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SAnD-Ei - Servo Ansteuerungs-Dekoder (für 1 Servo)

Diese Seite beschreibt einen Dekoder, der über digitale Befehle oder Schalter/Taster 1 Servo ansteuern kann.

Anschluss / Stückliste / Download / In Circuit Programmierung / Adressen lernen / Kurvenform konfigurieren

 
Sand-Ei Dekoder

 

 
Sand-Ei Dekoder

 
Auf vielfachen Wunsch wurde ein Kleiner Bruder des Sand entwickelt. Wie der Name schon andeutet, kann dieser Dekoder nur 1 Servo ansteuern. Die Aktionen können durch 2 Taster (und damit auch von Analog-Bahn Fahrern) oder durch digitale Befehle ausgelöst werden.
Die Bauform wurde bewusst eher schmal gehalten. Dadurch sollte die Platine auch in den Wattenscheider Signalschacht von Fremo passen. Auch der Einsatz in Fahrzeugen ist möglich. Hierfür kann dann die Platine auf ca. 28 mm gekürzt werden. Dadurch fallen die Stecker sowie die Bauteile für die Taster-Eingänge weg (Taster machen ja in einem Fahrzeug auch nur wenig Sinn).
 
Hier die Eigenschaften des SAnD-Ei:

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Anschluss

Die Platine kann bei beengten Platzverhältnissen verkleinert werden. Hier die beiden typischen Varianten. Auch Mischformen sind hier möglich (z.B. Stecker für Taster, Lötpads ohne Stecker für Digital, also nur der linke Platinen-Teil abgetrennt).
 
In der Minimal-Ausstattung entfallen die Stecker und damit auch die Taster-Eingänge. Ein typischer Einsatz-Fall wäre hier die Ansteuerung von Servos in Fahrzeugen:
 
Anschluss Sand-Ei Dekoder - minimal

 
Wird die Platine in der maximalen Ausstattung betrieben, dann kriegt man einen Stecker für die Verbindung zur Gleisspannung sowie für 2 Taster (bzw. Schalter) dazu. Die externen Taster werden an den 3-poligen Stecker angeschlossen (Spannungszufuhr = mittlerer Kontakt, von dort dann via Taster / Schalter zu den beiden äußeren Kontakten des Steckers gehen). An 2-poligen Stecker wird die Spannungsversorgung angeschlossen. Dies ist idR. die Digital-Spannung, kann aber beim Einsatz mit Tastern auch Analog (DC) sein.
 
Anschluss Sand-Ei Dekoder - normal

 
Für den Anschluss an den Servo ist eine 3-Polige Stiftleiste im RM 2.54 ("JR-Stecker") vorgesehen.
 
Anschluss Sand-Ei Dekoder - Servo

 
Beim Einsatz in Fahrzeugen kann ein Spannungs-Einbruch zu Zuckungen des Servos führen, da dann plötzlich die Servo-Spannung einbricht und der Servo einen Reset macht. Um dies zu verhindern, kann die Versorgungs-Spannung gepuffert werden. Da es sich um die 5V-Spannung handelt (die auch die Servo Versorgungsspannung ist), können hier auch sog. GoldCap Kondensatoren (DC-Spannung 5.5V) eingesetzt werden.
achtung3 (1K) Bitte beachten Sie: eine Verpolung beim Anschluss eines GoldCap Kondensators hat im besten Fall die Zerstörung des Kondensators zur Folge! Auch eine Explosion des Kondensators ist dann nicht unwahrscheinlich. Also bitte die Polung der Anschlüsse hier sehr gründlich kontrollieren! achtung3 (1K)

 
Anschluss Sand-Ei Dekoder - Puffer-Kondensator

 
Geeignete Reichelt-GoldCap (auf Voltage DC: 5,5 V= achten):

