapter (ISP) teilen. Funktioniert nicht immer zufriedenstellen, also hab ich das mal sein gelassen.

Momentan habe ich die Software für reine Magnetartikel geschrieben. Man kann aber die Software soweit anpassen, dass z.B. 6 Ein- Ausfahr-Lichtsignale incl. Vorsignal damit betrieben werden können. Ich experimentiere noch mit einer kleinen Zusatzplatine die mit kleinen Kondensatoren dass Überblenden bei den Lichtsignalen bewerkstelligt. Könnte man auch per Software lösen, ist aber mit diesem Schaltungsentwurf zugegebenermaßen recht tricki.

Momentan mache ich mit dem Prototypen noch ein paar Stresstests. Ich habe vor die Platine anfertigen zu lassen. Sollte jemand Interesse daran haben bitte per PN melden. Je mehr Platinen ich machen lassen kann umso billiger wird das. Bei 20 Stück kostet eine Platine etwa 13€. Macht also komplett etwa 33€ für 24 Magnetartikel. Das Hexfile für den PIC schicke ich dann gerne zu. Im Zweifelsfall kann ich auch die Platine mit programmiertem und eingelötetem PIC zusenden. Über den Preis müsste ich dann mal nachdenken.

Bis dahin

Zuletzt geändert von AarKarl_VT96 am Fr 29. Nov 2019, 12:54, insgesamt 1-mal geändert.

Hallo Andreas,

Vielleicht hast Du recht was die SMD's betrifft. Ich kann die trotz meines hohen Alters gut löten. (Ich darf das sagen, Du weist warum ) Die Sache ist nur die, das die Platinengröße wesentlich kleiner wird, was zu einem wesentlich günstigeren Preis führt.

Aber, ich habe auch kein Problem damit, wenn das jemand auf einer Lochrasterplatine aufbauen will. Hab ich ja auch gemacht. Alle Bauteile gibt es selbstverständlich auch als DIL-IC's. Der Schaltplan liegt bereits vor und das Ding funktioniert prima. Das HEX-File oder den programmierten PIC gibts bei mir, den Schaltplan etwas größer und besser lesbar natürlich auch.

Alternativ kann ich das alles auch noch mal als DIL-Variante entwerfen. Wenn wir dann vielleicht genügend Interessenten dafür finden, können wir auch diese Platine machen lassen. Eine eigene Platine ist nicht so störanfällig als eine Lochraterplatine.

Wie sieht das eigentlich mit der Verwendung als Lichtsignalplatine aus? Für ein Lichtsignal wäre es besser einen DEMUX mit Latch einzusetzen, (74HC237 anstatt 238) dann bleiben die Ausgänge bis zum nächsten Befehl erhalten. Außerdem bastele ich noch an einer hardwaremäßigen Überblendelektronik.

Ich bin doch für alle Schandtaten offen. Der Arduino liegt noch hier original verpackt Kommt als nächstes dran. Gegenfrage: Was macht der Servoentkuppler? Von Oligluck hab ich auch nix mehr gehört.

Freue mich auf Mecker und Ideen.

Bis dahin

Moin Andreas und erst mal frohe Ostern,

Kommt darauf an wie man es sieht, also welchen Typ der Adressierung man nimmt. Nach NMRA sind pro Accessorydecoder oder Accessoryadresse 4 Magnetartikel mit jeweils rot und Grün vorgesehen. Macht 6 x 4 = 24 Doppelspulen. Jetzt gibt es aber noch die lineare Adressierung, wobei jeder Doppelspulenantrieb eine Adresse mit jeweils rot und grün belegt. Dann hat der Decoder natürlich 24 Adressen. Welchen Typ der Adressierung Du verwendest hängt nur von der Zentrale ab.
Von seiten des Accessorybefehls ist das aber vollkommen egal, der arbeitet immer wie oben beschrieben. Ist ja auch logisch sonst müsste man beim Kauf eines jeden Decoders darauf achten welche Adressierungsart er verwendet.

Das Ganze kannst Du im Internet unter dem Begriff PADA und FADA recherchieren. Ich hab auch etwas gebraucht um das zu begreifen. Wie gesagt der Hardware und dem Protokoll ist das egal.

Beispiel Decoderadressierung:
Adresse 35. Dann hast Du 35 Spule 1 rot/grün, Spule 2 rot/grün usw. bis Spule 4. Die Z1 von OpenDcc in Verbindung mit Rocrail adressiert so. Damit funktioniert auch der Weichendialog in Rocrail "richtig".

Beispiel lineare Adressierung:
Adresse 35. Jetzt muß man umrechnen nach der Formel 35 *4 -3 = 137.
Somit hat die erste Weiche auf dem Decoder die Adresse 137 und der Rest 138,139,140. Jeweils rot/grün.
Dann kommt die nächste Adresse 36. Also 141,142,143,144 usw.
Meine BiDiB-Komponenten adressieren so.

