DCC Lokdecoder Bedienungs- und Programmieranleitung

Transkript

1 DCC Lokdecoder Bedienungs- und Programmieranleitung Toralf Wilhelm Stand: 11/2011

2 Einleitung Diese Anleitung bezieht sich auf die DCC Lokdecoder T44, T45-2 und M8 von Toralf Wilhelm. Die Decoder verstehen sich nicht als kommerzielles Fertigprodukt, sondern sind eine Entwicklungshilfe für technisch interessierte Modellbahner zum Eigenbau von DCC Lokdecoder. Die Decoder basieren alle auf Mikrocontroller der Firma Atmel und sind je nach Typ mit unterschiedlicher Peripherie und Funktionen ausgestattet. Hier noch einmal ein klarer Hinweis: Die Decoder und diese Anleitung wurden sorgfältig geprüft und nach bestem Wissen erstellt. Für die hier dargebotenen Informationen wird kein Anspruch auf Vollständigkeit, Aktualität, Qualität und Richtigkeit erhoben. Es kann keine Verantwortung für Schäden übernommen werden, die durch das Vertrauen auf die Inhalte dieser Anleitung, der Decoder oder deren Gebrauch entstehen. Die Software der Decoder steht als Quelltext auf meiner Internetseite zur Verfügung und darf von jedem benutzt, erweitert und verbessert werden. Eine kommerzielle Nutzung der Software oder Teile daraus erfordert zwingend mein Einverständnis! Die Decoder sind mit einem Bootloader zum einfachen Softwareupdate ausgestattet, welcher von Hagen aus dem Mikrocontrollerboard stammt. ( Die Software entstand in Anlehnung an die Version von Maddax ( hat aber mit dieser kaum noch Gemeinsamkeiten.

3 Inhaltsverzeichnis Versionen... 1 T45-2 T44 M8 Anschlussbelegung / Bestückungsplan... 2 T45-2 T45-2_ZBH T44 Elektrische Parameter... 3 Funktionen... 4 Softwareupdate... 5 CV Konfigurationsvariablen... 6 Schaltung... 7 Bauteilliste... 8

4 1. Versionen T45-2 Decoder Der T45-2 Decoder ist mit 12x18 mm der kleinste Decoder. Er ist für Fahrzeuge mit einem maximalen Motorstrom von 800mA gedacht und hat zwei frei Belegbare Funktionsausgänge. Diese sind für Ströme bis 500mA ausgelegt, wobei die Gesamtstromaufnahme 800 ma auf Dauer nicht überschreiten sollte. Der Decoder besteht aus nur 16 Bauteilen, die kleinsten sind in der Bauform 0805 (ca. 2x1,3 mm). Das Herz des Decoders ist ein Atmel Tiny45 Mikrocontroller. Er wird durch eine 1A Rohm BD6231 H-Brücke für den Motor und zwei Transistoren vom Typ BCR523 oder 2SN7002 für die Funktionsausgänge ergänzt. Durch die wenigen Bauteile, ist der Aufbau übersichtlich und auch durch Anfänger mit Hobbymitteln und eingeschränkter elektronischer Erfahrungen möglich. T45-2_ZBH Decoder Dieser Decoder kann auch ohne Motorendstufe und dafür mit 2 zusätzlichen Transistoren, als Zubehör -/ Wagenlichtdecoder mit dann 4 Funktionsausgängen bestückt werden.

5 T44 Decoder Der T44 Decoder ist mit 18x25mm und 30 Bauteilen etwas größer, aber durchaus auch noch für den geübten Hobbyisten nachbaubar. Er basiert auf dem Atmel Tiny44 Mikrocontroller, einer Zetex H- Brücke für bis zu 1,5 A Motorstrom und einem 7 fach 500mA Transistorarray, für 7 frei Belegbare Funktionsausgänge. Der Decoder ist auf günstige, beschaffbare Bauteile bei möglichst vielen Funktionen ausgelegt. Er ist also größer als der T45-2, dabei aber günstiger und bietet mit 1,5 A Motorstrom und 7 statt 2 Funktionsausgängen, einen höheren Funktionsumfang.

6 M8 Decoder Den M8 Decoder gibt es bis jetzt nur als Softwareentwicklungsplattform. Er soll aber mit seinem großem Mikrocontroller, als Spitzenmodell mit größeren Softwaremöglichkeiten auch physisch entstehen. Die genaue Hardware Konfiguration steht aber noch nicht fest.

7 2. Anschlussbelegung T45-2 Decoder Den T45-2 Decoder gibt es in zwei Platinenversionen (hier die zweite aktuelle), da die erste Platine noch einen Fehler hatte. Die Anschlussbelegung ist aber identisch.

