8er Relais-Dekoder


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Relais-Dekoder (8 Umschaltkontakte): Relais-8

Aif dieser Seite wird ein 8-facher Relais-Dekoder beschrieben. Die Relais sind so verschaltet, dass eine Verteiler-Funktion realisiert wird. Es stehen mehrere Betriebs-Arten zur Verfügung. Für Motorola oder DCC.

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

Relais Dekoder (8er)

Diesen 8er Relaisdekoder habe ich in erster Linie dafür entwickelt, um die digitale Gleisspannung abschalten zu können. Berechtigt wäre hier die Frage: wozu? Alle Gleise können doch ständig mit der digitalen Spannung versorgt werden, die Loks fahren doch erst los, wenn Sie ihre Befehle erhalten?
Das ist sicherlich richtig, jedoch gibt es einige Sonderfälle, wo sich ein abgeschaltetes Gleis (oder zumindest die Möglichkeit dazu!) bewährt:

Es fahren Loks mit gleicher Adresse auf der Anlage. Das sollte zwar nach Möglichst vermieden werden, aber wenn mal eine "Gastlok" zu Besuch kommt, will man ja auch nicht gleich die Adressvergabe der Loks neu organisieren.
Es fahren Züge auf der Anlage, deren Beleuchtung nicht abschaltbar ist. Solange diese noch keinen eigenen Dekoder haben, kann man dann wenigstens auf den Abstellgleisen des Schattenbahnhofes das Licht abschalten.
Sie haben plötzlich einen Kurzschluss auf der Anlage. Und nun? So von weitem sieht es ja so aus, als ob alle 30 Zuggarnituren richtig auf dem Gleis stehen, aber irgendwo muss doch wohl eine Achse nicht mehr so ganz korrekt in der Spurführung (sprich im Gleis) sitzen.
Um dies zu vermeiden, kann man die Gleise z.B. des Schattenbahnhofes grundsätzlich abschalten. Wird das Gleis dann eingeschaltet, merkt man es sofort, wenn der Zug darauf einen Kurzschluss verursacht.
Nicht verschweigen will ich hierbei jedoch ein grundsätzliches Problem mit einem solchen Dekoder: Ist der Kurzschluss ersteinmal da, kann man auch keine Gleise mehr abschalten, da die kurzgeschlossene Digitalspannung ja auch den Relaisdekoder lahmlegt. Abhilfe schaffen hier getrennte Digitalspannungs-Kreise. Oder der Betrieb des Relais-Dekoders im Dumm-Mode, in dem beim Einschalten nicht die letzen Relaisstellungen wieder hergestellt werden. Das bedeutet, nach einem Kurzschluss sind zunächst alle Gleise abgeschaltet. Sie müssen dann natürlich an den Schliesser-Kontakt angeschlossen sein! Dann können die Gleise schrittweise wieder eingeschaltet werden.

Aber natürlich hat dieser Dekoder auch für viele andere Funktionen seine Berechtigung, z.B.:

Schalten von Beleuchtungen
Abschalten von Lichtkreisen
Schalten der Schattenbahnhof-Beleuchtung
Auslösen von Geräusch-Modulen (im Selbstabschaltungs-Mode)
Ansteuerung von Entkupplungsgleisen (im Selbstabschaltungs-Mode)
Auswahl von Kameras, die auf dem Monitor angezeigt werden sollen (im Single Output-Mode)

Der Dekoder hat 8 geschaltete Ausgänge. Da man meistens eine Spannung (z.B. die Lichtspannung oder die Gleisspannung) auf mehrere Ausgänge verteilen will, gibt es auch nur eine Zuführung. Der Dekoder erfüllt damit zusätzlich die Funktion eines Verteilers.
Für den Anschluss der Zuführung gibt es zwei Möglichkeiten. Der Anschluss ganz links sorgt für einen Öffner-Kontakt, d.h. im bei umbestromten Relais ist der Kontakt geschlossen. Zieht ein Relais an, wird der Kontakt geöffnet. Am 2. Anschluss von links wird die Verbindung zum Schliesser-Kontakt, die Verbindung wird also erst hergestellt, wenn das Relais anzieht.

