Digital LED

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Piko 1216

Piko Herkules

Ampel Demo

Decoder IDs

MX9AZN / ALA

2016 Herkules

BR218

 

MX32 SW

Re 4/4

V100

1020 / E94

Roco 1042

4030 PluX

Roco Tauschplatinen

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Seit / Since 2000-12-01

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Digital Steuerbares Licht

 

Digitally controllable light

Diese Seite ist eine klassische "Schleichwerbungsseite" für meine Waggon Beleuchtungsplatine. So etwas soll hier keinesfalls die Regel werden, das ATW soll auch weiterhin hauptsächlich eine Hobbyseite sein. Kommerzielles über die Digital LED Platine gibt's am AMW. Hier sind auch die Dateien für den jetzt möglichen Firmwareupgrade gespeichert.   This page is a classic surreptitious advertising page for my car light board. I'm not planning to repeat commercial issues often here. ATW should be a hobby page as it is currently recognized. Commercial details about the board are at my Digital LED product page on AMW. This web holds also the files for the possible firmware upgrade.

Digital LED

Diese Seite soll die Betriebsanleitung am AMW weiter ergänzen und diverse Um- und Einbauvorschläge präsentieren. Über den Einbau in einen KMB Wagen gibt es eine eigene Seite hier am ATW.   This page should provide supplemental information to the user#s guide on AMW. There is another page which describes the installation of this board into a double decker coach.

Digital LED

Eine weitere Quelle für Informationen ist auf Ismael Sailers 1 zu 160'er WEB   There is a German N scale WEB which provides a report of this product.
Per 2006 12 02 wurde am AMW die Firmware Version 40 als Download zur Verfügung gestellt. Gegenüber der bisherigen Firmware wurden einige Features hinzugefügt und kleine Fehler behoben. Vitrinenmodus (Betrieb mit DC Spannung) funktioniert jetzt wieder. Releasenotes   As of 2006 12 02 AMW made firmware version 40 available as free download. Compared to the existing version some minor bugs where fixed and the vitrine mode (DC power) is working again. Releasenotes

Wie kam es zu der Platine

 

The background story

Diverse Lichtplatinen auf LED Basis gibt es schon längere Zeit. Das verbauen dieser Platinen mit einem Decoder ist aufwändig und in kleinen Maßstäben oft gar nicht möglich. Im Herbst/Winter 2004/2005 habe ich mit Herrn Tran die Idee einer Integration der beiden Komponenten geplant. Neben der räumlichen Integration sollte das Schaltungskonzept auf einer Stromquelle basieren. LEDs haben beim Leuchten einen konstanten Spannungsabfall, die Höhe hängt von der verwendeten LED und deren Farbe ab. Die Helligkeit hängt aber allein vom Strom ab.

Die Stromregelung ist technisch gesehen die bessere Lösung und hält unter allen Betriebsbedingungen die Helligkeit konstant. Anwender wollen die Länge und damit die Anzahl der LEDs verändern, oder weiße gelbe LEDs gemischt bestücken, ohne an Bauteile (Vorwiderstände) deshalb ändern zu müssen. Wegen der geringen Ströme habe ich mich für eine konventionelle Längsregelung entschieden und bin von einem Schaltregler abgegangen. Gegen einen Schaltregler haben auch schlechte Erfahrungen mit BiDi *) Prototypschaltungen gesprochen, die Oberwellen der Schaltregler haben da Störungen gemacht. Die Platine soll auch in Zukunft falls sich NMRA Bidirectional Communication durchsetzen sollte keine Probleme machen.

  There are various LED light boards on the market. Installation of these boards with a function decoder is a lot of work and especially in smaller scales not always possible. During autum winter 2004/05 I discussed an idea with Mr. Tran to combine the two parts on one board. Apart of the physical integration a new circuit should be used as well. The board should be based on a current source. LEDs have a constant voltage across them, varying dependent on the color. The brightness is on the other side only dependent on the current through the LED.

Stabilizing the current is technically the better method. It guarantees under all operational conditions the same brightness. Users want to change the length of the board which changes the number of LEDs. As LEDs have very little current I decided to use a conventional regulation. For various reasons I wanted to avoid a switching regulator. One reason was bad experience with BiDi. Some prototypes had communication errors caused by harmonics of the switching circuit. The board should be usable in future if NMRA bidirectional communication gets popular.

