DE19938909A1 - Schaltung zum Selektivenschalten von Geräten (Schaltstellen) z.b. auf einer digitalen Modellbahnanlage - Google Patents
Schaltung zum Selektivenschalten von Geräten (Schaltstellen) z.b. auf einer digitalen ModellbahnanlageInfo
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H19/00—Model railways
- A63H19/24—Electric toy railways; Systems therefor
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
Description
Für den Betrieb einer digitalen Modellbahnanlage werden verschiedene Geräte benötigt. Ein oder mehrere
Bedienungspulte für die Weichen- und Signalsteuerung (1), ein Bedienungspult für die Loksteuerung (2) mit
eingebauten Leistungsverstärker, eine oder mehrere Lokomotiven (3) mit digitalen Empfänger (4), ein oder
mehrere digitale Weichen- und Signal-Schaltempfänger (5), Weichen u. o. Signale (6) mit Zuleitungen (19),
Spannungsversorgung (7) für das Bedienungspult der Loksteuerung bzw. Zentraleinheit oder auch digitaler
Signalgeber (2), Versorgungsleitungen (9) und Gleiskörper (10).
Über das Bedienungspult (2) wird eine zweistellige Adresse über die Zehnertastatur (11) eingeben. Diese wird
dann in der Anzeige (12) angezeigt. Mit dem Steller (13) wird die Lokgeschwindigkeit eingestellt. Die Information
wird dann digital über die Leitung (8) an den Schienen geleitet. Diese Information empfängt der Empfänger (4) in
der Lok (3) und prüft ob die Adresse übereinstimmt. Wurde eine Übereinstimmung erkannt, so ändert sich die
Lokgeschwindigkeit die über den Steller (13) eingestellt wurde oder es ändern sich die Lokfunktionen, z. B. Licht an
o. aus die mit den Tasten (14) geschaltet werden. Synchron dazu empfängt der Empfänger (5) auch dieses Signal
über die Zuleitung (20) und prüft es. Da es aber nur für die Lokempfänger (4) bestimmt ist, erfolgt keine Aktion
am Empfänger (5).
Bedienung und schalten von Weichen und Signalen uvm. Um Weichen und Signale schalten zu können benötigt
man mindestens ein Bedienungspult (1). Dieses Bedienungspult hat einen Adresseinsteller (15) der als DIP-
Schalter ausgeführt ist. Es können maximal 16 Bedienungspulte angeschlossen werden, wobei bei jedem eine
andere eigene Adresse eingestellt werden muß. Am Empfänger (5) zum schalten der Weichen und Signale, wird
dann über einem Adresseinsteller (16) eine Adresse über die DIP-Schalter eingestellt. Diese Adresseinstellung
beinhaltet immer ein Viererblock als Unteradresse.
Eingestellte Adresse 01 Unteradresse 1-4 oder eingestellte Adresse 02 Unteradresse 1-4 usw. bis eingestellte
Adresse 64 Unteradresse 1-4. Somit können 256 Schaltstellen z. B. Weichen u. o. Signale geschaltet werden. Bei
der Betätigung einer der Tastenpaare (17) auf dem Bedienungspult (1) wird ein Schaltbefehl über den IIC-
Systembus (18) an das Bedienungspult (2) gesendet. Dieses wandelt den Schaltbefehl und sendet dann das
digitale Signal über die Leitungen (8 u. 20) zu den Empfängern (4 u. 5). Der Empfänger (5) prüft dieses Signal und
schaltet dann bei Übereinstimmung mit der eingestellten Adresse eine der Schaltstellen.
Zusammenhang zwischen Bedienungspult (20) und Empfänger (5) für Weichen und Signalsteuerung.
Mit einem Bedienungspult (20) können vier Empfänger (5) betrieben werden. Über den Adresseinsteller (15) wird
die Adresse für das Bedienungspult (20) eingestellt. Über den Adresseinsteller (22) wird die Adresse für den
Empfänger (5) eingestellt. Auf dem Bedienungspult (20) sind die 16 Tastenpaare, 4 Tastenpaare (24-27) in vier
Blocken (28-31) unterteilt, wobei jeder Block zu einen Empfänger (5) gehört. Das erste Tastenpaar (24) im Block
(28) schaltet den Ausgang 1, das zweite Tastenpaar (25) schaltet den Ausgang 2, das dritte Tastenpaar (26)
schaltet den Ausgang 3 und das vierte Tastenpaar (27) schaltet den Ausgang 4 am Empfänger (5). Für die anderen
Tastenblöcke und Empfänger gilt das gleiche.
- - zur Fig. 1: Um überhaupt Empfänger (5) betreiben zu können, muß man mindestens ein Bedienungspult (1) anschließen.
