8er Relais-Dekoder

Relais-Dekoder (8 Umschaltkontakte): Relais 8-V V2.3

Aif dieser Seite wird ein 8-facher Relais-Dekoder beschrieben. Die Relais sind so verschaltet, dass eine Verteiler-Funktion realisiert wird. Es stehen mehrere Betriebs-Arten zur Verfügung. Für Motorola oder DCC.

Anschluss / Download / Variations-Möglichkeiten / In Circuit Programmierung / Adressen lernen / Parameter ändern

Relais Dekoder (8er)

Diesen 8er Relaisdekoder habe ich in erster Linie dafür entwickelt, um die digitale Gleisspannung abschalten zu können. Berechtigt wäre hier die Frage: wozu? Alle Gleise können doch ständig mit der digitalen Spannung versorgt werden, die Loks fahren doch erst los, wenn Sie ihre Befehle erhalten?
Das ist sicherlich richtig, jedoch gibt es einige Sonderfälle, wo sich ein abgeschaltetes Gleis (oder zumindest die Möglichkeit dazu!) bewährt:

Es fahren Loks mit gleicher Adresse auf der Anlage. Das sollte zwar nach Möglichst vermieden werden, aber wenn mal eine »Gastlok« zu Besuch kommt, will man ja auch nicht gleich die Adressvergabe der Loks neu organisieren.
Es fahren Züge auf der Anlage, deren Beleuchtung nicht abschaltbar ist. Solange diese noch keinen eigenen Dekoder haben, kann man dann wenigstens auf den Abstellgleisen des Schattenbahnhofes das Licht abschalten.
Sie haben plötzlich einen Kurzschluss auf der Anlage. Und nun? So von weitem sieht es ja so aus, als ob alle 30 Zuggarnituren richtig auf dem Gleis stehen, aber irgendwo muss doch wohl eine Achse nicht mehr so ganz korrekt in der Spurführung (sprich im Gleis) sitzen.
Um dies zu vermeiden, kann man die Gleise z.B. des Schattenbahnhofes grundsätzlich abschalten. Wird das Gleis dann eingeschaltet, merkt man es sofort, wenn der Zug darauf einen Kurzschluss verursacht.
Nicht verschweigen will ich hierbei jedoch ein grundsätzliches Problem mit einem solchen Dekoder: Ist der Kurzschluss ersteinmal da, kann man auch keine Gleise mehr abschalten, da die kurzgeschlossene Digitalspannung ja auch den Relaisdekoder lahmlegt. Abhilfe schaffen hier getrennte Digitalspannungs-Kreise. Oder der Betrieb des Relais-Dekoders im Dumm-Mode, in dem beim Einschalten nicht die letzen Relaisstellungen wieder hergestellt werden. Das bedeutet, nach einem Kurzschluss sind zunächst alle Gleise abgeschaltet. Sie müssen dann natürlich an den Schliesser-Kontakt angeschlossen sein! Dann können die Gleise schrittweise wieder eingeschaltet werden.

Aber natürlich hat dieser Dekoder auch für viele andere Funktionen seine Berechtigung, z.B.:

Schalten von Beleuchtungen
Abschalten von Lichtkreisen
Schalten der Schattenbahnhof-Beleuchtung
Auslösen von Geräusch-Modulen (im Selbstabschaltungs-Mode)
Ansteuerung von Entkupplungsgleisen (im Selbstabschaltungs-Mode)
Auswahl von Kameras, die auf dem Monitor angezeigt werden sollen (im Single Output-Mode)

Der Dekoder hat 8 geschaltete Ausgänge. Da man meistens eine Spannung (z.B. die Lichtspannung oder die Gleisspannung) auf mehrere Ausgänge verteilen will, gibt es auch nur eine Zuführung. Der Dekoder erfüllt damit zusätzlich die Funktion eines Verteilers.
Für den Anschluss der Zuführung gibt es zwei Möglichkeiten. Der Anschluss ganz links sorgt für einen Öffner-Kontakt, d.h. im bei umbestromten Relais ist der Kontakt geschlossen. Zieht ein Relais an, wird der Kontakt geöffnet. Am 2. Anschluss von links wird die Verbindung zum Schliesser-Kontakt, die Verbindung wird also erst hergestellt, wenn das Relais anzieht.