Hier die wichtigen Features in Stichworten:

Für DCC oder Märklin Motorola (auch im MFX System einsetzbar)
Digitale Ansteuerung von 8 Umschaltern (Relais)
Eine gemeinsame Spannung wird auf mehrere Ausgänge geschaltet (Verteilerfunktion)
Ideal z.B. für das Abschalten von einzelnen Gleisen
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!)
Zulässige Strombelastung 6A je Umschalter
Verwendung des PIC16F630. 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 für jeden Umschalter 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".
Single Output Funktion (ab V3.16): nur ein Ausgang zur Zeit ist aktiv
Master Adresse (ab V3.16): neben den 8 Adressen für die einzelnen Relais gibt es eine weitere Adresse, mit der alle Ausgänge ein- bzw. ausgeschaltet werden können. Die Relais werden dabei nacheinander innerhalb einer Sekunde zugeschaltet, um einen hohen Einschalt-Strom durch das gleichzeitige Anziehen aller Relais zu vermeiden
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)

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Anschluss

Hier zunächst einmal ein Anschlussbeispiel als geschalteter Verteiler für Gleisspannung zum Abschalten von Abstellgleisen:

Anschlussplan

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Die Stückliste

öffentlicher Warenkorb Relais-8 Dekoder (inkl. beider Relais-Typen für K1..K8 und Hutschienenhalter Z1!) bei Reichelt

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

Dieser Artikel ist im Shop als Bausatz verfügbar unter der Artikel-Nummer
kit_relais-8

Qty	Parts	Bezeichnung	Gehäuse	Bezug	Bestellnummer	Preis	Anmerkung
1	IC1	Prozessor 16F630-04-SN , SOIC-14		Reichelt	PIC 16F630-I/SL	ca. 1.20 Euro
1	IC2	Spannungsregler 78L05 , SOIC-8		Reichelt	µA 78L05 SMD	ca. 0.18 Euro
1	IC3	Treiber ULN2803AD , SOIC-18		Reichelt	ULN 2803 D	ca. 0.45 Euro
1	G1	Gleichrichter DF005		Reichelt	SMD DF 005	ca. 0.17 Euro
1	D1	Diode LL1N4148 , SOD87		Reichelt	1N 4148 SMD	ca. 0.04 Euro
9	LED1..LED9	LED , 1206		Reichelt	SMD-LED 1206 xx	ca. 0.11 Euro	xx = RT/GN/GE
2	C1, C3	Keramik-Kond. 100 nF , 1206		Reichelt	X7R-G1206 100N	ca. 0.10 Euro
1	C2	Tantal Elko 22uF/20V , D		Reichelt	SMD TAN.22/20	ca. 0.71 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
8	R3..R10	Widerstand 330R , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 330	ca. 0.10 Euro
1	R11	Widerstand 470R , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 470	ca. 0.10 Euro
8	K1..K8	Relais Finder 34.51		Reichelt	FIN 34.51 12V	ca. 3.15 Euro	Relais baugleich
8	K1..K8	Relais FTR LYCA 12V		Reichelt	FTR LYCA 012V	ca. 1.75 Euro	Relais baugleich
1	F1	SMD-Sicherung 0.25A Superflink		Reichelt	SMD-SF 0,25A	ca. 0.40 Euro	Info Sicherungen
1	X1	Stecksystem 2-polig, RM 3.5 mm		Reichelt	AKL 182-02 / AKL 169-02	ca. 0.35 + 0.46 Euro
1	X2	Stecksystem 10-polig, RM 3.5 mm		Reichelt	AKL 182-10 / AKL 169-10	ca. 1.20 + 1.80 Euro
1	X3	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-8	Staffelpreis lt. Shop
1	Z1	DIN-Schienen-Halter		Reichelt	BOPLA TSH35	ca. 2.30 Euro	optional für Hutschienen-Montage