- - zur Fig. 3: Bei den Empfängern (5) ist der Adressbereich immer im Vierblock angeordnet. Hier kann es bei
größeren Modellanlagen zu Problemen kommen weil entweder der Verdrahtungsaufwand oder die Anzahl der
Empfänger (5) zunimmt.
Beispiel: Möchte man mehrere Schaltstellen (Weichen o. Signale usw. (31-32) mit einem Schaltbefehl (Tastendruck) schalten so benötigt man dann mehrere Empfänger (5) mit der gleichen Adresse. Hier können dann aber einige Ausgänge (30) am Empfänger nicht mehr genutzt werden, weil sie die gleiche Unteradresse benutzen. Die andere Möglichkeit ist man verbindet die Schaltstellen (31-32) miteinander was auf Kosten von zusätzlichen Leitungen und der Verdrahtungsübersicht geschieht. - - zur Fig. 3: Es ist nur möglich Signale (32) mit internen Relais für die Zugbeeinflussung (33) (Blockstelle) anzuschließen.
- - Es ist nicht möglich, drei begriffige Signale (rt, gn, ge) ohne Spulenantrieb direkt anzuschließen.
Aufgabe der Erfindung ist es:
einen Empfänger so zu entwickeln, daß hier für jeden Ausgang ein Relais für die Zugbeeinflussung vorhanden ist um hier auch die im Kaufpreis günstigeren Signale ohne internen Relais anzuschließen zu können.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß man zum schalten der Weichen u. o. Signale kein extra Bedienungspult braucht, sondern dieses über das Bedienungspult für die Zugsteuerung (Fig. 1 - (2)) schalten kann. Hier wird dann das Bedienungspult (Fig. 1 - 1) eingespart was einen Kaufpreis von ca. 260 DM hat.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß jeder Ausgang zum schalten von den Schaltstellen einzel programmierbar ist. So kann es nicht vorkommen, das Ausgänge ungewollt die gleichen Adressen haben und dadurch nicht für den Anwender zu Verfügung stehen.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß man hier auch drei begriffige Signale ohne Spulenantrieb anschließen kann, da sich die Ausgänge über die Programmierung verknüpfen lassen.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß der Spannungsversorgung über einen externen Trafoanschluß möglich ist. So das zum schalten der Schaltstellen nicht das digitale Signal verwendet werden muß, da es für den Betrieb der Lokomotiven zur Verfügung stehen soll.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß der digitale Eingang durch einen Optokoppler galvanisch vom übrigen System getrennt ist.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß jeder Ausgang im Impuls- oder im Dauerstrombetrieb programmiert und betrieben werden kann.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß eine optische Anzeige bei der Programmierung den Programmierstatus anzeigt.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß ein Microcontroller eingesetzt wird der verschiedene digitale Sendeformate verarbeiten kann. Dadurch bleibt die Hardware gleich was die Produktionskosten mindert. Die Software muß dann durch den Entwickler angepaßt werden. Zum Zeitpunkt der Anmeldung können zwei digitale Datenformate verarbeitet werden, das 9 Doppelbit und das 47 Einzelbit-Daten-Format. Es müssen folgende Signaleingangs- Parameter erfüllt sein. Es muß ein deutlicher Synchronteil in Form einer Sendepause oder einer Anzahl von gleicher Bits vorhanden sein, die eine Gesamtzeit nicht kleiner 500 Mikrosekunden haben. Die Bitzeit darf nicht kleiner 100 Mikrosekunden und das Tastverhältnis muß 50% sein.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß der Schaltungsaufwand auf der Modellbahnanlage minimiert wird (siehe auch Fig. 3 vorher und Fig. 4 nachher).