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Die Stückliste

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

 
Sand-Ei V1.30 - Basis
QtyPartsBezeichnungGehäuseBezugBestellnummerPreisAnmerkung
1IC1Prozessor PIC 16F684 , SOIC-14SO14 ReicheltPIC 16F684-I/SLca. 1.30 Euro 
1IC2Spannungsregler 78M05 , D-PAKD-PAK Digital-Bahn Shop78M05ca. 0.47 Euro 
1T1Transistor PNP BC807, SOT23SOT23 ReicheltBC 807-40 SMDca. 0.05 Euro 
1T3Transistor NPN BCX55, SOT89SOT89 ReicheltBCX 55 SMDca. 0.14 Euro 
5D1..D5Diode SD103AW / SD103BW, SOD123SOD123 Reichelt SD 103BW ca. 0.05 Euro
Shop diode_SD103 Staffelpreis lt. Shop
1LED1LED, 1206LED 1206 ReicheltSMD-LED 1206 xxca. 0.11 Euroxx = RT/GN/GE
2R1, R2Widerstand 4.7 R, 12061206 ReicheltSMD 1/4W 4,7ca. 0.10 Euro 
2R5, R6Widerstand 1 kR, 12061206 ReicheltSMD 1/4W 1,0Kca. 0.10 Euro 
1R7Widerstand 470 R, 12061206 ReicheltSMD 1/4W 470ca. 0.10 Euro 
1R8Widerstand 1 kR, 08050805 ReicheltSMD-0805 1,0Kca. 0.10 Euro 
2R20, R21Widerstand 10 kR, 12061206 ReicheltSMD 1/4W 10Kca. 0.10 Euro 
1R22Widerstand 22 kR, 12061206 ReicheltSMD 1/4W 22Kca. 0.10 Euro 
1C1Tantal 22uF, 20V, DElko D ReicheltSMD TAN.22/20ca. 0.17 Euro 
3C2, C3, C4Keramik-C 100nF, 12061206 ReicheltX7R-G1206 100Nca. 0.09 Euro 
1C5Keramik-C 1nF, 08050805 ReicheltNPO-G0805 1,0Nca. 0.05 Euro 
1C22Keramik-C 47pF, 08050805 ReicheltNPO-G0805 47Pca. 0.05 Euro 
1S1Stiftleiste 1x3-polig, RM 2.54 mmstecker_ma Reichelt(SL 1X40G 2,54) = 1x 40-pol.ca. 0.18 Euro 
1X20Stiftleiste 2x3-polig, RM 2.54 mmstecker_prg Reichelt(SL 2X40G 2,54) = 2x 40pol.ca. 0.28 EuroProgrammierstecker
1LP1 Platine, ca. 53 mm x 16 mm x 1 mm pcb Shop pcb_sandei Staffelpreis lt. Shop

 

Ergänzungs-Stückliste 1: Tastatur-Eingänge

Bei Verwendung der Tastatur-Eingänge (rechter optionaler Platinen-Teil) kommen diese Bauteile noch hinzu:
 
shop Dieser Artikel ist im Shop als Bausatz verfügbar unter der Artikel-Nummer
kit_sandei_erg1
shop

 
Sand-Ei V1.30 - Ergänzung 1: Tastatur-Eingänge
QtyPartsBezeichnungGehäuseBezugBestellnummerPreisAnmerkung
2R30, R31Widerstand 10 kR, 12061206 ReicheltSMD 1/4W 10Kca. 0.10 Euro 
2R32, R33Widerstand 22 kR, 12061206 ReicheltSMD 1/4W 22Kca. 0.10 Euro 
2C30, C31Keramik-C 47pF, 08050805 ReicheltNPO-G0805 47Pca. 0.05 Euro 
1X5Stecksystem 3-polig, RM 3.5 mmAKL182-03 ReicheltAKL 182-03ca. 0.26 Euromit AKL 169-03

 

Ergänzungs-Stückliste 2: Anschluss per Stecker

Bei Anschluss der Gleisspannung via Stecker (linker optionaler Platinen-Teil) werden noch benötigt:
 
shop Dieser Artikel ist im Shop als Bausatz verfügbar unter der Artikel-Nummer
kit_sandei_erg2
shop

 
Sand-Ei V1.30 - Ergänzung 2: Stecker und Sicherung
QtyPartsBezeichnungGehäuseBezugBestellnummerPreisAnmerkung
1F1Sicherung 500 mA, SMDFuse ReicheltSMD-SF 0,5Aca. 0.39 Euro 
1X3Stecksystem 2-polig, RM 3.5 mmAKL182-02 ReicheltAKL 182-02ca. 0.18 Euromit AKL 169-02

 

Ergänzungs-Stückliste 4: Verbindungs-Kabel zur Sand Justage-Platine

Bei Anschluss der Gleisspannung via Stecker (linker optionaler Platinen-Teil) werden noch benötigt:
 
QtyPartsBezeichnungGehäuseBezugBestellnummerPreisAnmerkung
1Flachband-Kabel6-polig RM 1.27 mm, ca. 20 bis 30 cmReicheltz.B. aus AWG 28-10F 3m2.60
2Klemmverbinder6-polig 2x3 RM 2.54 mmReicheltPFL 60.43