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Download

	Schaltplan V1.12
	Layout und Bestückungsplan V1.12

Motorola Firmware Download

	Protokoll	Motorola
	Name	relais8_332_mm.hex
	Version	V3.32 vom 07.09.2009
	Prozessor	PIC 16F630
	ID-Value	8xxx
	Shop Bestell-Nummer	pic630-008-m
	vordefinierte Adressen	1-grün / rot (Ausgang #1 ein / aus) 2-grün / rot (Ausgang #2 ein / aus) 3-grün / rot (Ausgang #3 ein / aus) 4-grün / rot (Ausgang #4 ein / aus) 5-grün / rot (Ausgang #5 ein / aus) 6-grün / rot (Ausgang #6 ein / aus) 7-grün / rot (Ausgang #7 ein / aus) 8-grün / rot (Ausgang #8 ein / aus) ab V3.16: 9-grün / rot (alle Augänge ein / aus)
	Änderungen	V2.01 erste Veröffentlichung V2.03 Neuorganisation V2.05 keine Änderung V2.06 Verwendung von OSCCAL V2.09 keine Änderung V2.19 Problem mit Sonderoption 901 der Intellibox behoben V3.00 unabhängige Abschaltung in Mode 3, Abschaltzeit im EEPROM änderbar V3.01 LED auf Platine wird auch abgeschaltet V3.04 Beim Adress-Lernen werden Relais wieder getoggelt, Code ist jetzt kompatibel zum 16F676 V3.05 konfigurierbare Einschaltverzögerung für Mode 1/2 hinzu V3.09 Speicheroptimierung V3.12 Anpassung an DDW-Timing V3.16 Master-Adresse und Single-Output Mode hinzu V3.26 ID für Manipulator hinzu

DCC Firmware Download

	Protokoll	DCC
	Name	relais8_332_dcc.hex
	Version	V3.32 vom 07.09.2009
	Prozessor	PIC 16F630
	ID-Value	8xxx
	Shop Bestell-Nummer	pic630-008-d
	vordefinierte Adressen	1-grün / rot (Ausgang #1 ein / aus) 2-grün / rot (Ausgang #2 ein / aus) 3-grün / rot (Ausgang #3 ein / aus) 4-grün / rot (Ausgang #4 ein / aus) 5-grün / rot (Ausgang #5 ein / aus) 6-grün / rot (Ausgang #6 ein / aus) 7-grün / rot (Ausgang #7 ein / aus) 8-grün / rot (Ausgang #8 ein / aus) ab V3.16: 9-grün / rot (alle Augänge ein / aus)
	Änderungen	V2.10 erste Veröffentlichung V3.00 unabhängige Abschaltung in Mode 3, Abschaltzeit im EEPROM änderbar V3.01 LED auf Platine wird auch abgeschaltet V3.04 Beim Adress-Lernen werden Relais wieder getoggelt, Code ist jetzt kompatibel zum 16F676 V3.05 konfigurierbare Einschaltverzögerung für Mode 1/2 hinzu V3.09 Speicheroptimierung V3.16 Master-Adresse und Single-Output Mode hinzu V3.18 Kompatibilität zu RailCom Zentralen (NOP Befehl) V3.26 ID für Manipulator hinzu

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Variationsmöglichkeiten

Die PIC-Software besitzt die folgenden 4 Betriebsarten:

Normale Betriebsart: Beim Abschalten der Anlage oder bei einem Kurzschluss wird die Stellung der Relais gespeichert. Beim Einschalten stellt der Dekoder dann die alten Relaisstellungen wieder her.
Dumm-Mode: Der Dekoder startet immer mit abgeschalteten Relais. Dies kann von Vorteil sein, wenn man einen Kurzschluss aufspüren muss.
Selbstabschaltungs-Mode:: Jedes aktivierte Relais schaltet sich nach ca. 1/2 Sekunde von alleine wieder aus.
Single Output-Mode (ab V3.16):: es ist immer nur 1 Relais aktiv.

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 Schalten des ersten Relais quittiert.