einen Empfänger so zu entwickeln, daß hier für jeden Ausgang ein Relais für die Zugbeeinflussung vorhanden ist um hier auch die im Kaufpreis günstigeren Signale ohne internen Relais anzuschließen zu können.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß man zum schalten der Weichen u. o. Signale kein extra Bedienungspult braucht, sondern dieses über das Bedienungspult für die Zugsteuerung (Fig. 1 - (2)) schalten kann. Hier wird dann das Bedienungspult (Fig. 1 - 1) eingespart was einen Kaufpreis von ca. 260 DM hat.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß jeder Ausgang zum schalten von den Schaltstellen einzel programmierbar ist. So kann es nicht vorkommen, das Ausgänge ungewollt die gleichen Adressen haben und dadurch nicht für den Anwender zu Verfügung stehen.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß man hier auch drei begriffige Signale ohne Spulenantrieb anschließen kann, da sich die Ausgänge über die Programmierung verknüpfen lassen.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß der Spannungsversorgung über einen externen Trafoanschluß möglich ist. So das zum schalten der Schaltstellen nicht das digitale Signal verwendet werden muß, da es für den Betrieb der Lokomotiven zur Verfügung stehen soll.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß der digitale Eingang durch einen Optokoppler galvanisch vom übrigen System getrennt ist.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß jeder Ausgang im Impuls- oder im Dauerstrombetrieb programmiert und betrieben werden kann.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß eine optische Anzeige bei der Programmierung den Programmierstatus anzeigt.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß ein Microcontroller eingesetzt wird der verschiedene digitale Sendeformate verarbeiten kann. Dadurch bleibt die Hardware gleich was die Produktionskosten mindert. Die Software muß dann durch den Entwickler angepaßt werden. Zum Zeitpunkt der Anmeldung können zwei digitale Datenformate verarbeitet werden, das 9 Doppelbit und das 47 Einzelbit-Daten-Format. Es müssen folgende Signaleingangs- Parameter erfüllt sein. Es muß ein deutlicher Synchronteil in Form einer Sendepause oder einer Anzahl von gleicher Bits vorhanden sein, die eine Gesamtzeit nicht kleiner 500 Mikrosekunden haben. Die Bitzeit darf nicht kleiner 100 Mikrosekunden und das Tastverhältnis muß 50% sein.
einen Empfänger so zu entwickeln, daß der Schaltungsaufwand auf der Modellbahnanlage minimiert wird (siehe auch Fig. 3 vorher und Fig. 4 nachher).
Der Anschluß (1) ist der Spannungsanschluß für den Empfänger. An den Abschluß kann eine reine
Wechselspannung oder die digitale Signalspannung angeschlossen werden. Diese Spannungen werden
gleichgerichtet und geglättet (3) und liegt dann über die Leitung (16) den Schaltausgängen (12-15), den
Schaltverstärker (7) und den DC/DC Wandler (4) an. Der Mircocontroller (6) erhält vom DC/DC Wandler (4) seine
Arbeitsspannung über die Leitung (17). Am Anschluß (2) wird das digitale Signal für den Empfänger angelegt und
über den Optokoppler (5) galvanisch getrennt den Microcontroller (6) zugeführt. Nach der Prüfung des digitalen
Signals und einer Übereinstimmung, wird über die Leitung (11) und den Schaltverstärker (7) über die Leitungen
(18-21) die Ausgänge (12-15) und somit die angeschlossenen Geräte geschaltet. Über den Taster (10) wird der
Programmiermodus in den Empfänger gestartet und die Adresse für jeden Ausgang programmiert. Über die
optische Anzeige (9) wird den Anwender den Programmierstatus angezeigt.
Der Anschluß (x1, x2) ist der Spannungsanschluß für den Empfänger. An den Anschluß kann eine reine
Wechselspannung oder die digitale Signalspannung angeschlossen werden die dann über die Dioden (v1-v4)
gleichgerichtet und von den Kondensatoren (C1, C2, C6) geglättet wird. Diese Spannung liegt dann über die
Leitung (16) den Anschlüssen der Schaltausgängen (x8, x13, x20, x25), den Schaltverstärker (N2, N3), den Relais
(Re1-Re4) und den DC/DC Wandler (V6) an. Der Microcontroller (N1) erhält vom DC/DC Wandler (V6) und den
Kondensatoren (C5, C4) über die Leitung (17) seine Betriebsspannung. Am Spannungseingang (x3, x4) wird das
digitale Signal für den Empfänger angelegt und kann über den Ausgang (x29, x30) für andere Empfänger weiter
genutzt werden. Über den Optokoppler (N4) wird das Eingangssignal galvanisch getrennt und den Microcontroller
(N1) zugeführt. Nach der Prüfung des digitalen Signals und einer Übereinstimmung wird über die Leitungen (11)
und den Schaltverstärker (N2, N3) die Anschlüsse (x9-x10, x21-x24) wahlweise gegen GND geschaltet. Über den
Taster (51) wird der Programmiermodus in den Empfänger gestartet und über die optische Anzeige (V10) den
Anwender den Programmierstatus angezeigt. Der Quarz (V9) und die Kondensatoren (C7, C8) dient aus Taktgeber
für den Microcontroller (N1). Der Kondensator (C3) ist für den kontrollierten Neustart (Reset) des Microcontrollers.
Die Relais (Re1-Re4) sind für das potentialfreie Schalten von Lasten z. B. für die Zugbeeinflussung bei
Signalsteuerung zuständig. Sie schalten die Anschlüsse (x9, x11; x21 x23) gegen 0 V geschaltet werden.