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Download

Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für DSD-sand-ei
Pixel
adobe PDF: Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für Sanbd-Ei V1.30
 
BOM File (Stückliste Textfile)
Änderungen: V1.30, Feb. 2012:
  1. R1/R2 Anschluss / Wert korrigiert auf 4R7 (war 15R)
  2. Taster-Stecker X5 Pin 2 an DC statt Gleisspannung
  3. C5 (1nF, 0805) hinzu
  4. R8 jetzt Bauform 0805 (war 1206)
  5. R30 / R31 jetzt 10k (war 22k)
adobe PDF: Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für Sanbd-Ei V1.21
 
BOM File (Stückliste Textfile)
Änderungen: V1.21, Jun. 2010:
  1. Wert für Sicherung hinzu
  2. Beschreibungen hinzu
  3. keine Layout-Änderungen!
adobe PDF: Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für Sand-Ei V1.20
 
BOM File (Stückliste Textfile)
Änderungen: V1.20, Mai. 2010:
  1. erste Serie

 
Motorola Firmware Download
Pixel
disk ProtokollMotorola
Namesand_ei_mm_361.hex
VersionV3.61 vom 10.03.2015
ProzessorPIC 16F684
ID-ValueAxxx
Shop Bestell-Nummerpic684-40a-m
vordefinierte
Adressen
1 - grün (Aktion 1)
2 - grün (Aktion 2)
3 - grün (Aktion 3)
4 - grün (Aktion 4)
Änderungen V3.61 Justage-Mode: der minimale Stellweg, der per Justage Platine eingestellt werden kann, wurde deutlich
         kleiner gemacht, sodass auch kleinere Stellwege realisiert werden können
         die vordefinierten Stellwege wurden verkleinert (Default Impulslänge 1 ms bis 1.68 ms, war bis 2 ms)
V3.58 Korrektur Tastatur-Eingänge einlesen
V3.52 Einlesen Taster auch bei Versorgung mit Digital-Spannung
V3.47 Vor-Eingestellte Kurven optimiert, Impuls-Widerholungen bei Kurven-Ende
V3.46 vordefinierte Kurven angepasst
V3.44 Korrekturen Tasterturerkennung
V3.43 erste Veröffentlichung

 
DCC Firmware Download
Pixel
disk ProtokollDCC
Namesand_ei_dcc_361.hex
VersionV3.61 vom 10.03.2015
ProzessorPIC 16F684
ID-ValueAxxx
Shop Bestell-Nummerpic684-40a-d
vordefinierte
Adressen
1 - grün (Aktion 1)
2 - grün (Aktion 2)
3 - grün (Aktion 3)
4 - grün (Aktion 4)
Änderungen V3.61 Justage-Mode: der minimale Stellweg, der per Justage Platine eingestellt werden kann, wurde deutlich
         kleiner gemacht, sodass auch kleinere Stellwege realisiert werden können
         die vordefinierten Stellwege wurden verkleinert (Default Impulslänge 1 ms bis 1.68 ms, war bis 2 ms)
V3.58 Korrektur Tastatur-Eingänge einlesen
V3.52 Einlesen Taster auch bei Versorgung mit Digital-Spannung
V3.47 Vor-Eingestellte Kurven optimiert, Impuls-Widerholungen bei Kurven-Ende
V3.47 Vor-Eingestellte Kurven optimiert, Impuls-Widerholungen bei Kurven-Ende
V3.46 vordefinierte Kurven angepasst
V3.44 Korrekturen Tasterturerkennung
V3.43 erste Veröffentlichung

Zusätzlich gibt es hier einen Software-Satz als F-Dekoder Variante, wodurch die Ansteuerung der Servos durch die F-Tasten einer Lok-Adresse ermöglicht wird. Der Einbau in Fahrzeuge steht damit offen. Technisch betrachtet kann damit der Dekoder von einem Zubehör-Dekoder zum Fahrzeug-Dekoder mutieren. (Erläuterungen siehe hier).
 