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In Circuit Programmierung

Über den 5-poligen Stecker X3 kann die
bestückte Dekoder Platine programmiert werden.

siehe

PICs programmieren
siehe

mein PIC-Programmer

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Adressen lernen (Address learning function)

Durch den Druck auf den Taster gelangt der Dekoder in den "Lern-Modus". Jetzt fängt das erste Relais (das ganz linke) an zu toggeln und die LED blinkt im 1er-Rythmus. Nun wird ein Digital-Befehl erwartet. Durch Druck auf eine Keyboard-Taste (oder einen entsprechenden Befehl über PC und Interface) wird dieser Befehl an das Gleis gelegt. Dadurch wird dies zur Adresse des ersten Relais. Nun fängt das 2. Relais an zu toggeln und die LED blinkt im 2er-Takt. Auch hier wird wieder durch einen Digital-Befehl dem Dekoder mitgeteilt, unter welcher Adresse künftig dieses Relais geschaltet werden soll.
Und so geht das dann immer weiter bis zum 8. Relais (ganz rechts). Im Programmier-Mode kann mit dem Taster auch die aktuelle Lern-Phase übersprungen werden. Wer also nur die Adresse des 2. Relais wechseln möchte, drückt den Taster (und kommt in die Lern-Phase für Relais 1). Durch einen erneuten Druck auf den Taster wird diese Phase übersprungen und das Relais 1 behält die alte Adresse. Nun toggelt Relais 2 und hier kann nun die neue Adresse eingegeben werden (oder aber durch Tastendruck ebenfalls beibehalten werden).
Wer sich dann das Überspringen der Relais 3 bis 8 ersparen möchte, darf an dieser Stelle übrigens auch einfach die Betriebsspannung abklemmen (z.B. durch die STOP-Taste der Zentrale). Beim nächsten GO ist dann Relais 2 unter der neuen Adresse ansprechbar.
Ab der Firmware V3.16 gibt es eine 9. Adresse: mit dieser können alle Ausgänge ein- bzw. abgeschaltet werden.

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

Hex_Manipu - Manipulieren des HEX-Files

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Einschaltverzögerung in Mode 1/2 bzw. Abschaltzeit in Mode 3 (Selbstabschaltung) ändern

In Mode 1 / 2 kann man eine Einschaltverzögerung konfigurieren (die Ausgänge werden erst nach der Zeit X eingeschaltet). Hierfür muss in der EEPROM-Adresse $20 (hex) der entsprechende Wert geändert werden. Voreingestellt ist 01, also eine Verzögerung von 0 sec.

Der tiefgreifende Sinn hinter dieser Möglichkeit: will man mit dem Relais-Dekoder Bremsstrecken schalten, dann kann man den Relais-Ausgang natürlich auf die gleiche Adresse wie das Licht-Signal legen. Beim entsprechenden Digital-Befehl schaltet nun das Relais und das Signal. Nur beginnt bei meinen Signalen ja nun erst die langsame Überblend-Phase. Die soll der Zug doch bitte vor dem Anfahren ruhig erst einmal abwarten!

Konfiguration Einschaltverzögerung (Mode 1 / 2)

EEPROM-Zelle	$20
zulässiger Wertebereich	1 bis 255 (dez.)
001 (dez) = 01 (hex)	ca. 0.0 sec.
002 (dez) = 03 (hex)	ca. 0.5 sec.
003 (dez) = 03 (hex)	ca. 1.0 sec.
usw.
255 (dez) = FF (hex)	ca. 127.0 sec.

Im Mode 3 ist es die Abschaltzeit (die Ausgänge werden nach der Zeit X wieder abgeschaltet), die konfiguriert werden kann. Hierfür muss ebenfalls nin der EEPROM-Adresse $20 (hex) der entsprechende Wert geändert werden. Voreingestellt ist 01, also eine Abschaltzeit von 0.5 sec.

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.

Im Mode 4 (Single Output-Mode) bestimt diese Variabe die Zeit zwischen dem Abschalten aller eingeschalteten Relais und dem Einschalten des gewählten Relais (Tot-Zeit).

Konfiguration Tot-Zeit (Mode 4)

EEPROM-Zelle	$20
zulässiger Wertebereich	1 bis 255 (dez.)
001 (dez) = 01 (hex)	ca. 0.0 sec.
002 (dez) = 03 (hex)	ca. 0.5 sec.
003 (dez) = 03 (hex)	ca. 1.0 sec.
usw.
255 (dez) = FF (hex)	ca. 127.0 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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