DCC / Decoder

HÜBSCH Web AMW ZIMO STP ESTWGJ Tran  MOBAZI Forum G-Spur Waschzettel Rogler CV17/18 CV29, Scale, CV33-40, CV33-46 Weiche WireCalc   
   
Up
Decoder
Decoder Einbau
P/I Wert
NMRA Function Mapping
User CV Set
Decoder Benchmark
Lampe Chassis
ZIMO ~ CT-Elektronik
Lokmaus /  LGB Handy
LGB Magnetartikeladressen
Referenz Spannung
Bremsen
21Pin - PluX
Gleisspannung
BiDi

 

Ampel Demo

 

MX32 SW

Re 4/4

V100

1020 / E94

Roco 1042

4030 PluX

Roco Tauschplatinen

Zug Zähler

ESTWGJ V6 UPD

2061

Decoder IDs

21 Pol 

Holz Kiste Diorama

Besucher / Visitors:

Seit / Since 2000-12-01

 
/ /

Digital Command Control

Digital Command Control

 Die Veränderung der Spannung ist die klassische Methode um die Geschwindigkeit von Modellokomotiven zu beeinflussen. in den letzten 20 Jahren haben Elektronik in und Computer in alle Lebensbereiche Einzug gehalten solch euch in der Modellbahnwelt.

Anfangs gab es viele Hersteller spezifische Lösungsansätze, die aber den Nachteil hatten, dass man an den einen Anbieter gänzlich gebunden war.

Die Einführung des Motorola Formates brachte auf der Anbieterseite erstmals ein wenig Vielfalt. Von Anfang an wurde aber kritisiert, dass es ein Patentrechtlich geschütztes Verfahren ist, dass außerdem sehr schnell an die Grenzen stößt. Zum Beispiel nur etwa 100 mögliche Adressen.

DCC wurde auf Basis dieser Erfahrungen von der NATIONAL MODEL RAILROAD ASSOCIATION (NMRA) von engagierten Einzelpersonen und definiert. Weiters stand die Firma Lenz Pate. DCC wurde möglichst großzügig und ausbaufähig konzipiert.

 The classic way of controlling the speed of models is to change the voltage. During the last 20 years electronic components and computers where introduced to all areas of live also in the model railroad world. 

At first there were many manufacturer specific solutions, which had however the disadvantage that one was completely bound to that vendor. The introduction of the Motorola of format brought little variety for the first time on the vendor side. The design was  criticized that it is  protected by patents and quickly uncovered its limitations. For example it only allowed about 100 possible addresses. 

DCC was defined on basis of these experiences by the NATIONAL MODEL RAILROAD ASSOCIATION (NMRA) by engaged individuals. Further the company Lenz contributed their developments. DCC was conceived as generously and expandable as possible.

DCC beschreibt sowohl elektrische als auch SW technische Eigenschaften der Komponenten. DCC describes both electrical and SW technical characteristics of the components.
Gleichstrom oder Wechselstrom? AC or DC?
Diese Frage wird oft gestellt, ist für Digitalsteuerungen nicht zutreffend im elektrischen Sinn und stammt aus der Analogwelt. This question is often asked, is not not applicable for digital
controls in the electrical sense and originates from the analog world.

  DCC Signal

Wie man in dem Bild oben sieht (Gleisspannung 16V, Raster 5V) ist das DCC Signal eine Folge von Rechtecken. Das Bild Zeigt deutlich , dass die Kurvenform etwas verschliffen ist und kleine Störungen z.B.: im Nulldurchgang hat. Das Foto wurde mit einem analog Oszilloskop gemacht, daher war ein sauberes Synchronisieren wegen der sich ständig ändernden Digitalinformation nicht möglich. Dadurch überlagern sich die Rechtecke teilweise auf dem Bild.

Die Idee der Digitalsteuerung besteht grundsätzlich darin in der Stromversorgung die Steuerinformation an den Empfänger mit zusenden. Bei DCC ist der "Strom" am Gleis ein Wechsel von Rechtecken und somit eigentlich Wechselstrom.