Motorola Firmware Download (F-Dekoder)
Pixel
disk ProtokollMotorola
Namefdekoder_sand_ei_mm_045.hex
VersionV0.45 vom 17.07.2010
ProzessorPIC 16F684
ID-ValueCxxx
Shop Bestell-Nummerpic684-40c-m
vordefinierte
Adressen
1 - Lok 1 - F1 ein (Aktion 1)
2 - Lok 1 - F1 aus (Aktion 2)
3 - Lok 1 - F2 ein (Aktion 3)
4 - Lok 1 - F2 aus (Aktion 4)
Änderungen V0.45 erste Veröffentlichung

 
DCC Firmware Download (F-Dekoder)
Pixel
disk ProtokollDCC
Namefdekoder_sand_ei_dcc_045.hex
VersionV0.45 vom 17.07.2010
ProzessorPIC 16F684
ID-ValueCxxx
Shop Bestell-Nummerpic684-40c-m
vordefinierte
Adressen
1 - Lok 1 - F1 ein (Aktion 1)
2 - Lok 1 - F1 aus (Aktion 2)
3 - Lok 1 - F2 ein (Aktion 3)
4 - Lok 1 - F2 aus (Aktion 4)
Änderungen V0.45 erste Veröffentlichung

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In Circuit Programmierung

Über den 5-poligen Stecker X20 kann die
bestückte Dekoder Platine programmiert werden.
 
siehe arrow PICs programmieren
siehe arrow mein PIC-Programmer
Sand-Ei Programmierstecker X20

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Adressen lernen (Address learning function)

Die Platine hat keinen integrierten Programmiertaster. Wer eine Sand Justage-Platine hat, kann diese anschließen und dann durch den SW1 (auf der Justage-Platine) den Programmier-Modus auslösen.
Eine weitere Möglichkeit ist ein kurzes Verbinden der Kontakte 1 und 4 am Programmier-Stecker, z.B. mit einem externen Taster oder mit einer Pinzette o.ä. Die Verbindung wird nur kurz hergestellt, also kein Kabel anlöten:
 
Sand-Ei Programmiermode

.. bei der Schaltdekoder-Variante

Durch den Druck auf den Programmier-Taster fängt die LED1 an zu blinken. Zuerst blinkt diese im 1er Rhythmus, jetzt wird die Adresse für den Befehl#1 abgefragt. Als nächstes (2er Blinken) möchte der Dekoder die Adresse für den Befehl#2 wissen, es folgt die Abfrage für Befehl#3 und Befehl#4. Jede Lernphase kann mit der Taste übersprungen werden, dann wird die bereits programmierte Adresse nicht verändert.
 
Solange die Kurven und die Zuordnung nicht über den Manipulator geändert wurden, ist die Abfolge der Adressen wie folgt definiert:
 
Adresse 1 = Servo hin
Adresse 2 = Servo hin
Adresse 3 = Servo hin- und her (Loop EIN)
Adresse 4 = Servo Loop AUS
 

.. bei der Funktionsdekoder-Variante

Um die F-Taste zuzuordnen, müssen keine CVs oder ähnliches programmiert werden und man braucht auch kein Programmier-Gleis. Das Vorgehen:
  1. Die Zentrale sollte zunächst möglichst keine Lok mit eingeschalteter Funktion bedienen. Also am besten einen Reset der Zentrale durchführen
  2. Programmier-Taster drücken - LED1 blinkt im 1er Takt
  3. An der Zentrale die Lokadresse einstellen und die gewünschte Funktion einschalten. Es können hier die F-Tasten F1 bis F12 (sofern überhaupt vorhanden) verwendet werden
  4. Die Adresse ist jetzt gespeichert
  5. Die LED1 blinkt jetzt hektischer. Sobald die Funktion wieder abgeschaltet wird, geht die LED1 zum 2er Takt über
  6. Jetzt die F-Taste für die 2. Funktion betätigen.
  7. Damit ist der Lern-Modus beendet

 
Solange die Kurven und die Zuordnung nicht über den Manipulator geändert wurden, ist die Abfolge der Adressen wie folgt definiert:
 
Adresse 1 ein = Servo hin
Adresse 1 aus = Servo her
Adresse 2 ein = Servo hin- und her (Loop EIN)
Adresse 2 aus = Servo Loop AUS
 

 
Die Adressen können auch mit dem HEX-Manipulator konfiguriert werden:
 
arrow Hex_Manipu - Manipulieren des HEX-Files

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Kurvenform konfigurieren

Die Parametrisierung und Justage per PC ist hier beschrieben:
 
arrow Konfiguration
 
Die Justage (Einstellen der Endpositionen) kann auch ohne Brennen des PIC mit Hilfe der Justage-Platine erfolgen:
 
arrow Sand Justage

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