Steckbrett / demo board

Zunächst suchte ich nach einer Bauteil sparenden Stromquelle. Diese besteht schließlich aus einem Widerstand der den Stelltransistor bei steigendem Strom langsam zum Sperren bringt. Da der Prozessorausgang eine stabilisierte Spannung abgibt konnte auf die sonst üblichen Zehnerdioden und Widerstände verzichtet werden. 2 Bauteile waren mir schließlich ausreichend sparsam.

Der Decoderteil wurde von Herrn Tran beigesteuert. Basierend auf seinen vorhandenen Decodern. Er produziert die Platine auch unter Nutzung der vorhandenen Maschinen.

  First of all I was looking for a component saving version of a current source. I found a way with a transistor and one resistor. Using the fact that the processor pin will give me a constant output voltage saves the voltage reference otherwise required. 2 components looked quite promising for me.

The decoder part was done by Mr. Tran based on his other DCC developments. I really do not want to reinvent the wheel. he is also doing the production using his existing equipment.

Dokumentation für die Platine gibt es auf mehreren Niveaus und möglichst alle Wünsche der Anwender zu erfüllen. Es soll niemand mit einem "Buch" erschlagen werden, andererseits soll man nicht an zu wenig Info leiden. In der Röhrenförmigen Verpackung liegt eine Liste der CVs mit ihren Bedeutungen. Für einigermaßen versierte DCC Anwender bereits ausreichend. Das soll Logistik und Vertrieb vereinfachen. Dann gibt es eine CV Liste die Händler beilegen können, da reicht sicher ein Blatt auch bei mehreren Platinen und schließlich gibt es eine 16 seitige detaillierte Anleitung als PDF-Download.   The documentation for the board is available on various niveaus, to address possible all wishes of users. I'd like to avoid to frighten readers with a book thick documentation, on the other side no question should be left unanswered. The the packaging tube there is a brief description of CVs, for experienced DCC users possible enough information. Next there is a Page with a more detailed list of CVs with a description. Finally there is a 16 page manual in English and German. Both languages in one document to assure that information is at the same level.

Ablängen an beliebiger Stelle

 

Cutting the board at any point

In der Anleitung zur Digital LED Platine wird auf die 2 vorgesehenen "Schneide" Stellen hingewiesen. Diese Wurden vorgesehen um allen Anwendern ein einfaches Kürzen zu ermöglichen.   In the user's guide of the board 2 places to cut are clearly described. This is to allow less experienced users an easy way to cut the board.

 

schließen des Stromkreises/ closing the circuit

Erfahrene Anwender mit Löterfahrung können auch anderswo abschneiden. Bitte darauf achten, dass an der Stelle die Leiterbahnen sauber getrennt werden und die Platine nicht weiter beschädigt wird. Eventuell mit einem Messer vorher die Leiterbahnen trennen. Man muss dann dafür sorgen, dass der Stromkreis der LEDs wieder geschlossen wird. Dafür gibt es mehrere Möglichkeiten:   More experienced users may cut it at any place, apart of the decoder area. take care that you clearly cut the board and printed circuits. Use a knife to cut the circuits before you cut the board. the next step is to close the circuits again. there are multiple ways to do this:
1. Schließen des Stromkreises der Weggeschnittenen LEDs auf den vorgesehenen Lötpads. Wegen der Kleinheit nur für löterfahrende Anwender zu empfehlen.   1. close the circuit of the removed LEDs via the soldering pads on the front side. Due to the small size only for experienced users.

schließen des Stromkreises/ closing the circuit

2. Verwendung von Drahtbrücken von den LEDs zum gemeinsamen + Pol. Die einzelnen LED Gruppen sind anhand der Leiterbahnen gut zu erkennen. Es ist auch möglich alle Lötpads mit einem blanken Draht zu verbinden, eventuell leichter herzustellen als einzelne Verbindungen.   2. using a wire to close the circuit from the LEDs to the common + pole. The individual LED groups can be easily identifies by the board layout. It is alo possible to use a blank wire as all remaining LEDs have common (+) level.

schließen des Stromkreises mit einer Drahtbrücke / closing the circuit with wire

Der gemeinsame (+) Pol für die LEDs ist auf dem Bild unten mit roten Pfeilen markiert   The common (+) is marked with arrows in the picture below.

