Speziell für die Freunde der größeren Spurweiten und insbesondere der Gartenbahnen habe ich 2004 den Universaldecoder entwickelt. Die ursprüngliche Spezifikation des Auftraggebers, ein Schweizer Modellbahnunternehmer, sah vor, dass er 2 parallel geschaltete LGB EPL Weichenantriebe 12010 schaltet. Die ersten Decoder verwendeten einen ATMEL AT90S2313 in SMD Bauform auf einer einseitigen Platine und waren leider für den Einbau in das EPL Gehäuse oder in dIe Bettung der C-Gleis-Weichen zu groß.
Als die Platinen für die Erstausgabe vergriffen waren, habe ich das Konzept auf eine viel kleinere doppelseitige Platine mit dem ATTiny25 umgestellt. Der UniDecX-25 passt zwar immer noch nicht in das EPL Antriebsgehäuse, aber in eine Märklin C-Gleis-Weiche wurde er schon vielfach eingebaut.
Diese EPL-Weichenantriebe brauchen viel Strom und sind polarisiert. Für den Decoder bedeutet das, dass er den Ausgangsstrom umpolen muss, um den Antrieb in die andere Endlage zu bringen. Der UniDecX-25 und seine Vorgänger UniDecX-TN wurden deswegen mit Vollbrücken aus leistungsstarken MOS-Fets ausgestattet. Dank dieser Brücke kann der Decoder auch sehr gut für motorische Weichenantriebe mit Links- und Rechtslauf eingesetzt werden.
Weil der interne Pluspol des Decoders herausgeführt wird, kann er auch für „normale“ Doppelspulen-Weichenantriebe eingesetzt werden. Besonders für Stromfresser wie der Peco Antrieb ist der UniDecX-25 bestens gerüstet.
Dank der geringen Abmessungen kann der Decoder gut in der Nähe des Antriebs versteckt werden. In den Internet-Foren findet man Lösungen, die von Filmdöschen über LGB Handantriebskästen und IP67 Installationsdosen alle möglichen Lösungen bieten. Durch die geringe Wärmeentwicklung der Endstufen steht einer solchen Unterbringung auf kleinstem Raum nichts entgegen.
Sollte der Decoder draußen eingesetzt werden, empfiehlt sich nach dem Zusammenbau eine gründliche Reinigung mit anschließender Lackierung, um Korrosion zu vermeiden. Wie auch bei den Servodecodern gibt es den UniDecX-25 in verschiedenen Firmware Ausprägungen. Der Buchstabe X in der Bezeichnung ist Platzhalter für die Firmwarevariante:
- D = Zubehördecoder für das DCC Gleisprotokoll nach NMRA
- F = Funktionsdecoder für das DCC Gleisprotokoll nach NMRA
- M = Zubehördecoder für das Märklin-Motorola Gleisprotokoll
Bei diesen Varianten gibt es zwischen dem Funktionsdecoder und dem Zubehördecoder kleine Abweichungen in der Bestückung. Die Zubehördecoder können auch manuell programmiert werden, indem man sie mit einem Magneten an einem Hallsensor auf dem Modul in den Selbstlernmodus versetzt. Der Funktionsdecoder braucht keinen Hallsensor und kann nur über CV am Programmiergleis oder mittels POM konfiguriert werden.
Alle Varianten der UniDec Decoder beziehen die Energie für den angeschlossenen Verbraucher aus der digitalen Gleisspannung. Der Anschluss erfolgt über nur 4 Leitungen; 2 x Gleis und 2 x Verbraucher. Nur traditionelle Doppelspulenantriebe, Lichtsignale und Beleuchtungen brauchen eine Leitung mehr, nämlich die +Versorgungsleitung.
Der Decoder ist für folgende Verbraucher geeignet:
- Weichenantriebe mit Drehmagnet (Beispiel LGB-Weichenantrieb)
- Motorische Weichenantriebe (Hoffmann, Fulgurex, Tillig)
- Magnetspulenantriebe (Doppelspulenantriebe wie z. B. in den handelsüblichen Antrieben von Fleischmann, Märklin, Roco, Peco und Trix)
- Extrem stromhungrige Doppelspulenantriebe wie Peco PL10 und PL10W
- Motorische Ladeklappen oder Kippbehälter in LGB Funktionsmodellen
- Stellantriebe mit Memorydraht
- 2-Begriffige Lichtsignale oder Modellbahnbeleuchtung/Wageninnenbeleuchtung
Software (für alle Varianten):
- Einstellen der Laufzeit in Stufen von 0,1 s bis Dauerbetrieb
- Speicherung der letzten Stellung bei Dauerbetrieb
- Voll konfigurierbar über CV (Configuration Variables)
- Konfiguration auch im eingebauten Zustand änderbar (P.O.M.)
- Schutz des Decoders gegen unbeabsichtigtes Programmieren
Hardware (für alle Varianten):
- Mikroprozessorgesteuert ATMEL ATTiny25 SMD SOIC8
- Platine mit den Abmessungen ca. 26,3 × 15,8 × 1 mm (B × L × H)
- 5 Lötanschlüsse für Litzen bis zu 0,14 mm² oder für 2,54 mm Stiftleisten
- Versorgung aus der DCC-Gleisspannung
- Sehr einfacher Anschluss
- Konfiguration auch mit Permanentmagneten über Hall Sensor (Varianten „D“ und „M“)
- Rote und grüne LED als Statusanzeige
Technische Daten (für alle Varianten):
Betriebsspannung | 12-24V (DCC/MM-Gleisspannung) |
Ausgangsspannung | 12-24V Gleichspannung |
Dauerausgangsstrom | max. 2 A |
Spitzenstrom (kurzzeitig) | 3 – 5A |
UniDecD-25
Der UniDecD-25 ist der Standard DCC Zubehördecoder aus der UniDec-Serie. Er kann im Gegensatz zu den üblichen 4-fach-Zubehördecodern für das DCC Gleisformat nur eine einzelne Weiche bedienen. In erster Linie ist er für polarisierte Antriebe wie die LGB-Weichenantriebe (EPL-Antriebe) konzipiert, kann aber auch andere Verbraucher wie Standard Doppelspulenantriebe, Licht oder Lichtsignale ansteuern. Die Energie dazu bezieht er aus der digitalen Gleisspannung.
