Modellbahn-Steuerung GROUPIE-MEB-Tron

Funktionsbeschreibung und Bauanleitung Weichenkarte

Diese Karte schaltet bis zu 16 Weichen mit den gebräuchlichen Doppelspulenantrieben. Dabei ist es gleichgültig, ob die Weichen endabgeschaltet sind oder nicht. Die Karte schaltet nach max. 0,4 Sekunden den Strom ab, ein Durchbrennen bei einem mechanischen Defekt ist also nicht zu befürchten.

Der Schaltplan unterscheidet sich bei flüchtiger Betrachtung kaum von dem der Signalkarte. Sie finden den bekannten Adressdecoder in IC1. Die Karte belegt allerdings vier Adressen. Daher werden nur 6 Steckbrücken zur Einstellung der Adresse gebraucht. Gleichzeitig wird in diesem Baustein auch das '/Write'-Signal ausgewertet.

Wenn die mit den Codiersteckern eingestellte Adresse am Bus anliegt und der Befehl zum Schreiben angelegt wird gibt IC1 an seinem Pin 19 ein Signal ab. Damit aktiviert es IC6a. Dieser Baustein schaltet dann abhängig vom binären Wert an seinen Eingängen einen von vier Ausgängen auf logisch '0'. Nach der Invertierung der Signale mittels der Gatter in IC7 dienen diese Leitungen der Auswahl des Bausteins in dessen Speicherzellen das Bitmuster des Datenbusses gespeichert werden soll (IC 2 - 5)

Letztendlich schalten dann die IC's 9 bis 12 tatsächlich den Strom für die jeweilige Weiche. Die Transistoren wirken wie konventionelle Schalter die den jeweiligen Ausgang mit Masse verbinden. Damit der Stromfluss nach einigen Zehntel-Sekunden wieder unterbrochen wird, ist ein Monoflop in IC8a eingefügt. Es wird mit dem Ausgangssignal von IC1 gestartet und löscht nach Ablauf von ca. 0,4 Sekunden über C10 alle Speicherzellen. Diese Zeit wird durch C9 und R1 bestimmt, größere Werte bedeuten längere Impulsdauer, kleinere entsprechend kürzere.

Das Signal '/Reset' setzt die gesamte Steuerung in den Grundzustand wenn es auf 0Volt geht. Dadurch dass R2 an diese Leitung angeschlossen ist, wirkt der Löschbefehl auch auf die Speicherzellen in IC 2 - 5.

Mit der Steckbrücke auf K4 kann man auswählen, ob man die 'Weichenschaltspannung' oder die Leitung '+12Volt' (aus dem Steckernetzteil) an die Weichen legen will. Bei Spezialanwendungen kann man auch die Brücke offen lassen und eine besondere Spannung an einen der Pins 18, 19, 36 oder 37 anlegen. Damit werden die Einsatzmöglichkeiten so flexibel wie möglich gehalten.

Im Schaltbild erkennt man dann noch die unbenutzten Teile der IC's 6 und 8 deren Eingänge zur Vermeidung von Schwingungen an Masse gelegt sind. Auch sind die Kondensatoren über den IC's im Plan erkennbar. Sie stützen die Betriebsspannung der integrierten Schaltkreise und dürfen keinesfalls weggelassen werden.

Die 16 Weichen werden laut der Tabelle angeschlossen. Ein Vertauschen der Rechts- und Linkslage bringt kein prinzipielles Problem mit sich, allerdings wird die Eintragung der Fahrstraßen schwieriger.

Die Karte belegt insgesamt 4 Adressen und kann nur auf eine durch 4 ohne Rest teilbare Adresse eingestellt werden. Beim Auswählen der Adressen muss man daher beachten, dass eine Karte mit höherer Adresse wirklich diese 4 Adressen frei lässt. Hier kann auch die Tabelle "Adressen" (siehe "Download") weiterhelfen.

Die Nummerierung der Weichen ergibt sich wie folgt: erste Weichenkarte auf Adresse 128 = Weichen 1 bis 16 zweite Weichenkarte auf Adresse 132 = Weichen 17 bis 32.

Der Test der Karte kann mit dem Programm, das zum Download bereitsteht, erfolgen. Die Bedienung ist praktisch selbsterklärend. Zum Test kann es sinnvoll sein, statt Weichen Glühlämpchen anzuschließen. Damit kann man die Schaltvorgänge oft besser erkennen als mit Weichen.

Bitte beachten Sie, dass die Weichen bei Anwendung dieser Karte mit einer Gleichspannung geschaltet werden. Bei konventionellen Schaltpulten werden sie jedoch meist mit einer Wechselspannung betrieben. Nach den Beobachtungen des Autors schalten die Doppelspulenantriebe mit einer nicht gesiebten Gleichspannung (also kein Elko hinter dem Gleichrichter) besser als mit einer geglätteten Spannung. Das Brummen bleibt dann zwar erhalten, scheinbar erleichtern jedoch die geringen Vibrationen durch die pulsierende Versorgungsspannung das Umschalten.

Zu guter letzt noch ein Tipp für all jene, die Weichen besitzen, die wesentlich mehr als 0,5A Strom ziehen: es ist möglich, mehrere Ausgänge der ULN2803 parallel zu schalten um den maximalen Strom zu erhöhen. Dies kann ohne großen Aufwand geschehen, wenn man zwei solcher IC's übereinander setzt und die Beinchen des oberen vorsichtig mit dem unteren verlötet. Dies ist in dem Foto ganz gut erkennbar.

Der Test dieser Karte verwendet man das Programm "TEST_WK.exe". Auch hier muss die passende Adresse angegeben werden, die Bedienung erklärt sich praktisch von selbst. Angeschlossene Weichen werden zunächst alle in die eine Richtung und beim nächsten Durchlauf in die andere Lage gebracht. Die Nummerierung der Weichen ist identisch mit den Nummern der Pins an der Buchse für die Rechtslage der Weichen. Die darunter stehenden Nummern sind die Pins für die Linkslage der Weichen.

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