Lokprogrammer

Lokprogrammer mit eingebauter Minizentrale für unter 10€ Bauteilekosten ist das möglich?

Ja es ist und das sogar mit den meisten Lokdecoderprogrammen auf dem Markt.

Mit dem hier vorgestellten Projekt ist es möglich seine Decoder mit dem Komfort der bekannten Lokdecoderprogramme, wie z.B. Trainprogrammer™, Railware™ usw. zu programmieren und anschliessend zu testen.

Schaltungsbeschreibung

Das Herzstück dieser Schaltung ist ein Atmega8 Prozessor in Zusammenarbeit mit dem H-Brückentreiber L293E. Der Atmega8 übernimmt die Kommunikation mit dem PC und erzeugt die Programmier- und Fahrbefehle. Gleichzeitig überwacht er mit dem internen Analog-Digital-Wandler den Kurzschlussstrom und den ACK Impuls.
Die Besonderheit bei der Überwachung des ACK Impulses ist die Messung der aktuellen Stromaufnahme der Lok vor dem Schreib- oder Lesebefehl. Dieser Wert wird dann von dem gemessenen Wert des ACK Impulses gegengerechnet. Damit ist sichergestellt, dass der ACK Impuls sicher ausgewertet wird.

Der Lokprogrammer kann einerseits über die RS232 Schnittstelle mit dem PC oder über eine RJ45 Verbindung mit der MoBaSbS verbunden werden. Auf den festen Einbau eines USB-Anschlusses wurde wegen des sehr filigranen SMD Bausteines und aus Kostengründen verzichtet. Die Verwendung eines herkömmlichen USB zu Seriell Wandler zur Kommunikation mit dem PC ist jedoch möglich

Bei beiden Anschlussmöglichkeiten, können die bekannten Lokdekoderprogramme verwendet werden.

In der vorliegenden Version werden nur Decoder unterstützt, welche sich Bitweise auslesen lassen. Dies sollten alle neuen Decoder (seit 2002) beherrschen. Der Adress-Only-Modus und die seitenweise Programmierung werden nicht unterstützt.

Gibt es Probleme mit dem Schreiben oder Lesen eines Decoders, so wird automatisch in den erweiterten Power-On-Zyklus geschaltet. Dieser Modus wird bis zum nächsten „Alles AN“ Befehl beibehalten.

Technische Daten

Auslesen und Schreiben bis CV 1024
Überwachung 250 mA Stromaufnahme
Überwachung erhöhte Stromaufnahme von 1A bei Fahrtests
Programmiergleisspannung bis max. 15V je nach Konstellation
Überwachung der Mindeststromaufnahme des ACK Impulses von 50 mA
serielle Kommunikation mit 9600 baud, 1 Stopbit, kein Parity (nicht gültig bei MoBaSbS-Betrieb)
verwendetes Protokoll: LENZ LI 100 oder
MoBaSbS, wenn Lokprogrammer an der MoBaSBS betrieben wird

Schaltplan

Bestückung und Betrieb des Lokprogrammers

Der Lokprogrammer kann an unterschiedliche Bedürfnisse angepasst werden. Dazu müssen nicht alle Bauteile auf der Platine bestückt werden. Im folgenden Hinweise, welche für beide Versionen gelten.

Bedeutung der einzelnen LED

LED 1 - zeigt durch kurzes Aufblitzen ein erfolgreiches ACK- Signal an

LED 2 - zeigt die Zuschaltung (Alles AN Befehl) der Gleisspannung an. Erfolgt kein Lese-, Schreib- oder Fahrbefehl so wird ein Idle Signal fortlaufend gesendet. Wird ein Lese-, Schreib- oder Fahrbefehl gesendet und der Strom übersteigt einen voreingestellten Wert, wird die LED und die Gleisspannung abgeschaltet und ein “Alles AUS Befehl” gesendet

LED 3 - leuchtet (flackert) wenn der Stromfluss größer 250 mA ist und kein Lese-, Schreib- oder Fahrbefehl erteilt wurde. In diesem Fall wird nach einer kurzen Zeit versucht die Spannung wieder ans Gleis zu legen

LED 4 - leuchtet wenn eine Kommunikation mit der MoBaSbS besteht (Anschluss an RJ45-Buchse). Bleibt die Kommunikation aus, wird nach 2 Sek intern ein Reset ausgelöst und der Lokprogrammer als Standalone Version betrieben (LED dann dunkel).Blinkt diese LED, so hat der Lokprogrammer in den erweiterten Power-On-Zyklus geschaltet. Damit wird eine Kommunikation mit Dekodern möglich, welche Probleme mit der NMRA Spezifikation haben. Dies erhöht aber die Zeitdauer beim Lesen oder Schreiben.