8 T45-2_ZBH Decoder Auf der Zubehör Version des T45-2 werden statt der Motorendstufe zwei zusätzliche Funktionsausgänge realisiert. Dafür müssen zwei weitere Transistoren bestückt werden. Diese werden auf vorhandene Lötpads nach folgenden Bestückungsplan aufgelötet. Die Diode D1 muss etwas versetzt werden.

9 T44 Decoder

10 3. Elektrische Parameter DCC Eingangsspannung: T45-2 Decoder: Motorstrom: Funktionsausgänge: maximal zulässiger Gesamtstrom: T44-2 Decoder: Motorstrom: Funktionsausgänge: maximal zulässiger Gesamtstrom: 27V maximal 35V 800mA maximal 1A je maximal 500mA 800mA maximal 1,5 A je maximal 500mA 2A Analogbetrieb: ab 7V Gleisspannung möglich externer Elko: möglich, empfohlen 220uF/35V

11 4. Funktionen DCC kompatibler Lokdecoder mit programmierbaren Funktionsausgängen. kurze und lange Adressierung 14, 28 und 128 Fahrstufen Anfahr/Bremsverzögerung in CV3/4 bei 14/28FS Kennlinienbetrieb möglich CV67-94 Startgeschwindigkeit einstellbar CV2 Maximale Geschwindigkeit in 12,5% Schritten ab regelbar Kickstartfunktion Analogbetrieb (an dieser Funktion wird noch gearbeitet) 2 bis 7 Funktionsausgänge mit verschieden Effekten programmierbar Programmierung über ServiceMode momentan nur CVByte schreiben Programmierung "auf den Hauptgleis" (POM) momentan nur CVByte schreiben konstant halten der Geschwindigkeit (Lastreglung) (an dieser Funktion wird noch gearbeitet) Softwareupdate über 1-wire Bootloader

12 5. Softwareupdate Der Decoder ist mit einem Bootloader versehen, der es ermöglicht die Betriebssoftware mit Hilfe einer 2 Drahtverbindung (GND und Signalleitung) auszutauschen. Dazu muss der Decoder in den Update Modus gebracht werden. Dann kann mit Hilfe des AVRootloaders ein Softwareupdate durchgeführt werden. Vorgehensweise: 1. in CV55 eine 1 schreiben 2. Decoder jetzt mit Gleichspannung betreiben 3. 1-wire Kabel anschließen 4. AVRootloader starten, Com Port einstellen, Baudrate auf 9600 einstellen 5. DCC_decoder.hex und DCC_decoder.eep File auswählen 6. mit Decoder verbinden 7. Update starten 8. fertig Darauf achten, das auch das EEPROM File mit ausgetauscht wird!

13 6. CV Konfigurationsvariablen CV1 3 Decoderadresse CV2 5 Minimale Geschwindigkeit 0-63 CV3 2 Anfahrverzögerung =10,24ms je Schritt 0(256)=2,6s je Schritt CV4 2 Bremsverzögerung w.o. CV5 8 Maximale Geschwindigkeit in 12,5% Schritten 1=12,5% 2=25%.. 8=100% CV7 41 Software-Version CV9 1 Motor PWM-Periode 0=120Hz 1=16KHz 2=32KHz (bei BD623x nur 16 und 32kHz möglich!) CV13 1 im Analogmodus aktive Funktionen +1: F0/FL ist an +2: F1 ist an +4: F2 ist an +8: F3 ist an +16: F4 ist an +32: F5 ist an +64: F6 ist an +128: F7 ist an CV Erweiterte Adresse Höherwertiges Byte der langen CV18 Adresse plus Erweiterte Adresse niederwertiges Byte der langen Adresse CV19 xx Consist-Adresse wird noch nicht unterstützt! CV29 2 Konfiguration nach DCC-Norm +1: Fahr-Richtung umgekehrt +2: 28/128 Fahrstufen, sonst 14 +4: automatisch Analog/Digital-Erkennung, sonst nur Digitalbetrieb +8: Richtungswechsel mit abbremsen/stopp/ri_wechsel/beschleunigen, sonst mit Notstopp/neue Geschw.+Richtung +16: Kennlinie auf CV67-95, sonst Fahrstufen über CV2, CV5 und CV6 +32: Erweiterte (lange) Adresse (CV17 und CV18), sonst CV1 CV34 3 F0/FL Zuordnung zu einem Funktionsausgang +1 = AUX_1 +2 = AUX_2 +4 = AUX_3 +8 = AUX_4 +16 = AUX_5 +32 = AUX_6 +64 = AUX_ = Rangierfahrt ein CV35 0 F1 Zuordnung zu einem Funktionsausgang

