DCC enkodér pro příslušenství

Oprášil jsem jeden velice starý projekt realizovaný Mike P. Boltonem pod hlavičkou MERG.
Jedná se o velice jednoduchý nástroj pro ovládání příslušenství na modelové železnici. Modul se označuje jako accessory encoder, nebo enkodér pro příslušenství.

Modul je vhodný zejména pro uživatele, kteří plánují přechod na DCC a hodlají začít od příslušenství (vyhybky, semafory, ...); a nebo pro uživatele, kteří jsou nuceni používat jeden DCC okruh pro jízdu (trakci) a druhý pro příslušenství (například modulový provoz).

DCC Accessory Encoder

I have re-opened one very old project done by Mike P. Bolton in a name of MERG.
It is very easy tool for controlling model train layout accessory. Model is marked as Accessory encoder.

Module is designed for users, who planning migration to DCC and planning start from accessories (turnouts, semaphores, ...); or for users, who must use one DCC circuit for drive (traction) and second one for accessories (for example modules).

Zařízení vychází ze stejného konceptu jako ace3a. Celé zařízení je řízeno pomocí procesoru PIC16F628A, pomocí obvodu CMOS 4515 je vytvářen multiplex 16 sloupců a celý port B procesoru je vyhrazen pro čtení 8 řádků. Vzniká tak matice 8x16 do které lze umístit až 128 spínačů a použít je k ovládání příslušenství (vyhybek). Pro správnou funkci je potřeba ke každému spínači přidat ještě diodu, aby nedocházelo k propojení několika pozic.
Výstupem z procesoru je rovnou poloviční nezesílený DCC signál. Původní verze tento signál zesílila pomocí jednoho tranzistoru na poloviční DCC a rovnou jej distribuovala. Toto řešení se mi nezdálo příliš šťastné, protože zde nebyla realizována žádná ochrana proti přetížení. Proto jsem se rozhodl výstupní část modifikovat tak, aby byla použitelná s některým s běžných zesilovačů (boosterů). Jako nejvýhodnější se mi zdá zesilovač Roco 10764. Jeho cena se na trhu pohybuje kolem 200,- korun za použitý a nebo 250,- korun za nový. To je menší cena než za kolik je člověk schopen jej postavit. Proto jsem realizoval pomocí obvodu 74HC00 jednoduchý R-S klopný obvod, který jsem použil pro rozhodování, jestli je zařízení v provozu a nebo v přetíženém stavu, dále jsem použil opto oddělovač pro vyhodnocení přetížení generovaném ze zesilovače a nakonec tranzistor pro vytvoření potřebné napěťové úrovně.

Device is based on same concept as ace3a. All device is driven by processor PIC16F628A. It using CMOS 4515 to multiplex 16 columns and full port B of processor is used to read 8 rows. Then we have matrix of 16x8 where we can connect up to 128 switches and use it for controlling accessories (turnouts). For correct function is necessary to use protecting diodes with every used switch.
Output of processor is directly un-amp filed half DCC signal. In original version was this signal amp filed by one transistor to half DCC and distributed. I do not like this solution, because here was not any protection for overload. Then I decided to change output part to be able use some common booster. As a good booster I decided to use Roco 10764. The price of this booster is around 8€ for used one and 10€ for new one. It is less than I can build at home. Then I realized simple R-S flip-flop by 70HC00. I use it for selection if device is running or is overloaded. Next I realized recognizing of overload by using opto coupler. At the end I put one transistor for create proper voltage levels.

all in one .zip

Name	Part	Remark
C1, C2, C3, C6, C7, C8, C9, C13, C15	100n
C$, C5	47u/16V
C10, C11	22p/16V
D1	1N4148
D2	1N4004	(1N4007)
IC1	78L05
IC3	PIC16F628A	PIC16F84A is obsolete
IC4	74HC00
IC5	4515N	CMOS 4515
J1	RJ12 6 pin	WEBP 6-6
JP1, JP2, JP3	pin header 2,54mm	2 pin 2,54mm
OK1	PC817
Q1	4,0MHz	xtal
R1, R6, R9	10k
R2	1k
R3	470R
R4	2k2
R5	100R
R10	820R
T1	BC547
X1, X2, X3, X9, X10, X11	ARK300V-2P	2 pin 5,0mm
X5, X6, X7, X8	ARK300V-3P	3 pin 5,0mm
-	LED zelená a červená do JP3 a JP2	green and red LED into JP3 and JP2
-	Vhodné tlačítko do JP1	suitable push button into JP2
-	patice DIL18, DIL14, a DIL24w	sockets DIL18, DIL14 and DIL24w
*	kondenzátor C7 asi není nutné připojovat, kondenzátor C8 možná 470n	not sure if capacitor C7 is necessary, capacitor C8 can be 470n

Následující obrázky ukazují jak se připojuje zařízení k zesilovači a jak se připojují spínače.
Zařízení se připojuje do svorky "Master", svorku "Slave" nelze použít (ani pro další ovladače). Pro připojení je nutné použít šesti-žilový kabel.
Spínače se připojují s použitím ochranné diody. Lze použít jakoukoli běžnou diodu, já používám 1N4148, protože jsou u nás nejlevnější.
číslo ovládané vyhybky se určí součtem čísla svorky "K" a svorky "plus". Například vyhybka 114 vznikne propojením K113 a +1.
V normálním provozním stavu svítí zelená LED (JP3), pokud dojde ke zkratu, rozsvítí se červená LED (JP2). Pro obnovení provozu je nutné stisknout tlačítko reset (JP1)

Following pictures show, how is possible to connect device with booster and how switches are connected.
Device is connected into socket "Master". Socket "Slave" can not be used (not for any other controllers). For connection must be used six wire cable.
Switches are connected with protecting diodes. It is possible to use any diode; I'm using 1N4148, because they are cheap. Number of controlled turnout is adding number of "K" pin and "plus" pin. For example turnout 114 is K113 and +1.
In normal situation green LED (JP3) lighting. In a case of overload the red LED (JP2) lighting. For restore normal state must be pressed reset button (JP1).

Download: HEX file