Nachbau
Der Decoder verwendet ausschließlich SMD Bauteile. Der Nachbau erfordert also eine ruhige Hand und gute Augen. Wer den Mikroprozessor ATTiny 25 nicht selbst programmieren kann, dem biete ich programmierte Prozessoren an oder programmiere auch eingeschickte ATTinys, natürlich nur in „Haushaltsmengen“. Leiterplatten gibt es auch noch, solange der Vorrat reicht.
Die für den Bau erforderlichen Unterlagen und Software finden Sie hier:
Nachbau des UniDecD-25 – Hardware |
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Bestückungsplan Bottom |
Bestückungsplan TOP |
Schaltplan |
Stückliste mit Bezugsquellen |
Warenkorb Reichelt (im Warenkorb ist statt des TLE4935G der bedrahtete TLE4935L aufgeführt. Reichelt führt die SMD G-Ausführung leider nicht) |
Handbuch UniDecD-25 (381 kB) |
Nachbau des UniDecD-25 – Software |
Firmware UniDecD-25 Version 2.5 |
Firmware UniDecD-25 Version 2.6 |
Firmware UniDecD-25 Version 2.7 |
UniDecF-25
Der UniDecF-25 ist ein Funktionsdecoder auf der Hardwarebasis des Weichendecoders. D. h., dass Sie die Funktion, bzw. die Weiche mit einer Lokomotivadresse und einer Funktionstaste für diese Lokomotive schalten können. Weil die Hardware des UniDecF-25 so universell und trotzdem kompakt ist, kann der Decoder sogar in eine Lokomotive ab Baugröße H0 eingebaut werden und dort einen Stellantrieb oder eine Beleuchtung ansteuern. Denkbar ist auch, dass man den UniDecF-25 als stationärer Weichendecoder zusammen mit z. B. der Roco Lokmaus verwendet und während der Fahrt der Lokomotive die Weichen über die Funktionstasten stellt. In der Version 2.0 der Software werden die Funktionen F1 bis F28 und die beiden Richtungsabhängigen Funktionen verwendet. Die eigentliche Funktion des UniDecF-25 kann einem oder mehrerer dieser F-Taster zugewiesen werden (Function Mapping). Um die Helligkeit einer Beleuchtung einstellen zu können, hat der UniDecF-25 in der Version 2 noch einen dimmbaren Ausgang erhalten.
Software Version 2.0:
- NMRA-kompatibles DCC Protokoll
- Funktionen F1 bis F28 und Fl (vorwärts/rückwärts)
- DCC Lokomotivadressen von 1 bis 127 (kurze Adressen) oder von 128 bis 10240 (lange Adressen)
- Einstellen der Stell- bzw. Laufzeit in Stufen von 0,005 s bis Dauerbetrieb
- Speicherung der letzten Stellung bei Dauerbetrieb
- Voll konfigurierbar über CV (Configuration Variables)
- Dimmen des Ausgangs über CV55 (nur für Glühbirnen/LED)
- Konfiguration auch im eingebauten Zustand änderbar (P.O.M.)
- Schutz des Decoders gegen unbeabsichtigtes Programmieren. Geeignet für den Parallelbetrieb mehrerer Decoder auf derselben Adresse.
Nachbau des UniDecF (Hardware wie bei UniDecD) |
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Der Hallsensor TLE4935 wird für den UniDecF-25 nicht benötigt und sollte auch nicht bestückt werden |
Handbuch UniDecF-25 in der Version 2.0 (379 kB) |
Firmware UniDecF-25 in der Version 2.0 |
Aufspielen der Firmware auf den ATTiny25.
Da der Decoder 6 Pins als IO-Ports von 8 Anschlüssen des ATTiny25 benötigt, kommt die normale ISP Programmierung nicht infrage (DCC-Eingang, Hall-Sensor Eingang, 2 x Spulenausgang und 2 Ausgänge für die Status-LEDs). Es wird stattdessen die HVSP (High Voltage Serial Programming) Programmierung verwendet, die den Prozessor in den Progammiermodus versetzt, indem auf den Reset Pin ein Spannungsimpuls von 12 V gegeben wird.
Da mein Standard ISP Programmiergerät den HVSP Modus nicht unterstützt, verwende ich dafür ein Atmel STK500 Entwicklungsmodul und das MicroChip Studio V7. Das sind die Einstellungen:
Danach wird das entsprechende ‚Production File‘ (die .elf-Datei aus dem Downloadbereich) geladen und mit folgenden Einstellungen auf den Atmel geladen:
Mit einem Klick auf den ‚Program‘-Button werden die Firmware, die EEPROM-Daten, die Fuses und die Lock bits auf den Chip geladen und überprüft. Das geht in wenigen Sekunden und der Atmel kann so auf die Platine gelötet werden. Für Interessierte, hier noch mal die Fuses:
© 2005 – 2024 Gerard Clemens – letzte Aktualisierung 24.11.2024
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