Car IR-Sender
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Aufbau Steuerung
Das Car System wird von einem gesonderten PC (Car PC) gesteuert. Zum Datenaustausch ist er über ein eigenes LocoNet mit dem Modellbahn PC verbunden. Die vom Car PC gesendeten Steuerdaten übernimmt der DCC-IR-Booster im LocoNet Buffer. Diese Daten gelangen über den IR-DCC-Sender an die IR-Empfänger der Fahrzeuge und gleichzeitig an die Positionsmodule unterhalb der Fahrbahn.
DCC IR-Sender
Den DCC IR-Booster habe ich in ein Gehäuse eines alten Switch eingebaut. An ihm lassen sich acht IR-Sender über RJ45 anschließen. Zusätzlich ist ein Ausgang vorgesehen, an dem das DCC-Signal zur Weiterverarbeitung anliegt. Das DCC-Signal wird über eine D-SUB Buchse mit 9 Pin herangeführt (siehe Rocrail DDX). Im Booster befindet sich ein Optokoppler PC817, der das DCC-Signal vom Eingangssignal entkoppelt. Das DCC-Signal kann direkt vom PC mit DDX erzeugt werden oder man verwendet eine handelsübliche Digitalzentrale. Bei Verwendung einer Digitalzentrale, die das DCC-Signal aus dem Gleissignal extrahiert, muss ein zusätzlicher Vorwiderstand von 2,2 kOhm verwendet werden.
Die Versorgungsspannung wird mittels eines alten für Halogenlampen eingesetzten Trafo (12V~ mit 15A) erzeugt. Diese Spannung wird in dem IR-Booster Gleichgerichtet und man erhält eine maximale Leerlaufspannung von etwa 15,2 Volt. Diese Spannung wird dann bis zu den Satelliten geführt und dort für die Versorgung der IR-Sendedioden verwendet.
Der verwendete Arduino Mikroprozessor ATmega328p-PU besitzt den Standard Bootloader des Arduino UNO und wird auch in diesem programmiert. Nachdem die Software übertragen wurde, kann der Mikroprozessor in den IR-Sender eingebaut werden. Dann läuft die Software, die für einen Quarz mit 16 Mhz geschrieben ist etwas verlangsamt und somit genau abgestimmt auf dem TSOP700 und seine nötigen 455 khz. Diese Prozedur ist notwendig, da der IR-Sender einen zu geringen Quarz besitzt und somit das Programmieren nicht korrekt arbeitet.
Für die Rückmeldung der Straßenkontakte zum PC habe ich ein Arduino LocoNet Buffer zusätzlich zu dem IR-Sender_v3 in den alten Switch eingebaut. Das ganze läuft unabhängig vom IR-Sender über einen 2. COM-Port und auf der ehemalige Uplink-Buchse. Als Versorgungsspannung wird die 15 Volt Gleichspannung wie für die IR-Sender verwendet.
Schaltplan
Auf dem Schaltplan Version 1 und Version 2, befindet sich der IR-Sender und der IR-Booster auf einer Platine. Aus Gründen der besseren IR-Abdeckung der Modellbahnanlage habe ich diese Schaltung verändert (v3). Mit der neueren Version können die einzelnen IR-Sender leichter über der gesamten Anlage verteilt werden.
- schematic v1.0 (mit IR-Booster)
- schematic v2.0 (mit IR-Booster)
- schematic v3.0 (mit RJ45 und IR-Satellite)
Software
Die Software ist mit der Arduino IDE geschrieben und kann mit dieser, wenn der entsprechende Bootloader im Atmega328p gebrannt wurde, in den Chip geschrieben werden.
Das programmieren der Software muss mit einem 16 Mhz Quarz geschehen, wie er zum Beispiel auf dem Arduino UNO zu finden ist. Nachdem der Chip lauffähig ist kann dieser in den IR-Sender eingebaut werden. Eine genaue Beschreibung warum im IR-Sender ein kleinerer Quarz und ein auf 16 Mhz abgestimmter Chip/Software verwendet wird seht unter Technik.
IR-Satellite
Der IR-Satellite wurde geschaffen damit sich einfach mit herkömmlichen Kabeln eine IR Ausleuchtung der kompletten Modellbahnanlage von oben her ermöglichen lässt. Es können hier verschiedenste Typen von IR-Satelliten in beliebiger Bauform eingesetzt werden. Es muss nur auf eine ausreichend leistungsstarke Versorgungsspannung geachtet werden.
Technische Daten:
Spannung = 15 Volt
Strom = ca. 500mA