火车模型的数码世界 - 附件芯片 Stationary Decoder

喜宝

火车模型的数码世界 - 附件芯片 Stationary Decoder




Stationary Decoder是相对于Mobile Decoder的称呼. Mobile Decoder因为是装在车头内, 所以叫移动芯片, 而Stationary Decoder直接翻译就是静止芯片, 是用于控制场景中道岔马达, 信号灯, 摇臂式信号机, 平交道栏杆及其它一些设备, 所以也被称为Accessory Decoder.
当需要对场景中的道岔或者信号灯进行操作时, Command Station就会通过总线bus向Stationary Decoder发出动作指令, 而Stationary Decoder收到指令后, 就会根据用户的设定, 在自己的某一个输出端口输出一定时间的电流来驱动道岔马达或者信号灯, 这样就达到了数字化控制外设的目的.所以Stationary Decoder和Mobile Decoder一样, 无非就是控制某个输出端口输出电流而已.区别只是在于输出端口的多少, 输出电流的大小.
   
Command Station与 Stationary Decoder连接的总线bus, 也有很多的标准. 比如Trix开发的s88, Digitrax开发的Loconet,Lenz开发的X-Bus, 也叫XpressNet, Roco Maus-Bus, ZIMO ELEKTRONIK的Can-Bus等等. 目前以支持Loconet的 最多, 所以在挑选Stationary Decoder时, 首先要注意的是, 自己的Command Station与Stationary Decoder所支持的总线协议是否一致. 总线协议的详细说明可以参考:
而有些厂商为了方便玩家, Stationary Decoder干脆直接从Rail bus, 也就是轨道电流中取得电力及数码信号不过有时候这并不是一个好方法, 特别是直接从轨道中取得电流的, 因为DCC的电流都是很宝贵的, 如果Stationary Decoder也要消耗本来应该用于机车的电流, 就有点浪费了

   

因为各家的Stationary Decoder输出的电流, 电压及时间都不尽相同, 所以在选择合适的Stationary Decoder必须和它所要驱动的外设一起考虑.
如果驱动的是电动搬道机, 那么需要明确的是搬道机需要的是何种电流, 驱动时间要多长.通常电动搬道机的驱动方式有三种: 电磁筏(Twin Coil), 马达(Motor Driven), 热记忆线(Memory Wire). Twin Coil的搬道机是利用电磁铁的吸合来驱动道岔, 通常都是吃16-18V的AC交流电, 一般只需要0.1秒的电流就可以完成搬道, 欧洲不少厂商都有生产.Twin Coil的优点是安装简单, 但由于是普遍直接安装在道岔边上(也有部分是安装在台板下方的,比如Peco),而且搬道时间过短, 因此拟真度不高. 而马达驱动的搬道机则通常是吃DC直流电, 安装在台板的下方,一般需要数秒的电流输出才能完成搬道, 象Tortoise则需要持续供电.Memory Wire也是吃DC直流电, 电流流过记忆线后, 线会发热, 长度开始变化, 当记忆线拉动道岔时, 就完成了搬道作业.具体可以参考:ProRail International , Viessmann也出了一款此类的搬道机, 并且内置了DCC解码芯片. 只是比较贵.

  

Stationary Decoder 的输出电流值与同时输出的端口数也是需要重要考虑的地方. 在DCC还未普及的年代, 一些厂商所生产的电动搬道机, 通常需要的电流比较大, 象Peco 较老式的PL-10电动搬道机, 就需要2A的电流才能驱动, 而目前绝大多数的Stationary Decoder 只能输入出1A的电流. 因此如果要用Peco的电动搬道机, 可以选择它的新品PL-10W.
一般Stationary Decoder里面都有一颗较大的电容, 利用电容的放电来取得较强的电流输出. 所以象Lenz 的LS-150, 虽然它具有6个输出, 但同一时间只能有一个输出端口可以输出电流, 如果是用来驱动Twin Coil的搬道机, 问题并不大, 因为时间很短, 但如果用来驱动Motor Driven的搬道机, 特别是在火车经过一组道岔的时候, 则就有可能产生来不及搬道的情况, 一个道岔还未完成搬道, 火车就已经通过了.
所以应该在选定电动搬道机的种类后, 再来考虑采用何种Stationary Decoder.关




如果是驱动信号灯, 那么就要求Stationary Decoder必须要能输出持续电流了. 德式信号系统可以采用Viessmann的一系列控制设备加上它的Stationary Decoder, 但价格会比较贵.另外还有象Digitrax也出了一些Signal Decoder, 比如SE-8C等.如果是直接采用电脑控制自动行车, 那么OM32 Serial是一个非常不错的选择, 它直接通过串口与PC相连, 由电脑行控软件控制, 不需要Command Station的干预了.
Stationary Decoder还可以控制场景中其它由马达驱动可以运行的部分, 如平交道的栏杆, 水车磨坊的水车, 车库的大门等. 如果用来控制灯光, 则通过调整电流的输出模式, 可以控制平交道的闪烁灯光, 建筑的灯光及路灯, 甚至可以产生明到暗或者暗到明的渐变效果.