(+) Pol / (+) level

Wenn man abseits der Schnittstellen kürzt muss mittels einem Draht der Stromkreis geschlossen werden. Dazu zieht man vom +Pol zu den LED Gruppen eine Verbindung, Am nachfolgenden Bild ist die Verbindung zur ersten LED rechts deutlich zu erkennen.

Da in diesem Fall nur die erste LED der 2. Gruppe über blieb sind die anderen LED-Gruppen am 1. Teil zu versorgen. In diesem Fall wurde diese Verbindung über die Vorbereiteten Lötpads hergestellt. nur die ganz rechte Verbindung für die 1. LED Gruppe wurde dabei ausgespart. Würde man diese auch schließen würde die 1. LED der 2. Gruppe (die rechte LED im nachfolgenden Bild) nicht mehr leuchten.

  If you cut aside of the indicated locations, you need to close the circuit as well. A short piece of wire is needed for this. Just connect the + level to the remaining LEDs. The picture below shows the connection to the LED on the right side.

In this case only one LED is used on the middle part. So all other LED circuits need to be connected to + levelas well. Here it is done via the short wire to the soldering pad and by closing the soldering pads. The right most pad is left open, as this circuit is closed with the wire right of the first LED.

Stromkreis schließen / closing the circuit

3. Die einfachste Methode wenn man mit gewisser Vorsicht arbeitet ist auf der Rückseite an der Schnittkante alle Leiterbahnen zu verbinden. Das Abisolieren erfolgt am besten vorsichtig mit einem Messer oder scharfem Schraubenzieher. Man kann auch sehr feines Glaspapier wie es zum Verschleifen von Kittstellen an Modellen verwendet wird verwenden.

Die blanken Leiterbahnen werden verzinnt und mit einem Stück Draht verbunden.

  3. The quickest method is to connect all circuits on the reverse side. Just skin the printed circuits on the back side of the board close to the cut edge. The skinning is best done with a knife or a sharp screwdriver. You may use a fine sand paper, popular to finish cemented models as well.

Just tin the circuits and connect them with a peace of wire.

Bild © Ismael Sailer verbinden der Leiterbahnen / closing the circuit

Leuchtstofflampen Simulation

 

Fluorescent Bulb Simulation

Einer der Lichteffekte ist das Startflackern von Leuchtstofflampen. Das kann man schwer beschreiben am besten man betrachtet das folgende Video:   One of the light effects is the start up phase of fluorescent bulbs. It is hard to describe the effect, just watch the video underneath:

Beispiel / example.

Man sieht schön dass der Wagen 2 Räume hat die getrennt ausgeleuchtet werden. Dazu ist nur eine Platine nötig.

In dem linken Abteil ist als zusätzliche Maßnahme 2 Lampen als defekt markiert (CV62) und flackern auch nach dem Einschalten weiter. Das soll es auch beim Vorbild gar nicht so selten geben - leider!

  You can clearly see that the car has 2 rooms. They are controlled individually using just one board.

The left room has an extra feature enabled the simulation of a bad lamp. CV62 is used to mark this. They continue to flicker even after the startup phase. This is another feature to simulate the prototype situation - unfortunately quite common in our times!

Doppelstock Wagen

 

Double Decker Car

Bereits Stunden nach der Vorstellung der Platine erreichten mich mehrere Anfragen wie man bei Doppelstockwagen vorgehen soll.

Die simple Antwort in jedem Horizont eine Platine Montieren liegt auf der Hand. Alternativ kann man auch die beiden Funktionsausgänge der Platine nutzen um konventionelle Beleuchtungssysteme auf Lampen oder LED Basis anzusteuern. Dei Ausgänge können auch gedimmt werden, Lichteffekte wie das Startblinken können über die Zusatzausgänge nicht realisiert werden.

Für 1:100 DOSTOs kann man die Platine in 2 Teile teilen und verlängern.

  Already a few hours after I published this board I received questions how to use the board in double deck coach.

The simplest answer is just use 2 boards for each layer. As an alternative it is possible to use the 2 external outputs to hook up traditional light systems, either lamp or LED based. The function outputs may be dimmed but do not support light effects light start up flickering.

For shorter coaches it is possible to split the board in 2 parts and reconnect it with wires.

     
*) BiDi Bidirectional Communication ist eine noch nicht genormte Methode um vom Decoder zur zentrale Informationen zu übertragen.    

 

 

 

ATW
© 2000ff - Arnold Hübsch