OneStep/StepControl: eine Drehscheibensteuerung für BiDiB und DCC

Bühnenplatine

    Wichtige Vorbemerkung:
    Ob eine Bühnenplatine nötig ist, welchen Funktionsumfang diese hat oder auch entfallen kann, hängt von verschiedene Faktoren ab:
  • Einbauplatz: je nach Spurweite (H0, TT, N) und Bauart (23m Scheibe, Waggondrehscheibe, Messingmodell)
  • Schleiferzahl: mit wievielen Kontakten kommt man auf die Bühne
  • Meldeverfahren: Soll auf der Bühne nur ein elektrischer Meldeabschnitt sein oder mehrere? Soll mittig mittels Magnetsensor gemeldet werden?
  • Sollen auf der Bühne Beleuchtung, Signale oder Servos betätigt werden?
  • Braucht die Bühne eine Polaritätsumschaltung? (Nicht mötig bei Schiebebühnen oder Segmentscheiben, nicht nötig bei 3L-Gleis)
    • Die Entscheidung über den Aufbau erfordert natürlich die Kenntnis der technischen Rahmenbedingungen:
  • Polaritätsumschaltung, Kehrschleife: diese muß aus elektrischen Gründen 'hinter' dem Belegtmelder erfolgen. Bei Umschaltung vor dem Belegtmelder kommt es bei Überfahrt zu einer Überbrückung der Belegtmelder des Zufahrtsgleises und der Bühne. Die Folge: die Belegtmelder 'erblinden' während der Überfahrt, d.h. die Meldung verschwindet.
  • Positionsmeldung auf der Bühne:
    • Meldung über Magnetsensor ist sehr zuverlässig und genau, erfordert aber einen angeklebten Magnet unter der Lok. Wenn eine Bühneplatine vorhanden ist, kann diese die Auswertung mitmachen, ansonsten sind 3 Leitungen erforderlich: Stromversorgung, Daten, GND)
    • Meldung über einen elektrischen Abschnitt: Die Lok wird anhand der simulierten Fahrbewegung gestoppt ('ein Melder pro Block'), fallweise unsicher, wenn die Lok nicht perfekte Stromaufnahme hat / ruckelt. In diesem Fall kann eine nötige Polaritätsumschaltung auf der Grubenplatine erfolgen, es sind 2 Leitungen erforderlich.
    • Meldung über mehrere Abschnitte: genaues Halten auch ohne Magnet. Da jedoch die Polaritätsumschaltung hinter dem Belegtmelder erforderlich ist, sind entweder viele Leitungen zur Bühne erforderlich - oder eine Bühneplatine mit integriertem Belegtmelder
  • Aktionen auf der Bühne: Hier kann man wählen zwischen direkter Anstuerung (jeweile eigene Zuleitung erforderlich), Ansteuerung via DCC (je nach Positionsmeldung muß das getrennt vom Fahrstrom erfolgen, weil sonst der Dekoder eine Belegtmeldung auslöst) oder Ansteuern via Bühnenplatine.
    Die Bühnenplatine enthält die Auswertung von bis zu 3 / 4 Gleisabschnitten (inkl. Railcom) sowie die Ansteuerung von Signalen (LEDs) und Servos auf der Bühne.

    Hier hat man es sehr beengten Platzverhältnissen zu tun. Z.B. bei der Drehscheibe 9152 von Fleischmann hat man in der Bühne 2 Möglichkeiten der Unterbringung, diese werden durch die Schleifer begrenzt. In der Platinenbreite wären max. 26mm möglich, in der Länge ist auf der einen Seite max. 56mm und auf der anderen Seite max. 60mm. (dabei muß natürlich der alte Inhalt entfernt werden).
    Andererseits hat man bei Modellbühnen (z.B. von Hapo oder Bavaria) oft sehr wenig Platz in der Höhe und auch die Schleifer fehlen.

    Deshalb gibt es verschiedene Bühnenplatinen zur Wahl:
  • Kompaktvariante:
    Das Board hat die Außenabmessungen 49mm x 24mm, und bleibt bestückt bei 8mm Höhe, mit Kabel ergibt sich ev. eine Höhe von 10mm. Dieses Board ist zweiseitig bestückt und wird an vorhandene Schleifringe angeschlossen.
  • Flachvariante:
    Dieses Board hat die Außenabmessungen 52 x 30mm, es ist einseitig bestückt und damit unter 5mm dick. Es hat als Option seitlich eine Aufnahme für Schleifkontakte (dann 79mm x 30mm), hierzu passend gibt es eine Platine als Schleifringgegenseite 30 x 30mm.
  • Bühnenträger:
    Dieses Board hat die Außenabmessungen 178 x 40mm, es ist einseitig bestückt und hat auf der anderen Seite Lötflächen zum direkten Auflöten der Gleise. Montiert wird das auf einem massiven Alu-Träger, welche eine frei schwebene Konstruktion ohne Auflager erlaubt.
  • Entfall der Bühnenplatine:
    Die Bühnenplatine dient ja zur Signalsteuerung und Rückmeldung. Sofern diese Themen anderweitig gelöst sind, kann die Bühnenplatine auch entfallen.

Stromversorgung der Bühnenplatine

    Hier gibt es leider keine einfache Lösung, welche für alle Anwendungsfälle paßt. Die wesentlichen Beschränkungen liegen in der Zahl der verfügbaren Schleifkontakte und im Strombedarf auf der Bühne.
    • Vier Schleifkontakte verfügbar und normaler Strombedarf auf der Bühne:
      Hier werden die Leitungen für DCC (2), das Kommunikationssignal und 5V-Versorgung verwendet. Die Stromversorgung der Bühne muß potentialfrei erfolgen, weil die Bühnenplatine mit Ihrer Masse auf DCC bezogen ist.
      Die OneStep-Platine bietet Platz für eine DC/DC-Wandler (NME0505-SIP), der kann 1W potentialfrei liefern. Das ist für übliche Ausrüstung mit Blinklicht, Innenbeleuchtung des Hauses und Signale ausreichend.
    • Vier Schleifkontakte verfügbar und erhöhter Strombedarf (z.B. wegen Servos) auf der Bühne:
      Hier werden die Leitungen für DCC (2), das Kommunikationssignal und 5V-Versorgung verwendet. Die Stromversorgung der Bühne muß potentialfrei erfolgen, weil die Bühnenplatine mit Ihrer Masse auf DCC bezogen ist.
      Wenn die Bühne mehr als 1W benötigt (wenn auch nur kurzzeitig), dann reicht der kleine DC/DC-Wandler nicht aus. In diesem Fall müssen die 5V von einem externen, potentialfreien USB-Steckernetzteil zugeführt werden.
    • Nur drei Schleifkontakte verfügbar:
      Hier werden die Leitungen für DCC (2) und das Kommunikationssignal benötigt. Die Stromversorgung der Bühneplatinen muß daher aus dem DCC-Signal erfolgen: Hier ist ein externer (Einweg-)Gleichrichter mit nachgeordnetem Schaltwandler erforderlich.

Signale auf der Bühne

    Signaloptionen: Lichtsignal, Servo

Schaltung Bühnenplatine

Layout Bühnenplatine

    ... web fehlt hier noch ...