DC-Dekoder


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DC-Dekoder (4 Ausgänge)

Diese Seite beschreibt einen Dekoder, der eine DC-Spannung (= Gleichspannung) erzeugt und über 4 digital schaltbare Relais an die Ausgangs-Buchsen legen kann. Die Montage auf einer Hutschiene ist möglich. Für Motorola oder DCC.

Hier kann Inhalt dieser Website kann als PDF heruntergeladen werden

Anschluss / Stückliste / Download / Variations-Möglichkeiten / In Circuit Programmierung / Adressen lernen / Abschaltzeit ändern

DC-Dekoder

Hier die wichtigen Features:

Für DCC oder Märklin Motorola (auch im MFX System einsetzbar)
Erzeugt eine DC-Spannung (max. 1 A)
DC-Ausgänge sind über 4 digital ansteuerbare Relais schaltbar
4 digital schaltbare DC-Ausgänge
Höhe der DC-Spannung kann durch Bauteilauswahl bestimmt werden
DC Spannung ist linear geregelt
Gut geeignet für Versorgung der Platine EINSATZ
Auch verwendbar als AC/DC Wandler für Programmer
Erzeugung der DC Spannung aus AC / digital / höherer DC-Spannung möglich
Programmierstecker für das Brennen der Firmware in den PIC
Anzeige jeder Relais-Stellung über LED
Verwendung eines Relais, das extrem wenig Strom benötigt (Relais-Strom ist zugleich LED-Strom!)
Verwendung des PIC12F629. Dieser PIC ist mit ein Flash-Type und kann daher immer wieder neu programmiert werden.
Beim Einschalten der Anlage (auch nach einem Kurzschluss) wird die letzte Schalterstellung wieder hergestellt (optional)
Die Adressen können beliebig vergeben werden. So können z.B. auch mehrere Relais auf die gleiche Adresse gelegt werden
Adress Learning Funktion: Nach dem Druck auf die Taste gelangt der Dekoder in den "Lern-Modus".
Keine DIP-Schalter notwendig, also auch keine Adress-Tabellen
Polung der Eingangssignale beliebig, keine Verpolungsmöglichkeit
Abmessungen ca. 45 mm x 78 mm
Vorbereitet für Montage auf DIN-Hutschienen (dadurch entfällt das Anschrauben unter der Anlage)

Da ich immer wieder Anfragen erhalten habe, wo man denn nun eine passende DC-Spannung für den Programmer oder auch für die Platine EINSATZ hernehmen soll, habe ich diese Platine entwickelt. Eigentlich handelt es sich um einen Zwitter, denn zum Einen erzeugt die Platine eine DC-Spannung (aus einer AC-Spannung, aus der Digital-Spannung oder auch aus einer höheren DC-Spannung). Diese Gleichspannung wird von einem linearen Spannungsregler der bekannten Bauserie 78xx erzeugt (wobei xx die Höhe der DC-Spannung bezeichnet). Somit ist dieser Schaltungsteil (AC/DC Wandler) recht simpel geraten.
Zum Zweiten wird die DC-Spannung über 4 Relais auf verschiedene Ausgangsbuchsen gegeben. Die Relais sind digital schaltbar. Dieser Schaltungsteil entspricht somit einem WeichZwei Dekoder mit den dort bewährten Funktionen. Es wird deshalb auch die original WeichZwei Firmware für die Betriebsart "schalten" verwendet.
Das bedeutet, das diese Platine ein digital schaltbarer DC-Verteiler ist.
Es werden besonders kleine Relais verwendet, die einen hohen Spulen-Widerstand haben und damit die Digital-Spannung mit weniger als 20 mA belasten (so viel wie eine LED benötigt!). Dies erwähne ich hier, weil diese Bauart nicht zu den billigsten Relais gehört, aber die Vorteile (Stromaufnahme und geringer Platzbedarf) sprechen eine klare Sprache (zumindest für die Experten...)