Da liegt auch der Haken an der Sache. Drückst Du nämlich den Taster und sendest den Befehl 140 an den Decoder, bewegt sich nämlich Weiche 4!!! Auch darüber bin ich am Anfang gestolpert!!

Bleiben wir also mal bei dem letzten Beispiel. Der Decoder belegt die Adresse 35 bis 40 und hat dann den linearen Adressraum von 137 bis 160 belegt = 24 Spulen
Ich hoffe es hilft Dir zum Verständnis.

Bis dahin

Hallo Thomas,
Deine Ausführungen hier sind schon recht anspruchsvoll, alle Achtung.
Ich habe allerdings da so meine Schwierigkeiten zu folgen. Bin ja schon zufrieden, wenn meine Loks auf das hören, was ihnen die MultiMaus "sagt".
Nein, im Ernst - ich habe sicherlich das technische Verständnis, aber irgendwie entwickelt sich die Technik um mich herum viel schneller, als ich bereit bin, mitzugehen.

Trotzdem ist es interessant, zu lesen, was Du da im Detail anstellst.

Gruß
Jendris

Hallo Andreas, hallo Jendris,

also keine Panik es wird allen geholfen. Ich sehe es ein, dass die alten Männer nur noch große Bauteile verlöten können
Ich habe das flehen erhört und entwickele das Ganze jetzt "through hole".
Die Platine ist zwar jetzt so groß wie ein halbes Fußballfeld, aber die Anlagen sind ja mindestens dreimal so groß und dann wird's schon passen.

Bei der Gelegenheit habe ich das auch noch mal umgeplant, so dass der Decoder angängig von der Software entweder 24 Magnetartikel oder 6 Lichteinfahr(ausfahr)signale mit Vorsignal ansteuern kann. Wird aber durch die Bauteile eine Eurokarte 100mmx160mm.

@Andreas ich löte Dir auch gerne die SMD's auf. Brauche da dringend noch ein paar Bruchsteinmauern, Tunnelportale........
@Jendris. Nur keine Scheu, das alles ist nichts geheimnisvolles und ebenfalls von der Lokmaus aus anzusteuern.

Macht mal Werbung. Je mehr Leute das Ding wollen umso billiger werden die Teile und vor allem die Platine.

Wenn die Platine fertig entworfen ist, gibt's Bilder.

Bis dahin

Moin Modellbahner,

wie oben angekündigt habe ich nochmals auf der Holzkiste gesessen und den Magnetartikeldekoder komplett umdesignd. Anstelle der Demux sind Oktalbuffer mit Latch getreten. Damit lassen sich auch Lichtsignale im Dauerbetrieb ansteuern. Es muss dann nur eine andere Software in den PIC. Also entweder 24 Magnetartikel oder 6 Ein- Ausfahrsignale mit Vorsignal.
Jetzt aber das wichtigste! Alles ohne SMD-Bauteile.

Hier der Link zum Schaltplan. Da das Bild recht groß ist nur der Direktlink.


Und hier noch das Board.


Allerdings wird ein etwas größerer PIC gebraucht, darum der 16F690. Das Ganze funktioniert recht einfach. Auf den Bus RC0..7 legt man den Befehl für jeweils eine Vierergruppe Ausgänge. Über den Demux IC6 wird dann der Befehl in das Latch (Puffer) des jeweiligen IC3, 5, 9, 11, 13, 15 geschrieben. Dort bleibt der Befehl erhalten bis zum Eintreffen des nächsten Befehls.
Damit ist, abhängig von der Software, sowohl eine Magnetartikelansteuerung als auch eine Signalansteuerung (LED's) möglich. Eine rückstellende Sicherung verhindert, dass der Strom 500mA übersteigt und die Treiber-IC's ULN2803 durchbrennen.

Außerdem sollte damit ein softwaremäßiges Überblenden der Signalbilder möglich sein. Die Software dazu gibt's aber erst im zweiten Schritt.

So, bin jetzt auf Eure Meinung gespannt. Ach so. Bei Abnahme von 20 Platinen kostet eine 7,15€ zzgl. MWSt und Versand.

Bis dahin

Zuletzt geändert von AarKarl_VT96 am Fr 29. Nov 2019, 12:55, insgesamt 1-mal geändert.

Gegenfrage: Was macht der Servoentkuppler? Von Oligluck hab ich auch nix mehr gehört.

Freue mich auf Mecker und Ideen.