Hier die wichtigen Features in Stichworten:

Für DCC oder Märklin Motorola (auch im MFX System einsetzbar)
Digitale Ansteuerung von 8 Umschaltern (Relais)
Eine gemeinsame Spannung wird auf mehrere Ausgänge geschaltet (Verteilerfunktion)
Ideal z.B. für das Abschalten von einzelnen Gleisen
Programmierstecker für das Brennen der Firmware in den PIC
Anzeige jeder Relais-Stellung über LED
Verwendung eines Relais, das extrem wenig Strom benötigt (Relais-Strom ist zugleich LED-Strom!)
Zulässige Strombelastung 6A je Umschalter
Verwendung des PIC16F684. Dieser PIC ist mit ein Flash-Type und kann daher immer wieder neu programmiert werden.
Beim Einschalten der Anlage (auch nach einem Kurzschluss) wird die letzte Schalterstellung wieder hergestellt (optional)
Die Adressen können für jeden Umschalter beliebig vergeben werden. So können z.B. auch mehrere Relais auf die gleiche Adresse gelegt werden
Adress Learning Funktion: Nach dem Druck auf die Taste gelangt der Dekoder in den »Lern-Modus«
Single Output Funktion: nur ein Ausgang zur Zeit ist aktiv
Master Adresse: neben den 8 Adressen für die einzelnen Relais gibt es eine weitere Adresse, mit der alle Ausgänge ein- bzw. ausgeschaltet werden können. Die Relais werden dabei nacheinander innerhalb einer Sekunde zugeschaltet, um einen hohen Einschalt-Strom durch das gleichzeitige Anziehen aller Relais zu vermeiden
Keine DIP-Schalter notwendig, also auch keine Adress-Tabellen
Polung der Eingangssignale beliebig, keine Verpolungsmöglichkeit
Abmessungen ca. 50 mm x 80 mm
Vorbereitet für Montage auf DIN-Hutschienen (dadurch entfällt das Anschrauben unter der Anlage)
Betrieb auch mit DC oder AC-Spannung möglich, Digital-Befehle werden via Optokoppler eingespeist. Der Strom für die Relais-Spulen belastet daher die Digital-Spannung nicht. Es ist aber auch weiterhin der Betrieb direkt an der Digital-Spannung (ohne Optokoppler) möglich

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Anschluss

Anschluss 1 - ohne externe Versorgungsspannung

Wird keine Trennung zwischen Versorgungsspannung und Digital-Spannung vorgenommen, dann ergibt sich der folgende Anschluss:

Anschlussplan Relais-8-V

Anschluss 2 - externe Versorgungsspannung

Hier zunächst einmal ein Anschlussbeispiel als geschalteter Verteiler für Gleisspannung zum Abschalten von Abstellgleisen. In diesem Fall wurde die Trennung von Versorgungs-Spannung und Digital-Spannung gewählt.

Anschlussplan Relais-8-V

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Download

Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für Relais-8V

PDF: Anleitung für Relais-8V V2.3

PDF: Schaltplan, Bestückungsdruck
Layout für Relais-8V V2.31

BOM File (HTML)

Änderungen: V2.31, Jan. 2018
(keine Layoutänderung, nur Stückliste):

Jumper + Gegenstecker in Stückliste
Gleichrichter von DF005 auf B80FS geändert (schnelle Type)

Motorola Firmware Download

	Protokoll	Motorola
	Name	relais8_16f684_369_mm.hex
	Version	V3.69
	Prozessor	PIC 16F684
	vordefinierte Adressen	1-grün / rot (Ausgang #1 ein / aus) 2-grün / rot (Ausgang #2 ein / aus) 3-grün / rot (Ausgang #3 ein / aus) 4-grün / rot (Ausgang #4 ein / aus) 5-grün / rot (Ausgang #5 ein / aus) 6-grün / rot (Ausgang #6 ein / aus) 7-grün / rot (Ausgang #7 ein / aus) 8-grün / rot (Ausgang #8 ein / aus) ab V3.16: 9-grün / rot (alle Augänge ein / aus)

DCC Firmware Download

	Protokoll	DCC
	Name	relais8_16f684_369_dcc.hex
	Version	V3.69
	Prozessor	PIC 16F684
	vordefinierte Adressen	1-grün / rot (Ausgang #1 ein / aus) 2-grün / rot (Ausgang #2 ein / aus) 3-grün / rot (Ausgang #3 ein / aus) 4-grün / rot (Ausgang #4 ein / aus) 5-grün / rot (Ausgang #5 ein / aus) 6-grün / rot (Ausgang #6 ein / aus) 7-grün / rot (Ausgang #7 ein / aus) 8-grün / rot (Ausgang #8 ein / aus) ab V3.16: 9-grün / rot (alle Augänge ein / aus)

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Variationsmöglichkeiten

Betriebsarten

Die PIC-Software besitzt die folgenden 4 Betriebsarten:

Normale Betriebsart: Beim Abschalten der Anlage oder bei einem Kurzschluss wird die Stellung der Relais gespeichert. Beim Einschalten stellt der Dekoder dann die alten Relaisstellungen wieder her.
Dumm-Mode: Der Dekoder startet immer mit abgeschalteten Relais. Dies kann von Vorteil sein, wenn man einen Kurzschluss aufspüren muss.
Selbstabschaltungs-Mode:: Jedes aktivierte Relais schaltet sich nach ca. 1/2 Sekunde von alleine wieder aus.
Single Output-Mode:: es ist immer nur 1 Relais aktiv.