Claims (9)
1. Verfahren und Vorrichtung zum selektiven schalten von Geräten z. B. von Weichen und Signale uvm. auf einer
Modellbahnanlage dadurch gekennzeichnet, daß über eine signalaufnehmende und über eine signal
abgebende Form mindestens über einen Ausgang ein Gerät geschaltet wird.
2. Verwendung eines Microcontroller nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß dieser das aufnehmende
Signal verarbeitet und ggf. ein Signal zum schalten der Geräte an den Ausgängen weiterleitet.
3. Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß zum programmieren der
Adressen für die einzelnen Ausgänge ein Programmiertaster vorhanden ist.
4. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehreren zuvor genannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet,
daß zum Schalten der Geräte (Weichen o. Signale uvm.) ein Schaltverstärker verwendet wird.
5. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehreren zuvor genannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet,
daß über eine optische Anzeige der Programmierstatus anzeigt wird.
6. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehreren zuvor genannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet,
daß über ein Relais für jeden Ausgang ein potentialfreies schalten von Zusatzgeräten möglich ist.
7. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehreren zuvor genannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet,
daß zum schalten der Geräte entweder das Bedienungspult für die Weichen und Signale und oder über das
Bedienungspult für Zugsteuerung verwenden kann.
8. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehreren zuvor genannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Ausgang zum schalten der Geräte im Impuls- u. o. Dauerstrombetrieb programmiert und betrieben.
kann.
9. Verfahren und Vorrichtung nach einem oder mehreren zuvor genannten Ansprüchen dadurch gekennzeichnet,
daß drei begriffige Signale ohne Spulenantrieb direkt angeschlossen und betrieben werden können.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999138909 DE19938909A1 (de) | 1999-08-13 | 1999-08-13 | Schaltung zum Selektivenschalten von Geräten (Schaltstellen) z.b. auf einer digitalen Modellbahnanlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999138909 DE19938909A1 (de) | 1999-08-13 | 1999-08-13 | Schaltung zum Selektivenschalten von Geräten (Schaltstellen) z.b. auf einer digitalen Modellbahnanlage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19938909A1 true DE19938909A1 (de) | 2000-03-30 |
Family
ID=7918628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1999138909 Withdrawn DE19938909A1 (de) | 1999-08-13 | 1999-08-13 | Schaltung zum Selektivenschalten von Geräten (Schaltstellen) z.b. auf einer digitalen Modellbahnanlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19938909A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001087444A2 (de) * | 2000-05-05 | 2001-11-22 | Maegdefrau, Peter | Verfahren zur originalgetreuen, realitätsnahen automatischen oder halbautomatischen steuerung von gleisgeführten spielzeugen, insbesondere elektromotorisch betriebenen modellbahnen und modellzügen, anordnung zur durchführung eines solchen verfahrens, gleise, gleisstücke oder weichen zur verwendung bei einem verfahren |
DE102010000089A1 (de) | 2009-01-26 | 2010-07-29 | Christian Bauer | Verteilerbox zum Verteilen von elektrischer Energie im Modellbau |
-
1999
- 1999-08-13 DE DE1999138909 patent/DE19938909A1/de not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001087444A2 (de) * | 2000-05-05 | 2001-11-22 | Maegdefrau, Peter | Verfahren zur originalgetreuen, realitätsnahen automatischen oder halbautomatischen steuerung von gleisgeführten spielzeugen, insbesondere elektromotorisch betriebenen modellbahnen und modellzügen, anordnung zur durchführung eines solchen verfahrens, gleise, gleisstücke oder weichen zur verwendung bei einem verfahren |
WO2001087444A3 (de) * | 2000-05-05 | 2002-06-20 | Roessler Elfriede | Verfahren zur originalgetreuen, realitätsnahen automatischen oder halbautomatischen steuerung von gleisgeführten spielzeugen, insbesondere elektromotorisch betriebenen modellbahnen und modellzügen, anordnung zur durchführung eines solchen verfahrens, gleise, gleisstücke oder weichen zur verwendung bei einem verfahren |
US6908066B2 (en) | 2000-05-05 | 2005-06-21 | Peter Maegdefrau | Method and apparatus for automatic and semi-automatic control of track-guided toys and model vehicles |
DE102010000089A1 (de) | 2009-01-26 | 2010-07-29 | Christian Bauer | Verteilerbox zum Verteilen von elektrischer Energie im Modellbau |
AT507822B1 (de) * | 2009-01-26 | 2011-12-15 | Christian Bauer | Verteilerbox zum verteilen von elektrischer energie im modellbau |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAV | Applicant agreed to the publication of the unexamined application as to paragraph 31 lit. 2 z1 | ||
8122 | Nonbinding interest in granting licenses declared | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |