Zentrale

Die Fotos zeigen eine erste Version, die nicht mit dem Layout (unten) übereinstimmt.

Die Zentrale arbeitet nur in Verbindung mit dem Steuerungsprogramm auf dem Hostcomputer. Sie besitzt 3 Arduino-Nano Boards: Lok-Steuerung, Magnetartikel-Steuerung und Rückmelder. Jedes der drei Boards hat eine spezielle Aufgabe zu erfüllen. Auch bei einer Minimalkonfiguration muss für die Lok-Steuerung und die Magnetartikel-Steuerung je ein eigener Booster angeschlossen werden. Eine gegenseitige Beeinträchtigung durch den Stromverbrauch wird damit ausgeschlossen. Die Software für die einzelnen Aufgaben ist einfach und trotzdem sehr leistungsfähig. Zur Kommunikation mit dem Host werden 3 freie USB-Anschlüsse benötigt. Zur Stromversorgung wird ein 24V/150mA Schaltnetzteil verwendet. Die 12V für die Rückmeldung werden von einem LM7812 geliefert. Die Stromversorgung der drei Boards erfolgt über die USB-Anschlüsse. Alle Sketche für für den Nano können hier heruntergeladen werden. Die hier benötigten Sketche heißen "loco" (für Lok-Steuerung), "solenoid" (für Magnetartikel-Steuerung) und "capture" (für Rückmelder).

Schaltung Spannungsregler

Lok-Steuerung

Es können CDE-Booster (DCC) oder der Märklin-Booster 6015 an der Klemmleiste angeschlossen werden. Zum Betrieb mit CDE-Boostern wird das Gleis-Signal in einem einstufigen Verstärker von 0..+5V auf +-12V umgeformt.
Zur Loksteuerung wird bei beiden Boostertypen die Kurzschluss-Rückmeldung ignoriert. Stattdessen wird von jedem einzelnen Booster eine Kurzschluss-Rückmeldung in je einen S88-Eingang gelegt. Das Steuerungsprogramm verarbeitet die Rückmeldung und zeigt individuell den Booster an, der betroffen ist.

Stiftleistenbelegung für Lok-Steuerung

R1 und C1 bilden einen Tiefpass. Dadurch wird die Flanke des Signals etwas abgeflacht, wodurch ein Hauch von EMV-Verträglichkeit hergestellt wird.
Die 5-poligen DIN-Buchsen sind für die Handregler vorgesehen. Sie sind nicht geeignet für Lokmäuse von Roco oder LGB!

Schaltung Lok- bzw. Magnetartikelsteuerung für CDE

Es werden Motorola- und DCC-Kommandos verarbeitet. Motorola ist auf das neuere Format beschränkt. Bei Nutzung von DCC werden die Basis-Datenpakete erzeugt. Das erlaubt z.B. 128 Lok-Adressen.

Lokdecoder-Programmierung

An der Stiftleiste für die Loksteuerung kann neben dem Lok-Booster der Minibooster für ein Programmiergleis angeschlossen werden. Hier wird die Kurzschluss-Rückmeldung berücksichtigt. In der aktuellen Version wird ein Kurzschluss nicht dem Host gemeldet, sondern nur der Strom abgeschaltet. Vom Steuerungsprogramm wird die byteweise Registerprogrammierung für DCC sowie die Motorola-Programmierung unterstützt.

Programmiergleis-Booster an der Stiftleiste für Lok-Steuerung

Magnetartikel-Steuerung

Der Anschluss ist fast identisch mit dem für die Lok-Steuerung. Lediglich an der Stiftleiste ist anstatt der "PRG"-Leitung eine "+5V"-Leitung. Die Kurzschlussleitung zusammen mit der +5V-Leitung kann mit dem Weichenrückmeldungsmodul verbunden werden. Bei Weichen mit Endabschaltung wird dann die Funktion überwacht.

Wird ein Märklin-Booster 6015 verwendet, so müssen im Sketch "solenoid" zwei Zeilen geändert werden, um den Pegel umzukehren. Dort steht, was zu tun ist.

Stiftleistenbelegung für Magnetartikel-Steuerung

Rückmeldung

Der S88-Bus wird mit einer Spannung von 12V betrieben. Dazu werden die vom Arduino ausgegebenen Signale verstärkt. Das einzulesende Data-Signal wird über den Spannungsteiler R5, R11 auf 5V herabgesetzt. Es sind 3 Stränge für je maximal 20 S88-Module vorgesehen. Die Stränge unterscheiden sich nur in den Daten-Rückleitungen. Alle anderen Leitungen sind gemeinsam.

Hinweis: Am Ende jedes Stranges ist ein Abschlusswiderstand von 470 Ohm zwischen CLK und +12 einzubauen. Dies wird sinngemäß von OpenDCC vorgeschlagen und hat sich bewährt. Er kann auf einen Stecker gelötet und wie ein weiteres Verbindungskabel aufgesteckt werden.

Schaltung Rückmelder für einen Strang

Layout Bestückung

Layout Rückseite

Stückliste

Anzahl Bezeichnung Wert
5 T1, T2, T3, T4, T5 BD679
1 Spannungsregler LM7812
2 C1, C3 47nF
2 C2, C4 1µF
1 C5 0,33µF
1 C6 0,1µF
5 R1, R3, R14, R15, R16 220 Ohm
2 R2, R4 2,7k
6 R8, R9, R10, R11, R12, R13 4,7k
3 R5, R6, R7 7,5k
1 NV-Steckverb.-Buchse 5,5 / 2,1
2 DIN-Rundbuchse 5 pol. f. Platine
5 Stiftleiste 2,54 mm / 6 pol.
3 Prozessorboard Arduino Nano
1 Streifenrasterplat. 160 x 100 mm
1 Aluwinkel 2 mm dick
2 Zylinderschraube M3 x 16
2 Mutter M3
div. Drahtbrücken 0,5 dick


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