Bis dahin

Doch, hast du, per PN. Entweder nicht gelesen oder nicht beantwortet oder schon wieder vergessen oder wegen Geringfügigkeit ignoriert

Ich gebe zu, dass der Test an der ECoS noch immer aussteht, das habe ich verschnarcht und gelobe Besserung
Andererseits ist so ein Entkuppler für mich auch nicht essentiell, und weitere Verwendungen der Schaltung fallen flach, weil sie mit zu teuren Bauteilen aufwartet, die für andere Zwecke nicht nötig sind.

Viele Grüße,
Oliver

... ich wußte, daß das hier das Forum ist, in dem sozusagen gilt: "Da werden Sie geholfen"

Ich verstehe von den Texten genau: Null, aber ich habe das nicht nur dumpfe Gefühl, daß hinter den bisherigen Textbeiträgen Mitglieder stehen, die wirklich Ahnung von der Materie haben - und dann macht Euch mal gefaßt darauf, daß ich Euch mal belästigen werde, denn: Ich werder einige Decoder benötigen ...

Herzliche Grüße
Jo

Moin Modellbahner,

habe mich hier lange nicht mehr mit einem Betrag gemeldet. Da ich in 2014 einen neuen Job angenommen habe waren zuerst einmal andere Sachen wichtig. So habe ich es aber immerhin geschafft den DCC24Magnetartikeldecoder fertig zu entwickeln und in meinem letzten Modul einzusetzen. Die Software ist komplett überarbeitet und arbeitet jetzt mit einem schnelleren Prozessor und einer neuen Interruptroutine für die DCC-Erkennung.
Eine Platine habe ich auch machen lassen und mit Rücksicht auf die "Wenigelektroniker" alles mit Standardbauteilen aufgebaut. Es sind also 0,0 SMD-Bauteile zu verlöten. :grin:
In der Ausführung auf dem Bild sind nur Sockel für den Optokoppler und den Prozessor vorgesehen. Man kann natürlich die Treiber für die Spulen (ULN2003) noch sockeln. Hier ist es auch möglich zwei Treiber "Huckepack" einzusetzen. Damit erhöht sich der Strom von 500mA auf 1A. (max. pro ULN2003).

Hier erst einmal das Bild.

Die Spannungsversorgung für die Spulen kann wahlweise über eine externe Spannung erfolgen (12-30V AC oder DC), oder durch schließen von zwei Lötbrücken aus dem DCC-Signal. Die Ausgänge sind durch eine automatische Sicherung vor Überlast geschützt. Die Sicherung ist für 250mA Spulenstrom ausgelegt, wenn man einen höheren Strom bevorzugt (Huckepack) muss die Sicherung entsprechend ausgewechselt werden.

Der Decoder ist 100% NMRA-Kompatibel und arbeitet als Accessory-Decoder. Ich verwende Rocrail, da kann man sogar die Weichenschaltzeit einstellen. Mit der Multimaus klappt das Ganze ebenfalls, jedoch ist hier die Schaltzeit fest.

Programmiert wird das Ganze durch drücken des Tasters. Danach leuchtet die rote LED. Sendet man jetzt den ersten Weichenbefehl wird die Adresse übernommen. Der Decoder belegt dann automatisch die nächsten 5 darauf folgenden Adressen. Hier muss man natürlich auf Überschneidungen achten. Die Grüne LED zeigt an, wenn ein Befehl empfangen wurde. Ebenfalls zeigt die LED die Schaltzeit des jeweiligen Ausgangs an. (So lange an, wie Ausgang an)

Die Bauteile sind komplett über Reichelt zu beziehen und kosten etwa 28€, die Platine 13€. Macht also für 24 Magnetartikel 41€. Ich glaube da kann man nicht meckern. Platinen habe ich noch 10 über den Durst. Sollten mehr als 50 Platinen benötigt werden kann ich noch mal nachfertigen lassen, dann wird das auch wesentlich günstiger. Der Preis oben kommt wegen der Abnahmemenge von 15 Platinen zustande. Den Prozessor gibts bei mir fertig programmiert zum Selbstkostenpreis. (Kopierschutz muss schon sein) :grin:

Sollte das wirklich jemand haben wollen würde ich mich auch über eine kleine Vergütung für die Entwicklungsarbeit freuen. Da nehme ich allerdings ausschließlich Naturalien entgegen.

Wer Interesse hat kann sich gerne per PN melden.

Momentan programmiere ich auch noch eine Software womit sich vier Ausfahr-Lichtsignale incl. Vorsignal ansteuern lassen. (Fertig wenn fertig.)

Zuletzt geändert von AarKarl_VT96 am Fr 29. Nov 2019, 12:55, insgesamt 2-mal geändert.

Hallo Thomas,

Hut ab kann ich - nicht nur ein "Wenigelektroniker", sondern in dieser Hinsicht schlichtweg ein "Null-und-Nix-Elektroniker" - da nur sagen!
Ich werde mich bei Dir per PN melden.

Herzliche Grüße
Jo