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EnglishDCC Polarity
Einleitung
Der DCC Polaritätsprüfer ist ein einfaches, aber wichtiges Hilfsmittel bei der Anlagenverdrahtung:
Er kann die Polung einer DCC-Spannung anzeigen!
Eigentlich handelt es sich bei DCC um wechselnd gepolte Pulse, es gibt keine Richtungsabhängigkeit der Datenübertragung, sowohl die logische Null als auch die logische Eins werden mit beiden Polaritäten übertragen, nur die Pulsbreite ist für Null und Eins unterschiedlich. Daher ist die Polarität von DCC mit einen normalen Multimeter nicht meßbar und selbst mit einen Oszilloskop muß man genau auf die Kurvenform achten, um die Polarität festzustellen.
Jetzt ist der Einsatz eines Oszilloskops oft nicht praktikabel, zudem liegt DCC oft ohne Erdbezug vor, was die Messung zusätzlich erschwert. Abhilfe schafft diese kleine Schaltung, welche einfach direkt am Gleis oder auf einen Modellbahnwagen montiert die Polariät anzeigt.
Einsatzgebiete und Anwendung
- Auf größeren Modellanlage mit mehreren Boostern, Kehrschleifen und Verbindungstecker stellen sich schnell
folgende Fragen:
- Habe ich überall das Gleis richtig herum angeschlossen?
- Funktioniert meine Weichenverdrahtung korrekt, ist das Herzstück angeschlossen und richtig gepolt?
- Sind benachbarte Abschnitte gleich gepolt, welche aus verschiedenen Boostern versorgt werden?
- Schaltet meine Kehrschleife-Schaltung korrekt um? Wann genau erfolgt die Umschaltung? Hier hilft der Polaritätstester: Einfach an der fraglichen Stelle auf Gleis halten und schon wird mit entsprechenden LEDs die Polung des Gleises angezeigt. Ein nahezu unentbehrliches Hilfsmittel bei der Anlagenverdrahtung!
Anzeige
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Der Polaritätstester hat vier Leuchtdioden, je eine LED rot und blau ist einer Seite zugeordnet.
| LEDs | Bedeutung | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
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DCC anliegend, DCC+ ist links (bei der Seite mit der rot leuchtenden LED) | ||||||
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DCC anliegend, DCC+ ist rechts (bei der Seite mit der rot leuchtenden LED) | ||||||
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DC (Gleichspannung), + ist links (bei der Seite mit der rot leuchtenden LED) | ||||||
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DC (Gleichspannung), + ist rechts (bei der Seite mit der rot leuchtenden LED) | ||||||
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AC (Wechselspannung), die beiden blauen LED leuchten |
Schaltung
Die Schaltung entspricht einem einfachen DCC-Dekoder. Das DCC-Signal wird gleichgerichtet und mit mit einem üblichen Längsregler 7805 wird die 5V für den Prozessor bereitgestellt.
DCC wird vor dem Gleichrichter abgezweigt und (mit Zenerdiode abgebremst) auf Int0 zugeführt. Der Prozessor ermittelt anhand der Phase des ersten Null-Bits nach der Präambel (welche auch mehr als 10 Einsbits besteht) die 'Polarität' von DCC. Diese Polarität wird dann mittels 4 LEDs angezeigt (je zwei rot und blau), diese sind low current Typen und werden direkt vom Prozessor angesteuert.
Die LEDs sind alternativ als SMD (Bauform 0603) oder als bedrahtete 3mm-LED bestückbar, wobei die bedrahtete LED stirnseitig an der Platine montiert wird und die beiden Anschlußdrähte je oben und unten auf die Lötpads X1 bis X8 aufgelötet werden. Diese Montage ist speziell für einen Gleistester sinnvoll.
Layout
- Der Polaritätstester ist in drei unterschiedlichen Bauformen verfügbar:
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H0: Die Platine mißt 23.5 x 32mm und hat seitliche Griffmulden. An einer Schmalseite sind zwei durchkontaktierte Bohrungen vorgesehen: diese schneidet man auf und kann damit dann direkt zwei Schienen im Abstand von 16.5mm kontaktieren. |
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N: Die Platine mißt 15 x 32mm und ist auch für die Montage auf Wagen der Spur N oder TT geeignet. An einer Schmalseite sind zwei durchkontaktierte Bohrungen vorgesehen: diese schneidet man auf und kann damit dann direkt zwei Schienen im Abstand von 9mm kontaktieren. |
| DIL: Die Platine mißt 23.5 x 62mm und ist komplett mit traditionellen Durchsteckbauelementen aufgebaut. Eine Option für alle, die sich an die kleinen SMD-Bauteile nicht rantrauen und sowieso noch ein paar Teile in der Bastelkiste rumliegen haben. |
Bauanleitung
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| Top | Bottom |
Die sonstigen Bauteile bereiten wenig Schwierigkeiten (bei den Dioden und Chips ist jeweils Kathode oder Pins markiert), hinzuweisen ist noch auf mögliche Bestückungsalternativen:
Gleichrichter: B2, D1/D3: entweder ein SMD-Gleichrichter B4S (oder baugleich B6S) oder 2 Dioden BAS70-04 (das -04 ist wichtig); bei der DIL-Version wird ein IC-förmiger Gleichrichter verwendet (+) und (-) auf einer Seite, nicht diagonal gegenüber, bitte Beschriftung im Kupfer beachten.
LED: hier gibt es die Möglichkeit, entweder SMD-LED (in 0603) oder bedrahtete LEDs (3mm) zu bestücken. Bei bedrahteten LED ist der lange Anschlußpin die Anode, diese wird auf der mit '+' markierten Seite der Platine angelötet. Die Löterei gelingt am leichtesten, wenn man eine Lehre verwendet: hierzu bohrt man in ein kleines Brett 4 Löcher mite je 3mm im Abstand der Pads, zwickt von den LEDs den Kathode-Pin kurz ab und steckt die LEDs in das Brett. Dann verlötet man die Kathode, kürzt anschließend die Anode und lötet auch diese fest.
Die Vorwiderstände der LEDs wählt man passend zur gewünschten Helligkeit, 1k oder 1k5 ist oft eine passende Wahl.
Nachdem alles aufgebaut ist, wird die Platine mit einer potentialgetrennten (!) Gleis- oder Wechselspannung versorgt und Fuses sowie das Hex-File des Prozessors eingespielt. Ein EEPROM-File wird nicht benötgt. Hierzu nimmt man einfach einen 6-poligen Stiftblock (Wrap-Stifte), klemmt diesen mit einer Federklammer in den Löchern der Platine fest und kann so ohne Bestückung der Stifte das Programm einspielen.
Einstellung der Fuses. Ponyprog stellt die Bits gemäß ihrer Anordnung im Byte dar, das ist also 0xDB und 0xE4.
Bedeutung: 8MHz, interner RC-Oszillator, schneller Startup, brownout aktiviert, kein Watchdog.
Download
| Firmware: | ||
|---|---|---|
| DCC-Polarity: |
 V1.01 |
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| Schematic, Layout, Eagle: | ||
| Version: | on request by mail | |
Hinweis: auf dieser Hardware ist auch die Firmware für SingleSignaldekoder verfügbar und funktionierend. Diese hat einen Compileswitch, um sie auch als DualDecoder zu betreiben. Aus der Polarity-Platine wird dann ein kleiner Dual-Signaldekoder. Hierfür sind auch die 3-poligen Anschlußpins gedacht, um ein externes Signal zu betreiben (Betriebsspannung des Signals: 5V)
Stückliste (SMD)
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Bitte beachten: bei dem LEDs und beim Gleichrichter gibt es Alternativen; Für die DIL-Version sind entsprechende Durchsteckbauteile
zu wählen.
| Bauteil | Wert | Package | Description |
|---|---|---|---|
| B2 | B4S | MBS | Surface Mount Glass Passivated Bridge Rectifiers |
| C1 | 10uF/25V | 1206 | |
| C2 | 100nF | 0603 | |
| C3 | 100nF | 0603 | |
| D1 | BAS70-04 | SOT23 | Silicon Schottky Diodes (instead of B2) |
| D2 | Zener, 4V7 | SOD110-W | or Melf |
| D3 | BAS70-04 | SOT23 | Silicon Schottky Diodes (instead of B2) |
| IC1 | L78LXXBD/CD | SO08 | VOLTAGE REGULATOR |
| IC2 | ATtiny2313M4 | MLF20-M | MICROCONTROLLER |
| J1 | JP3Q | Stift | JUMPER, not fitted |
| J2 | J-03- | HDR-100-1X03 | not fitted |
| J3 | J-03- | HDR-100-1X03 | not fitted |
| LED1 | SMD LED, 2mA, rd | 0603 | LED |
| LED2 | SMD LED, 2mA, bl | 0603 | LED |
| LED3 | SMD LED, 2mA, rd | 0603 | LED |
| LED4 | SMD LED, 2mA, bl | 0603 | LED |
| R1 | 22k | 0603 | RESISTOR, European symbol |
| R2 | 1k5 | 0603 | RESISTOR, European symbol |
| R3 | 1k5 | 0603 | RESISTOR, European symbol |
| R4 | 1k5 | 0603 | RESISTOR, European symbol |
| R7 | 1k5 | 0603 | RESISTOR, European symbol |
| T1 | TASTER KMR | KMR | SMD Switch, not fitted |
| X1 | PAD_1.6X3.5 | Single Pad | for Led 3mm |
| X2 | PAD_1.6X3.5 | Single Pad | for Led 3mm |
| X3 | PAD_1.6X3.5 | Single Pad | for Led 3mm |
| X4 | PAD_1.6X3.5 | Single Pad | for Led 3mm |
| X5 | PAD_1.6X3.5 | Single Pad | for Led 3mm |
| X6 | PAD_1.6X3.5 | Single Pad | for Led 3mm |
| X7 | PAD_1.6X3.5 | Single Pad | for Led 3mm |
| X8 | PAD_1.6X3.5 | Single Pad | for Led 3mm |
| X12 | AKL59-02 | 2POL35 | RIA Anschlussklemme Typ 59, Raster 3,5 mm, Polzahl 2, not fitted |
Links
- DCC Sniffer: Analyse DCC Inhalt