Startpagina Modelspoor Modelauto's Baanontwerp Integraal


Loc decoder



modelspoor
treinen
communicatie trein
loc besturing
wissel/sein besturing
bezetmelding
PC besturing
interface signalen
basis trein
Koploper


In deze locdecoder is tevens locdetectie geïntegreerd. De mogelijkheden zijn:

  • Met een softregelaar kan de loc bestuurd worden met de PC en met de omkeerbutton kan de rijrichting worden omgekeerd.
  • De F0 tot en met de F4 buttons worden bij het programmeren van de softregelaar van een overeenkomstig icoontje voorzien, zodat deze operationeel geactiveerd kunnen worden.
  • Het lokale adres kan met behulp van dioden hardwarematig worden ingesteld.
  • Het locadres is programmeerbaar.
  • De maximumsnelheid kan worden aangepast
  • De optrek en remvertraging kunnen worden aangepast.
  • De lichtsterkte van de frontverlichting kan worden aangepast.
  • F4 kan als knipperende functie extra worden geprogrammeerd, waarbij bovendien de knipperfunctie ingesteld kan worden.
  • Locdetectie is mogelijk door middel van een IR LED
  • Rij en functie-instellingen blijven na power down voor onbepaalde tijd opgeslagen.
  • Stoptraject functionaliteit (de locdecoder herkent een constante positieve of negatieve spanning als stopsectie wat tot gevolg heeft dat de loc met ingestelde remvertraging tot stilstand komt met behoud van alle geactiveerde functies). 
Deze functie is niet van belang voor Koploper. Koploper “weet” in welk blok de loc zich bevindt en kan zonodig de loc stoppen.



 


 De werking

Om de decoder zo compact mogelijk te houden zijn vrijwel alle functies ondergebracht in de bekende PIC (zie bijgaand principe schema). Deze PIC16F84 uit de Motorola stal is zeer populair en goed voor zijn taak berekend. Zo heeft deze micro controller naast 13 I/O aansluitingen RAM, EPROM en zelfs EEPROM aan boord.

locdecoder detail

Principeschema locdecoder 

D1-D4 is de diodebrug die van de wisselende railspanning een keurige gelijkspanning maakt. Belangrijk is om zich te realiseren dat de diodes de beperkende factor zijn bij het bepalen van de maximale uitgangsstroom van de motor en de extra functies. Overschrijdt die totale afgenomen stroom de 1 Ampère dan kan worden overwogen om 4 extra SMD diodes parallel over de diodes van de brug te solderen waardoor 2 Ampère ter beschikking komt voor motor en extra schakelfuncties.

 

De PIC wordt op een wat ongebruikelijke manier van voedingspanning voorzien; via weerstand R1 en de EB overgang van transistor T1. Zenerdiode D9 begrenst de spanning op 5,1 V. Zolang de railspanning aanwezig is zal er via de EB overgang een stroom lopen waardoor de transistor in verzadiging wordt gestuurd en ingang RA3 van de PIC hoog blijft.

 

Wanneer de railspanning echter even wegvalt, daalt de spanning over condensator C4 onder de zenerspanning (plus de EB overgang van 0,7 V) en zal de transistor sperren. Het gevolg hiervan is dat de RA3 ingang van de PIC laag wordt. Er is een zekere vertraging ingebouwd zodat niet op elke stroomonderbreking wordt gereageerd; voordat C5 echter zover is ontladen, dat geen sprake meer is van een betrouwbare voedingspanning, voert de PIC een pouwer-down routine uit die de snelheids-, richtings- en functie informatie wegschrijft in de EEPROM.

 

Voor de aansturing van DC motoren is de locdecoder voorzien van een iets andere drivertrap. Een DC motor wordt op de punten DC-DC aangesloten. Als darlington T2 wordt open gestuurd dan kan T4 niet open gestuurd worden (de spanning op de basis is lager dan die op de emitter) maar T5 wel daar de spanning op de basis van T5 niet lager is dan die op de emitter. Het gevolg is dat de motorstroom van de plus van de gelijkgerichte voedingspanning via T5, de motor, D10 en T2 naar massa loopt. Als T2 spert kan de stroom (bij aansturing van T3) van T4 via de motor, D11 en T3 naar massa lopen. Aangezien de stroom nu in een andere richting door de motor loopt zullen de draai- en rijrichting nu ook tegengesteld zijn.

 

Resteert de ULM2004, een driver IC dat 7 darlingtons aan boord heeft die hier worden gebruikt voor de aansturing van de functies en de IR LED. Elke uitgang van het IC kan een maximale stroom van 500 mA leveren; daarnaast mag het totaal geschakelde vermogen door de darlingtons niet boven de 1,5 A komen. Omdat de IR led een te verwaarlozen stroom trekt hoeft deze niet meegenomen te worden in het bepalen van de maximale stroom.

 

Detectie wordt mogelijk gemaakt door een infrarode LED een signaal uit te laten zenden dat gemoduleerd is met het ingestelde locadres. Om gebruik te kunnen maken van goedkope IR detectie modulen moet dit een AM gemoduleerd signaal zijn met een 38 kHz draaggolf.

De in bedrijf stelling van de locdecoders is niet probleemloos verlopen. Ga naar testen locdecoder

Terug naar modules