14 CV36 0 F2 Zuordnung zu einem Funktionsausgang CV37 0 F3 Zuordnung zu einem Funktionsausgang CV38 0 F4 Zuordnung zu einem Funktionsausgang CV39 0 F5 Zuordnung zu einem Funktionsausgang CV40 0 F6 Zuordnung zu einem Funktionsausgang CV41 0 F7 Zuordnung zu einem Funktionsausgang CV44 5 Dimmen des AUX_1 Ausg = Dimmer aus CV45 5 Dimmen des AUX_2 Ausg = Dimmer aus CV46 5 Dimmen des AUX_3 Ausg = Dimmer aus CV47 5 Dimmen des AUX_4 Ausg = Dimmer aus CV48 5 Dimmen des AUX_5 Ausg = Dimmer aus CV49 5 Dimmen des AUX_6 Ausg = Dimmer aus CV50 5 Dimmen des AUX_7 Ausg = Dimmer aus CV52 2 Schrittweite der Lastreglung 0=aus Wert liegt zwischen 1 und ca. 3 maximal 10 CV gleich Softwareupdate ein CV56 16 Effekte von AUX_1 +1 Zeitglied AUX aus nach 1 Sekunde +2 Zeitglied AUX aus nach 2 Sekunden +4 Zeitglied AUX aus nach 4 Sekunden +8 Zeitglied AUX aus nach 8 Sekunden +16 AUX bei vorwärts aus +32 AUX bei rückwärts aus +64 AUX flackert +128 AUX blinkt im Sekundentakt dabei gibt Zeitglied das Tastverhältnis an CV57 32 Effekte von AUX_2 CV58 0 Effekte von AUX_3 CV59 0 Effekte von AUX_4 CV60 0 Effekte von AUX_5 CV61 0 Effekte von AUX_6 CV62 0 Effekte von AUX_7 CV65 1 Kickstartzeit =10ms 0(256)=2,6s lang Geschwindigkeit laut CV66 beim anfahren CV66 40 Kickstart Spannung 0=aus 255=Vmax CV67 94 alternative Geschwindigkeitskennlinie. (laut Norm nur bei Modus 28 Fahrstufen) Jeder der 28 Fahrstufen wird eine spezifische Motorspannung zugeordnet Mindestwert ist 0 (Motor

15 aus) und 255 maximale Motorspannung (hier auch bei 14 Fahrstufen unterstützt - es wird jeder 2. Wert benutzt). CV67 5 Fahrstufe 01 CV68 20 Fahrstufe 02 CV69 30 Fahrstufe 03 CV70 40 Fahrstufe 04 CV71 48 Fahrstufe 05 bis CV Fahrstufe 28

16 7. Schaltungen T45-2 Decoder /T45-2 ZBH Decoder

17 T44 Decoder

18 8. Bauteilliste T45-2 Decoder GL1 MB2S/HD04 D1 Z-Diode 1,5W 27V SMA T1,2 BCR523 oder 2SN7002 IC1 LM3480IM3-5 IC2 Atmel ATTiny45-20SU IC3 Rohm BD6231F C1 4,7uF35V SMD Tantal C2,3,4 100nF/50V 0805 C5 470nF/50V 0805 R1 47kOhm 0805 R2,4 10kOhm 0805 R3 1,8kOhm 0805 T45-2 ZBH Decoder GL1 MB2S/HD04 D1 Z-Diode 1,5W 27V SMA T1,2,3,4 BCR523 oder 2SN7002 IC1 LM3480IM3-5 IC2 Atmel ATTiny45-20SU C1 4,7uF35V SMD Tantal C2,3,4 100nF/50V 0805 R1 47kOhm 0805 Wenn der 2SN7002 als Transistor verwendet wird, erhöht sich der maximal zulässige Ausgangsstrom von 500 auf 700mA, aber die Ausgänge flackern beim Decoderstart kurz auf. Dies lässt sich nur durch zusätzliche Widerstände (10kOhm vom Gate nach GND) verhindern.

19 T44 Decoder D1-4 PMEG3020 D5 Z-Diode 5,1V D6 Z-Diode 27V 1,5W IC1 78L05 IC2 Atmel ATTiny44-20SU IC3 ULN2003L T1 ZXMHC6A07T8 T2-4 SN7002 oder 2SN7002 C1,2,4,6 100nF/50V 0805 C3 4,7uF35V SMD Tantal C5 470nF/50V 0805 R1,2 47kOhm 0805 R3 3,9kOhm 0805 R4,8 1kOhm 0805 R5,7 100Ohm 0805 R6,9,10 10kOhm 0805 R11 3,3kOhm 0805 günstige Bauteillieferanten in alphabetischer Reihenfolge ohne Wertung: de.futureelectronics.com