Einführung
kfz-tech.de/PMo27
Was hat der Modellbau nicht für Herausforderungen hinter sich, besonders in letzter Zeit, wo die angeblichen grauen Herren mit ihren nicht
mehr so dicken Pensionen weniger Geld in die Läden für Modellbahnen
tragen? Die Jugendlichen hat der Eisenbahn-Modellbau schon längst verloren, zu kompliziert vielleicht die Digitalisierung, zu groß die
verlangte Detailtreue besagter Herren, viel zu teuer das Ganze.
kfz-tech.de/PMo25
Wir wollen uns heute um das erstere und letztere kümmern, zeigen, wie man durch das Verständnis von Elektronik Kosten sparen kann. Wie
kann man eine vielleicht schon längst in die Jahre gekommene Bahn
auf neuzeitliche Technik umstellen und dabei auf Euro und Cent schauen? Heute ist unser Thema Dekoder, die jede Lok braucht, um einzeln
angesteuert werden und mit vielen zusätzlichen Fähigkeiten ausgestattet werden zu können.
kfz-tech.de/PMo13
Die Geschichte der Ansteuerung von elektrisch angetriebenem Material auf Schienen ist lang. Da gibt es Gleich- und Wechselstrom, letzterer
von Märklin mit einem aufwendigen Umschalter, der die Fahrtrichtung wechselt. So ein Problem hat der Gleichstrom nicht, er polt einfach um. Darum hat sich Märklin weniger um die einzelne
Ansteuerung von Loks gekümmert, als vielmehr um guten Kontakt zur
Schiene.
kfz-tech.de/PMo14
Denn hier gibt es einen Konflikt. Behält man die metallene Oberfläche der Räder bei, machen auch nur zwei vorhandene, stromführenden
Schienen kaum Probleme. Gummiert man aber die Antriebsräder für
bessere Zugkraft, leidet der Kontakt bei Loks mit wenigen Achsen. Märklin hat sich von Anfang an für einen zusätzlichen Mittelleiter
entschieden, der später aus optischen Gründen kaum noch wahrnehmbar zu
einzelnen Stiften mutierte.
kfz-tech.de/PMo15
So bilden beide Schienen einen und der Mittelleiter den anderen Pol. Fleischmann, als Verfechter des Gleichstroms, hatte schon immer nur
die beiden Schienen. Vermutlich wird der Kontakt dort begünstigt durch
einen höheren Kupferanteil. Trix (Express), auch dem Gleichstrom verhaftet, versuchte durch den Mittelleiter sogar zwei Züge auf dem gleichen
Gleis unabhängig voneinander betreiben zu können.
kfz-tech.de/PMo16
Der Vorteil ist seit der Digitalisierung dahin. Wir wollen uns in diesem Kapitel einmal nur die Veränderung in Lokomotiven und anderem
fahrenden Material anschauen, die auch für Oldtimer mit ein wenig
Platzbedarf möglich sind. Unsere Beschreibung basiert auf der LokPilot Familie und wir möchten betonen, dass dies genau keine
Werbesendung mit eventuellen Einnahmen, sondern allein interessegeleitet ist.
kfz-tech.de/PMo17
Zu den weiteren Vorteilen kommen wir später, versuchen zunächst zu verstehen, wie es denn möglich ist, über die immer nur vorhandenen
zwei stromführenden Schienen nicht nur den Fahrstrom zu schicken,
sondern auch noch zumindest Befehle für einen Elektromotor. Den Computer, der den Fahrstrom bzw. die Signale auf die Schiene bringt,
lassen wir jetzt komplett außen vor.
kfz-tech.de/PMo18
Digital Command Control ist ein Protokoll, das ursprünglich von der Fa. Lenz Elektronik für Märklin
entwickelt wurde. Ein Protokoll gibt eine digitale Befehlsstruktur vor, nach der z.B. ein kleiner Mikrocontroller über einen Verstärker den
Motor einer Lok betrieben kann. Um der Übersichtlichkeit willen, beschäftigen wir uns hier nur um ein 2-Schienen-2-Leiter-System, das
mit Gleichstrom betrieben wird. Was muss an Signalen auf den beiden Schienen ankommen, damit ein Decoder nach dieser Norm
arbeitet?
kfz-tech.de/PMo19
Klar muss sein, dass hier der Fahr- und Steuerstrom über die gleiche Leitung kommen. Die üblichen 5 Volt sind hier also nicht
möglich. Vielmehr haben die Rechtecksignale einen Spannungshub von 13,5 V, so dass sich am Motor zusammen mit den beiden Gleichrichterdioden je 0,7 V runde 12 V ergeben. Gesteuert werden diese nicht mehr
analog über die Höhe der Spannung, sondern digital über unterschiedliche Spannungsimpulse stets gleicher Höhe.
kfz-tech.de/PMo20
Von so einem Decoder auch zum Nachrüsten älterer Loks wird also nicht nur eine kleine Bauart, sondern auch eine sogenannte
Spannungsfestigkeit weit über 13,5 V hinaus gefordert. Er steuert also den Motor und damit auch seine Polarität. Die wird
jetzt unabhängig von der in den Schienen. Wie bei serieller Datenübertagung üblich, ist eine sogenannte Präambel zur Synchronisierung nötig, um Kontakt zu dem Decoder zu erhalten.
kfz-tech.de/PMo21
Die Präambel ist 10 bis 14 Bit lang und besteht aus Einsen. Diese dürfen Sie sich weder als 0 V noch als 13,5 V Spannungshub vorstellen. Nullen und Einsen sind einfach gekennzeichnet durch einen Sprung auf High und
anschließend direkt auf Low. Der Unterschied besteht in der
Länge, bei Einsen zwei Mal 58 µs und bei Nullen zwei Mal 116 µs. Das bedeutet, es ist auch hier die Polung egal. Nur von
der Folge der Nullen und Einsen in dem anschließenden Datenblock hängt z.B. die Fahrtrichtung ab.
kfz-tech.de/PMo22
Vor der Fahrtrichtung muss natürlich zunächst einmal die Adresse der Lok klar sein. Es gibt kurze und lange. Obwohl bei letzterer sehr viel mehr möglich wären, beschränkt man sich in der Regel auf 1.000.
Eisenbahnfreunde/innen legen Wert auf stilgerechtes, also langsames Anfahren. Hier sind verschieden viele Zwischengeschwindigkeiten in Bitform möglich. Und dann geht es munter weiter. Hier seien nur noch die
separate Einschaltung unterschiedlichen Fahrlichts vorn und hinten und der Rauchentwicklung bei Dampfloks erwähnt.
kfz-tech.de/PMo12
Für uns ist vielleicht noch die Bidirektionalität interessant. Der Controller kann also auch noch etwas zurückmelden. Wir wissen nicht, wie schnell wir sein werden und wie weit wir mit unseren Versuchen kommen, aber wir
planen ohne Handregler die direkte Anbindung an einen Computer oder Laptop nur über eine Zentrale (https://shop.dcc-versand.de/bausatz-zentrale-p-77.html#options). Kosten: ca. 80 Euro für den Bausatz der Zentrale und
ab gut 20 pro (alter) Lok je nach System zuzüglich Versand.
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