Bedeutung des Jumpers 1

in der gezeichneten Stellung (Jumper oben) wird die 12V Versorgungsspannung des RJ45 Anschlusses verwendet.
ACHTUNG - dazu muss auf dem BMC der Jumper auf extern gestellt werden und ganz wichtig der integrierte 5V- Spannungsregler im HDC darf nicht überbrückt sein (HDC geht sofort kaputt)

ist der Jumper unten gesteckt, so muss an der externen Spannungsversorgung eine Gleich- oder Wechselspannung von ca 15-20V eingespeist werden

Bedeutung des Jumpers 2

Jumper wie in obiger Zeichnung bedeutet Betrieb an der MoBaSbS

Beim Betrieb über RS 232 ist der Jumper unten zu stecken

Bestückung und Betrieb über RS232

Die Verbindung wird über die RS232 Buchse entweder direkt über ein serielles Kabel (kein Nullmodemkabel) an die serielle Schnittstelle des PC oder über einen USB zu Seriellwandler an den USB Anschluss des PC hergestellt.

Dabei sind folgende Einstellungen zu verwenden 9600 baud, 1 Stopbit, kein Parity

Als Protokoll ist im verwendeten Dekoderprogramm LENZ DIGITAL PLUS / LI 100 oder 101 einzustellen. Das Testen von DCC Schaltdekodern ist wegen der kurzen, sehr hohen Stromaufnahme beim Schalten von Weichen derzeit nicht vorgesehen.

Bei der Stand-Alone Verwendung kann auf

- IC4 MAX 485
- J1 RJ45 Buchse

verzichtet werden.

Bestückung und Betrieb mit der MoBaSbS

Die Verbindung wird hier über ein Netzwerkkabel mit einer der 4 Buchsen des BMC hergestellt. Um den Lokprogrammer ohne externe Versorgungsspannung betreiben zu können, sind die Massnahmen bei Jumperstellung 1 unbedingt zu beachten. Die Kommunikation geschieht über das MoBaSbS eigene Protokoll. Die Anschlusseinstellung der Steuer- oder Dekoderprogramme sind auf der MoBaSbs- Homepage nachzulesen.

Beim Testen des neu programmierten Dekoder, muss für die neue Adresse ein Datensatz über das Konfigtool oder den HDC angelegt werden. Verwendet man das Testfenster im Konfigtool lässt sich der Dekoder auch ohne angelegten Datensatz ansprechen.

Wichtig für das Funktionieren ist die Verwendung der neusten Codes für den BMC und den USC.

Es kann beim Bestücken auf folgende Bauteile verzichtet werden.

   - IC 3 MAX232
   - X1 RS232 Buchse
   - R3 10K
   - C13-16 1µF
   - D9,10 1N4148

Testdecoder und bekannte Probleme

Manche Decoder bereiten Probleme, wenn sie nur mit den 12V von der RJ45 Buchse versorgt werden. Dabei reagiert der Decoder überhaupt nicht oder nicht auf alle CV's. Abhilfe schafft hier eine externe Stromversorgung zu verwenden und den Jumper auf extern zu stecken.

Getestet wurde der Lokprogrammer mit folgenden Decodern.

ZIMO MX620
LENZ Gold Mini
ESU Lokpilot auch Mini
Kühn N025
TAMS LD33G

Download

Im folgenden die Downloadmöglichkeiten für den Schaltplan und den Code.
Der Code des Lokprogrammers ist identisch mit dem Code des DPC auf der MoBaSbS Homepage. Da im Code auch MoBaSbS eigene Routinen verwendet werden ist ein freier Download nicht möglich.
Auf Anfrage sende ich aber gern den kompilierten Code zu.

Anfragen an folgende E-Mail Adresse modellbahn@die-maeusis.de