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Anschluss

Hier zunächst einmal ein Bildchen zum Anschluss:

Anschlussplan

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Die Stückliste

Qty	Parts	Bezeichnung	Gehäuse	Bezug	Bestellnummer	Preis	Anmerkung
1	IC1	Prozessor 12F629-04-SN , SOIC-8		Reichelt	PIC 12F629-I/SN	ca. 1.70 Euro
1	IC2	Spannungsregler 78L05 , SOIC-8		Reichelt	µA 78L05 SMD	ca. 0.18 Euro
1	IC3	Treiber ULN2003AD , SOIC-16		Reichelt	ULN 2003 AD SMD	ca. 0.24 Euro
1	IC4	Spannungsregler 78xx , TO-220		Reichelt	µA 78xx	ca. 0.17 Euro	siehe 1)
1	G1	Gleichrichter DF 005		Reichelt	SMD DF005	ca. 0.21 Euro
4	D2..D5	Diode 1N4001 , MELF		Reichelt	1N 4001 SMD	ca. 0.04 Euro
5	LED1..LED5	LED , 1206		Reichelt	SMD-LED 1206 xx	ca. 0.11 Euro	xx = RT/GN/GE
2	C1, C2	Tantal Elko 22uF/20V , D		Reichelt	SMD TAN.22/20	ca. 0.71 Euro
1	C3	Keramik-Kond. 47 pF , 0805		Reichelt	NPO-G0805 47P	ca. 0.05 Euro
3	C4..C6	Keramik-Kond. 100 nF , 1206		Reichelt	X7R-G1206 100N	ca. 0.10 Euro
1	C10	Elko 1000uF, 35V, radial (stehend)		Reichelt	RAD 1.000/35	ca. 0.30 Euro
1	R1	Widerstand 22k , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 22k	ca. 0.10 Euro
1	R2	Widerstand 10k , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 10k	ca. 0.10 Euro
4	R3..R6	Widerstand 330R , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 330	ca. 0.10 Euro
1	R99	Widerstand 1.5k , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 1,5k	ca. 0.10 Euro
4	K1..K4	Relais Omron G5V-1 12V		Reichelt	G5V-1 12V	ca. 0.75 Euro	Relais baugleich
4	K1..K4	Relais Fujitsu-Takamisawa SY 12V		Reichelt	SY 12W K	ca. 1.25 Euro	Relais baugleich
1	F1	SMD-Sicherung 0.5A Superflink		Reichelt	SMD-SF 0,5A	ca. 0.40 Euro	Info Sicherungen
1	F2	SMD-Sicherung 1A Superflink		Reichelt	SMD-SF 1,0A	ca. 0.40 Euro	Info Sicherungen
2	X1, X2	Stecksystem 2-polig, RM 3.5 mm		Reichelt	AKL 182-02 / AKL 169-02	ca. 0.35 + 0.46 Euro
9	X3	Stecksystem 6-polig, RM 3.5 mm		Reichelt	AKL 182-06 / AKL 169-06	ca. 0.70 + 1.10 Euro
1	X4	Stiftleiste 2x3-polig, RM 2.54 mm		Reichelt	(SL 2x40G 2,54) = 2x40-polig	ca. 0.28 Euro	Programmierstecker
1	SW1	Taster Schurter LSG 1301.9313, 6.2 x 6.8 mm		Reichelt	Taster 9313	ca. 0.28 Euro
1	LP1	Platine, ca. 45 mm x 78 mm x 1.6 mm		Shop	pcb_relais-dc	Staffelpreis lt. Shop
1	KK1	Kühlkörper PR32 38,1mm		Reichelt	V PR32/38,1	ca. 1.25 Euro	excl. Montage-Material (M3)
1	Z1	DIN-Schienen-Halter		Reichelt	BOPLA TSH35	ca. 2.30 Euro	optional für Hutschienen-Montage

1) Die Höhe der DC-Ausgangsspannung kann durch die Auswahl des Spannungsreglers 78xx beeinflusst werden. Z.B. 7815 = 15 V). Zu beachten ist lediglich, dass die Eingangsspannung für den 78xx hoch genug ist (er kann keine 15 V ausgeben, wenn er nur 12 V als Eingangsspannung hat).
Wird eine Digital-Spannung als Eingangsspannung verwendet, so hat diese in der Regel einen Spannunghub von +- 18V. Hiervon muss noch die Spannung des Gleichrichters abgezogern werden, d.h. es können in der Regel Spannungen bis zu 15V DC erzeugt werden.
Wird eine Wechsel-Spannung als Eingangsspannung verwendet, so wird diese durch die Gleichrichtung um der Faktor Wurzel(2) angehoben. D.h. aus einer Wechselspannung von 15V wird nach dem Gleichrichter eine Spannung von 15 V x 1.41 = 21.2 V. Damit kann also z.B. auch mit einem 7818 eine Ausgangsspannung von 18V erzeugt werden.
Wer sich hier unsicher ist und etwas testen möchte, der kann ja zunächste den Gleichrichter-Teil inkl. Elko bestücken und dann anschliessen. Jetzt kann man die entstehende DC-Spannung messen, die dem 78xx als Eingansspannug dienen würde. Der benötigt mindestens 1-2 V mehr am Eingang als es am Ausgang ausgeben kann, um vernünftig regeln zu können. Nun sollte man unter Verwendung einfacher Grundrechenarten erkennen können, welcher 78xx einsetzbar ist.

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Download

Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für DC-Dekoder V1.20

Es wird die selbe Firmware wie für den WeichZwei-Dekoder verwendet (Software "schalten")

Download Firmware WeichZwei - Schalten

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Variationsmöglichkeiten

Die PIC-Software besitzt die folgenden 3 Betriebsarten:

Normale Betriebsart: Beim Abschalten der Anlage oder bei einem Kurzschluss wird die Stellung der Ausgänge gespeichert. Beim Einschalten stellt der Dekoder dann den alten Zustand wieder her.
Dumm-Mode: Der Dekoder startet immer mit abgeschalteten Ausgängen.
Selbstabschaltungs-Mode:: Jeder aktivierte Ausgang schaltet sich nach einer Zeit X (einstellbar in 0.5 Sek.-Schritten) von alleine wieder aus. Damit kann z.B. ein Geräusch-Modul, ein Entkupplungsgleis oder ähnliches aktiviert werden.

Um den Mode zu wechseln, wird während des Starten die Taste gedrückt gehalten. Der neue Mode wird dadurch umgeschaltet und dauerhaft gespeichert. Das Umschalten wird durch entsprechend häufiges Blinken der ersten Ausganges quittiert.

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In Circuit Programmierung

Über den 5-poligen Stecker X4 kann die
bestückte Dekoder Platine programmiert werden.

siehe

PICs programmieren
siehe

mein PIC-Programmer

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Adressen lernen (Address learning function)

Auch hier geht die Adress-Vergabe nach dem bewährten Prinzip - ein Druck auf den Taster und der erste Ausgang blinkt. Nun den Adress-Befehl auslösen und weiter geht es mit dem nächsten Ausgang. 4 Ausgänge bedeutet in diesem Fall auch 4 Adressen. Diese könne jedoch völlig frei vergeben werden (z.B. mehrere Ausgänge auf eine Adresse, Wechselschaltung).
Beispiel: Wird einem Ausgang die Adresse "3-Grün" vergeben, so schaltet der Ausgang über "3-Grün" ein und über "3-Rot" aus.

Die Adressen können auch mit dem HEX-Manipulator konfiguriert werden:

Hex_Manipu - Manipulieren des HEX-Files

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Abschaltzeit in Mode 3 (Selbstabschaltung) ändern

Die Abschaltzeit im Mode 3 (die Ausgänge werden nach der Zeit X wieder abgeschaltet) kann konfiguriert werden. Hierfür muss in der EEPROM-Adresse $20 (hex) der entsprechende Wert geändert werden.

Konfiguration Abschaltzeit (Mode 3)

EEPROM-Zelle	$20
zulässiger Wertebereich	1 bis 255 (dez.)
001 (dez) = 01 (hex)	ca. 0.5 sec.
002 (dez) = 03 (hex)	ca. 1.0 sec.
003 (dez) = 03 (hex)	ca. 1.5 sec.
usw.
255 (dez) = FF (hex)	ca. 127.5 sec.

Vorgehen siehe

Daten im EEPROM ändern

Die Parameter können auch mit dem HEX-Manipulator konfiguriert werden:

Hex_Manipu - Manipulieren des HEX-Files

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