Schaltung des OpenDecoder2 (Var. 2.5, nur für Servos und PWM)

• Schaltplan:
  Dieser Dekoder entspricht von der Portbelegung weitgehend dem normalen Opendecoder2, auch basierend auf einem Atmega8515 mit 8k Flash, 512 Bytes RAM und 512 Bytes EEPROM. Atmega162 ist alternativ als Prozessor bestückbar.
  
  Hier sind jedoch Änderung und Vereinfachungen vorgenommen, um den Decoder speziell für Servos zu optimieren. Diese Version hat die Bezeichnung 2.5, ist nur 32*38.5mm groß. Es sind nur die Ausgänge für Servos vorhanden, keine normalen Portausgänge. Die Servos sind abschaltbar und der Dekoder ist mit besonderen Filterung ausgerüstet, um die Lastspitzen der Servoregelung von DCC Signal fernzuhalten.
  
  Damit ist diese Schaltung optimal für Anwendungen geeignet, bei denen was bewegt werden soll - z.B. eine Stopstelle oder ein Abzweig für Faller Car.
  
  Als zusätzliche Option sind die PWM-Ausgänge des Atmega162 über MOSFETs verfügbar. Damit lassen sich RGB-Dioden mit fließenden Farbübergängen realisieren.
• Schaltungsbeschreibung:
  (hier sind nur die Änderungen beschrieben)
  
  
  Spannungsversorgung:
  Die Spannungsversorgung erfolgt aus dem DCC Signal, zusätzliche Längswiderstände dämpfen die Einschaltstromspitze und entkoppeln Lastpulse von den Servos. Geregelt wird mit einem 7805 (LM340T), dieser ist bei höherem Stromverbrauch zu kühlen. Hierzu eine kleine Beispielrechnung:
  Angenommen sei 15V DCC und ein durchschnittlicher Stromverbrauch der Servos von 250mA. Damit fallen am 7805 10V*0,25A = 2,5W an. Lassen wir 50 Grad Übertemperatur zu, so ergibt sich ein notwendiger Kühlkörper mit 20°/W.
  
  Prozessor:
  Hier sind sowohl 8515 als auch 162 verwendbar, und diese auch wiederum jeweils mit internen Takt oder mit Quarz. Hierbei gibt es aber Einschränkungen: der mega162 verfügt über mehr Speicher (z.B. für die RGB-Ansteuerung), aber die interne Takterzeugung jittert etwas, so dass man damit nicht vernünftig Servos ansteuern kann. Beim 162er ist also externer Quarz erforderlich.
  
  DCC-Eingang:
  Das DCC-Signal wird über R5 und eine Schutzbeschaltung mit Zenerdiode direkt auf den Prozessor gegeben. Der Stromverbrauchspuls für das CV-Programmieren wird mit Q2 und R9 erzeugt. Während des CV-Programmierens dürfen keine Servos angeschlossen sein.
  
  Servo-Ausgang:
  Die Servos sind über einen Mosfet (Si5903) abschaltbar. Somit kann nach der Bewegung das Servo komplett abgeschaltet werden bzw. das Einschalttiming ist optimierbar - sowohl die Last für die Gesamtstromversorgung als auch für das Bekämpfen des Einschaltruckeln.
  Die Größe der Kondensatoren C9 und C10 ist sorgfältig abzuwägen: Einerseits sollen die Lastspitzen aus den Servos abgefiltert werden, andererseits soll das Aufschalten dieser Kondensatoren die Stromversorgung nicht beeinträchtigen, sie sollen daher deutlich kleiner als C3/C4 sein. 100u für C3 und 10u für C9 ist eine passable Kombination.
  Mit den Lötbrücken SJ1 und SJ2 kann diese Abschaltung überbrückt werden, der Si5903 wird dann nicht bestückt. Es verursacht dann keine Strompulse aus der Regelung und auch kein Geräusch, allerdings ist die Haltekraft nur die interne Motorrastung des Servos.
  
  PWM-Ausgang (RGB):
  Drei PWM-Kanäle des Atmega162 sind über MOSFET BSS123 auf eine Stiftleiste geführt, jeweils mit 100mA belastbar. Das ist optional, falls da mal eine andere Software installiert werden sollte.
  


• Layout:
  Die Platine ist in der Version 2.5 als zweiseitige Platine mit den Abmessungen 32*38,5mm realisiert. Es sind weitgehend SMD-Bauteile verwendet. Trotz der kleinen Abmessungen sind große Schraubklemmen und Befestigungslöcher vorgesehen.
  
  

  Bauteilseite	Lötseite