LED-Dekoder


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Funktionsdekoder

Universeller LED-Dekoder (V2)

Diese Seite beschreibt den Bau einer Platine, mit der LEDs oder auch Glühbirnchen mit verschiedenen Lichtmustern angesteuert werden können. Die Platine hat eine Dekoder-Funktion und kann mit Motorola- oder DCC-Befehlen angesprochen werden. Die Lichtfunktion ist dabei abhängig von der Firmware des PIC.

Die hier beschriebene Platinen-Version ist die V2.xx (Platinenfarbe = Blau). Informationen zur V1.xx (Platinenfarbe = Grün) finden sie noch

hier

Anschluss / Stückliste / Download / Variations-Möglichkeiten / In Circuit Programmierung

LED-Dekoder V2

Will man mit den üblichen Dekodern Beleuchtungseffekte einschalten, so braucht man dazu bisher den Dekoder und die entsprechende Blinkschaltung. Beides habe ich jetzt in einen Effekt-Dekoder integriert. Das Ergebnis: weniger Bauteile, weniger Kabel, weniger Kommunikations-Probleme zwischen den verschiedenen Schaltungen, mehr Spass:

dekoder (8K)

Dabei ist es gar nicht so weit hergeholt, die Blinkschaltung mit einem Digital-Befehl einschalten zu wollen. So wird auf den meisten (mir bekannten) Modellanlagen das Licht gar nicht geschaltet, die Lampen brennen dauernd oder werden bestenfalls alle zusammen ein- und ausgeschaltet. Aber in welcher Stadt wird die Häuserbeleuchtung über einen grossen Hauptschalter eingeschaltet? Dieser Dekoder bietet die Möglichkeit, mehrere LEDs oder auch Glühlämpchen direkt anzusteuern. Je nach PIC-Software gibt es dabei verschiedene Möglichkeiten, die Ausgänge zu schalten, z.B.:

Seite der Vorgänger-Modells V1 gibt es hier:

V1.xx

Änderungen bei der hier beschriebenen Version V2.00: D1 entfällt und C2 hat grössere Bauform. Desweiteren wurde die Platine so überarbeitet, dass die LED-Montageplatine V2 externer Spannungs-Versorgung verwendet werden kann. Die Software-Varianten bleiben dabei voll kompatibel, d.h. es laufen alle Software-Varianten auf dem alten und dem neuen LED-Dekoder (sofern der richtige PIC verbaut wurde)
Zur besseren Unterscheidung hat die V2 die Platinenfarbe Blau.

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Anschluss

Beispielhaft habe ich hier 3 verschiedene Anwendungsfälle eingezeichnet:

anschluss (58K)

Fall 1: die Einzel-LED
Hier wird an einen Ausgang eine einzelne LED angeschlossen. Der richtige Vorwiderstand (Pfeil) muss ausgewählt werden, siehe hierzu Berechnung des Vorwiderstandes, wobei die Versorgungsspannung = 16 V ist. Bei Roter/Grüner/Gelber LED ergibt sich etwa 1.5 kOhm, bei Weisser/Blauer LED 3.3 kOhm (Richtwerte).
Fall 2: LED Reihenschaltung
Hier wird an einen Ausgang wird eine ganze Batterie von LEDs angeschlossen. Die maximal mögliche Anzahl von LEDs ergibt sich aus der Summe der LED-Spannungen, die kleiner der Versorgungsspannung von 16V bleiben muss, also z.B. 7 Stück Rot/Gelb/Grün (7 x 2V = 14V) oder 5 Stück Weiss/Blau (5 x 3V = 15V).
Der richtige Vorwiderstand (Pfeil) muss ausgewählt werden, siehe hierzu Berechnung des Vorwiderstandes, wobei die Versorgungsspannung = 16 V ist.
Fall 3: Glühlampe
Auch eine oder mehrere Glühlampen können angeschlossen werden. Handelt es sich um Glühbirnen, die eine Versorgungsspannung von 16V haben, so muss der Vorwiderstand (Pfeil) überbrückt werden (Drahtbrücke oder ein niederohmiger Widerstand, z.B. 47 Ohm).
Sollen Glühbirnen mit einer Versorgungsspannung kleiner 16V angeschlossen werden, ist dies durch Berechnung der richtigen Vorwiderstands (Pfeil) ebenfalls möglich. Die Berechnung erfolgt wie in Fall 1, siehe hierzu Berechnung des Vorwiderstandes bei LEDs. Bei Glühbirnen ist darauf zu achten, dass die Ströme 0.5A je Ausgang und 1A gesamt nicht überschreiten. Evtl. muss der Wert der Sicherung F1 erhöht werden (maximal 1A).