Um den Mode zu wechseln, wird während des Starten die Taste gedrückt gehalten. Der neue Mode wird dadurch umgeschaltet und dauerhaft gespeichert. Das Umschalten wird durch entsprechend häufiges Schalten des ersten Relais quittiert.

Der Mode kann auch mit dem HEX-Manipulator konfiguriert werden:

Hex_Manipu - Manipulieren des HEX-Files

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In Circuit Programmierung

Über den 5-poligen Stecker X10 kann die
bestückte Dekoder Platine programmiert werden.

siehe

PICs programmieren

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Adressen lernen (Address learning function)

Durch den Druck auf den Taster gelangt der Dekoder in den »Lern-Modus«. Jetzt fängt das erste Relais (dies ist das ganz linke) an zu toggeln und die LED blinkt im 1er-Rythmus. Nun wird ein Digital-Befehl erwartet. Durch Druck auf eine Keyboard-Taste (oder einen entsprechenden Befehl über PC und Interface) wird dieser Befehl an das Gleis gelegt. Dadurch wird dies zur Adresse des ersten Relais. Nun fängt das 2. Relais an zu toggeln und die LED blinkt im 2er-Takt. Auch hier wird wieder durch einen Digital-Befehl dem Dekoder mitgeteilt, unter welcher Adresse künftig dieses Relais geschaltet werden soll.
Und so geht das dann immer weiter bis zum 8. Relais (ganz rechts). Im Programmier-Mode kann mit dem Taster auch die aktuelle Lern-Phase übersprungen werden. Wer also nur die Adresse des 2. Relais wechseln möchte, drückt den Taster (und kommt in die Lern-Phase für Relais 1). Durch einen erneuten Druck auf den Taster wird diese Phase übersprungen und das Relais 1 behält die alte Adresse. Nun toggelt Relais 2 und hier kann nun die neue Adresse eingegeben werden (oder aber durch Tastendruck ebenfalls beibehalten werden).
Wer sich dann das Überspringen der Relais 3 bis 8 ersparen möchte, darf an dieser Stelle übrigens auch einfach die Betriebsspannung abklemmen (z.B. durch die STOP-Taste der Zentrale). Beim nächsten GO ist dann Relais 2 unter der neuen Adresse ansprechbar.
Ab der Firmware V3.16 gibt es eine 9. Adresse: mit dieser können alle Ausgänge ein- bzw. abgeschaltet werden.

Die Adressen können auch mit dem HEX-Manipulator konfiguriert werden:

Hex_Manipu - Manipulieren des HEX-Files

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Parameter ändern

Verschiedene Parameter können auch dem HEX-Manipulator konfiguriert werden:

Hex_Manipu - Manipulieren des HEX-Files

Manipulator Relais-8-v

Betriebs-Modi

Die unter Variations-Möglichkeiten vorgestellten Betrieb-Modi können hier ausgewählt werden.

Verzögerungs-Zeit

Die eingestellte Zeit hat je nach Mode eine unterschiedliche Bedeutung:

In Mode 1 / 2 kann man eine Einschaltverzögerung konfigurieren (die Ausgänge werden erst nach der Zeit X eingeschaltet).
Der tiefgreifende Sinn hinter dieser Möglichkeit: will man mit dem Relais-Dekoder Bremsstrecken schalten, dann kann man den Relais-Ausgang natürlich auf die gleiche Adresse wie das Licht-Signal legen. Beim entsprechenden Digital-Befehl schaltet nun das Relais und das Signal. Nur beginnt bei meinen Signalen ja nun erst die langsame Überblend-Phase. Die soll der Zug doch bitte vor dem Anfahren ruhig erst einmal abwarten!
Im Mode 3 definiert diese Variable den Abschaltzeitpunkt. Die Ausgänge werden nach der Zeit X wieder automatisch wieder abgeschaltet. Zu der eingestellten Zeit addiert der Dekoder noch die minimale Anschaltzeit von 0.5 sec.
Im Mode 4 bestimt diese Variabe die Zeit zwischen dem Abschalten aller eingeschalteten Relais und dem Einschalten des gewählten Relais (Tot-Zeit).

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