The picture above (track voltage 16V, 5V per division) shows the DCC track signal. It consists of a series of square blocks. The picture shows that the signal form is not perfect, especially around 0 level. The picture was made with a analog scope. The constantly changing DCC information made it impossible to sync, this causes overlaying signals in the picture.

The idea of the digital control consists in principle sending the commands with the supporting power. With DCC the "current " on the track is actually at  a change of rectangles thus alternating current.

 

 

Der Decoder gewinnt durch Gleichrichtung des Signals Gleichspannung für die eigene Elektronik und zur weiteren Versorgung der Lampen und Motoren. Weiters erhält der Decoder über die Stromversorgung Daten die ausgewertet werden.

Logische 1 werden durch kurze logische 0 durch lange Signalfolgen dargestellt. Die relativ hohe Spannung von 16V macht die Datenübertragung sehr Störungsunempfindlich. Der Gleichspannungsanteil ist normalerweise 0 da alle Bitfolgen symmetrisch sind.

Die Spezifikation unterstützt das einseitige verlängern von 0 Bits. Dadurch entsteht ein Gleichspannungsanteil der es erlaubt auch Maschinen ohne Decoder im Notbetrieb fahren zu lassen.

Ich rate jedoch davon ab diese Betriebsart wenn überhaupt über längere Zeit einzusetzen. Das Rechtecksignal verursacht unangenehmen Lärm, belastet Motoren und Getriebe und führt zu schneller Erwärmung. ZIMO unterstützt diesen Modus nicht.

The decoder gains power by rectification of the signal for its own electronics and for the supply of the lamps and engines. Further the decoder receives data over the power supply which is interpreted.

Logic 1  and 0 are represented by short and signal sequences . The relatively high voltage of 16V makes the data communication very disturbance insensitive. The DC voltage portion is normally 0 all bit sequences are symmetric.

The specification supports the one-sided extends from 0 bits. This results in  a DC voltage portion that allows to operate also machines without decoders in a emergency operation mode.

I disencurage the use of it, if ever then only for short periods of time.  The square wave signal causes nasty noise, loads engines and transmissions and leads to fast heating. ZIMO does not support that mode.

Die Decoder setzen die gewonnene Gleichspannung weiter um, um damit die Motoren anzusteuern. Siehe dazu die Abhandlung zu PWM und Lastausgleich The Decoder continues to convert won DC power, in order to run the engines. See in addition the paper to PWM and load reconciliation
Weiters werden die Lampenausgänge Strom versorgt. Dabei handelt es sich üblicherweise um eine OpenCollektor Schaltung. Die Endstufe hat einen Transistor dessen Kollektor weiter unbeschaltet an den Anschluss geführt wird. Von dort schaltet man die Last (Lämpchen, LED mit Vorwiderstand, Rauchentwickler) zum + führenden blauen Ausgang. Also the auxiliary connectors are supplied with power. Usually a open collector circuit is used. The driver transistor is directly connected to the wire. From there the user connects the load (lamp, LED with serial resistor, smoke generator) to the + pole, the blue wire.
Auf Basis des Gleichrichters und der OpenCollektor ist es möglich an den Lampenausgängen Lämpchen anzuschließen die einseitig fest im Chassis verbunden sind. Das kommt bei älteren Modellen öfters vor. Das Chassis ist dann mit einer Schienenseite verbunden. Der blaue Draht wird dann nicht verwendet!

Der Trick dahinter ist, dass jeweils nur eine Halbwelle des Signals verwendet wird, das Lämpchen leuchtet etwas gedämpft, aber es ist eine einfache Lösung wenn man das Lämpchen nicht vollständig isolieren kann.

Through the rectifier and the open collector circuit it is possible to connect the lamp output directly to a bulb which cant be fully insulated from the chassis. In this case the blue wire must not be used!

The trick behind it is that only one half of the DCC signal is used to power the bulb. The result is a slightly dimmed bulb, but an easy circuit if you can't fully isolate the bulb.

 

 

 

ATW
© 2000ff - Arnold Hübsch