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Die Stückliste

öffentlicher Warenkorb LED-Dekoder (inkl. PIC IC4 = 16F684, 1A Sicherung F1, 10x 1k5-Vorwiderstände für R1..R10, Stift- und Buchsenleiste für X2-X5) bei Reichelt

Stückliste als CSV-File für den Import in "MyReichelt"

Dieser Artikel ist im Shop als Bausatz verfügbar unter der Artikel-Nummer
kit_led

Qty	Parts	Bezeichnung	Gehäuse	Bezug	Bestellnummer	Preis	Anmerkung
1	IC4	Prozessor PIC 16F630, SO-14		Reichelt	PIC 16F630-I/SL	ca. 1.20 Euro	siehe 1)
1	IC4	Prozessor PIC 16F684, SO-14		Reichelt	PIC 16F684-I/SL	ca. 1.30 Euro	siehe 1)
1	IC3	Spannungsregler 78L05 , SOIC-8		Reichelt	µA 78L05 SMD	ca. 0.18 Euro
2	IC2, IC5	Treiber ULN2003, SO-16		Reichelt	ULN 2003 AD SMD	ca. 0.24 Euro
1	G1	Gleichrichter DF005		Reichelt	SMD DF 005	ca. 0.17 Euro
10	R1..R10	Widerstand xkx R, 1206		Reichelt	SMD 1/4W xxxx	ca. 0.10 Euro	Wert LED-abhängig, siehe 3)
1	R11	Widerstand 22k , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 22k	ca. 0.10 Euro
1	R12	Widerstand 10 kR, 1206		Reichelt	SMD 1/4W 10k	ca. 0.10 Euro
2	C1, C3	Keramik-C 100nF, 1206		Reichelt	X7R-G1206 100N	ca. 0.09 Euro
1	C2	Tantal 10uF, 35V, D		Reichelt	SMD TAN.10/35	ca. 0.18 Euro
1	F1	SMD-Sicherung 0.25 A bis 2.0 A		siehe hier
1	X1	Stecksystem 2-polig, RM 3.5 mm		Reichelt	AKL 182-02 / AKL 169-02	ca. 0.35 + 0.46 Euro
1	X2	Buchsenleiste 1x2-polig, RM 2.54 mm		Reichelt	(BL 1X20G8 2,54) = 20-polig	ca. 0.29 Euro	optional, siehe 2)
1	X3	Stiftleiste 1x11-polig gerade, RM 2.54 mm		Reichelt	(SL 1x40G 2,54) = 40-polig	ca. 0.18 Euro	abschneiden
1	X3	Buchsenleiste 1x11-polig gerade, RM 2.54 mm		Reichelt	(BL 1X20G8 2,54) = 20-polig	ca. 0.29 Euro	optional, siehe 2)
1	X4	Stiftleiste 2x3-polig, RM 2.54 mm		Reichelt	(SL 2x40G 2,54) = 2x40-polig	ca. 0.28 Euro	Programmierstecker
1	X5	Buchsenleiste 1x3-polig, RM 2.54 mm		Reichelt	(BL 1X20G8 2,54) = 20-polig	ca. 0.29 Euro	optional, siehe 2)
1	SW1	Taster Schurter LSG 1301.9313, 6.2 x 6.8 mm		Reichelt	Taster 9313	ca. 0.28 Euro
1	LP1	Platine ca. 26 mm x 45 mm		Shop	pcb_leddecoder	Staffelpreis lt. Shop

(1) inzwischen gibt es einige Software-Projekte, für die ein PIC 16F684 bestückt werden muss, da hier der 16F630 zu klein geworden ist. Auch für alle anderen Projekte gibt es eine 16F684-Variante der Software, sodass jede Software-Variante auf einem LED-Dekdoer mit dem 16F684 laufen kann. Daher würde ich dringend zum 16F684 raten!
Bitte beachten Sie: eine Software für den 16F630 läuft nicht auf dem 16F684 und umgekehrt!

(2) X2 und X5 sind Vorbereitungen für den Einsatz mit der LED-Montageplatine V2 (Einbaurichtung: nach unten) und ansonsten nicht nötig. X3 muss für den Einsatz mit der LED-Montageplatine V2 als Buchsenleiste (Einbaurichtung: nach unten) bestückt werden.

(3) Der Wert richtet sich nach Art und Anzahl der LEDs, siehe auch Anschluss. Sind bereits Widerstände z.B. an den Anschluss-Drähten von Signalen vorhanden, dann emfehle ich eine Bestückung mit 47 Ohm. Dadurch wird der Strom im Falle eines Kurzschlusses begrenzt und der Treiber-Baustein ULN geht dann nicht gleich kaputt. Die Helligkeit der LEDs wird dadurch jedoch nicht merklich beeinflusst, da 47 Ohm im Vergleich zu den z.B. 1500 Ohm der Vorwiderstandes keine wirkliche Rolle spielen.

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Download

Schaltplan, Bestückungsdruck
Layout für LED-Dekoder V2.00

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Variationsmöglichkeiten

Die Dekoder-Hardware kann durch Verwendung von alternativer Firmware verschiedene Funktionen erfüllen. Für den Led-Dekoder gibt es die folgende Alternativ-Firmware:

siehe

Schalten
siehe

Ausfahr-Signal
siehe

SBB-Signal
siehe

Blinken
siehe

Kirmes
siehe

Haus
siehe

Neon
siehe

Gas
siehe

Feuer
siehe

Ampel
siehe

Schrankensteuerung
siehe

Funktionsdekoder

Desweiteren kann die Platine mit der LED-Montageplatine V2 um diverse Möglichkeiten erweitert werden.