[

就象要给每个车头里的 Mobile Decoder 设定地址一样, 也需要给 Stationary Decoder 的每一个output设定地址, 大多数的 Stationary Decoder 支持的地址范围可以从1 到 2044. 不过通常 Command Station 或者 Throttle 上面的键盘数字是从1到9, 所以如果要操作地址超过10的外设, 比如10号道岔, 就会比较麻烦. 这个问题, 可以通过直接采用PC端的电脑行控软件, 或者用外加键盘, 比如Uhlenbrock的IB-Switch来解决.
对 Stationary Decoder 的设定通常有两种方法, 一是类似于Lenz或者Digitrax的产品, 上面有一个设定键, 需要设定时按设定键, 然后由 Command Station 发出一个X号的Switch命令,这样某一个output的地址就被设为X号了. 另一种方法是通过总线进行编程, 比如Uhlenbrock的产品, 都可以由 Command Station 通过Loconet对它的 Stationary Decoder 进行编程, 它的参数称为LNCV, 有点象对 Mobile Decoder 进行CV编程, 设定非常方便。

Uhlenbrock的UH-63410 Switch Module是一款性价比相当高的 Stationary Decoder , 它有20个Output, 并且每个都可以单独编程为输出直流DC或者半波的交流AC, 时间也可以单独设定. 因此它几乎可以控制目前市面上所有的电动搬道机, 信号灯等外设. 不过如果按照它的说明书操作, 那么一个电动搬道机要占用它的2个Output, 而Viessmann的信号灯则有可能占用4到5个, 因此如果作一点小小的改进, 那么就可以大大提高它的Output使用效率. 比如利用它的Output可以输出持续的直流电来驱动继电器Relay, 加一个简单的电路, 就可以使它每个Output都能控制一个电动搬道机.

关于电动搬道机与Stationary Decoder的比较与选择, 可以参考:Navigating the Stationary Decoder and Switch Machine Jungle.写得非常详细与专业。


关于DCC的其它贴子可以参看小弟的小作：
火车模型的数码世界 - DCC
火车模型的数码世界 - 车辆芯片 Mobile Decoder
火车模型的数码世界 - 中央控制器 Command Station

[ 本帖最后由 喜宝 于 2007-10-19 09:45 编辑 ]

喜宝

Uhlenbrock 63410 Stationary Decoder 配合Tortoise直流道岔马达，用于PECO道岔

Peco的轨道向来以品质见长,由于有单独的Spring设计,因此在搬道后,道岔的Stock Rail与Point Rail结合的非常紧密,使车辆过道岔时极其平顺.Peco的Insulated Frog和Electrical Frog的道岔都是DCC Friendly的设计,配上Peco的马达,不经修改可以直接使用在DCC的环境下
     

如果想获得更佳的使用效果,那么也可以对Peco的道岔进行一些改造.
从图中可以看到,Point Rail是靠和Stock Rail的结合点A来获得电力,然后再传送到Frog部分,通过Point Rail与不同极性的Stock Rail结合,来达到改变Frog电流极性的目的.右图是道岔的电流极性图.
Peco的道岔有可能出现问题的地方,一是当对道岔进行旧化处理喷上漆后,那么结合点A的导电性就会变差.二是如果车厢的轮缘太宽,那么经过B点时,有可能会导致道岔的短路.

通过一个小小的电路板就可以解决这两个问题.喜德堡使用的道岔马达是Tortoise,使用直流或者半波的交流驱动,使用一颗4路12V直流的继电器,就可以同时改变道岔Point Rail, Frog还有Tortoise马达的极性了.继电器由63410的15V直流输出来驱动.

  

将UhlenBrock 63410 Stationary Decoder的输出电压设置为15V DC,并且时间设为持续输出.使用的继电器是Panasonic 的DS4E-M-DC12V,工作电压为8V-18V,直接将63410接在继电器上,也没有大问题,不过为了保险并且延长继电器的使用寿命,最好还是能将工作电压设定在12V左右.
如果需要精确的降压可以采用电阻,或者用LM317来实行.这里采用的是直接用二极管进行降压.通常IN4007硅管的降压在0.7V左右.这样63410出来的15V DC,经过3个IN4007,降到12V多,来驱动继电器.

  

是一款非常棒的道岔马达,它能使用在任何比例的道岔下,实现慢速而幽雅的搬道,拟真度极高.而且接线简单,马达内部还内置了一个两路的继电器,可以用在掉头轨或者是Electrical frog道岔frog极性的改变.tortoise如果接直流电,那么只需要电流极性的改变,即可使它往另一个方向搬道,如果接交流电,那么只要接两颗二极管就行.
为了保证 Point Rail和Stock Rail能非常紧密的结合，Peco道岔中间的那根Spring,力量非常大,如果配合Tortoise来使用,建议还是把它拆掉,非常就无法实现慢速的搬道了.

63410一共有20个输出,也可以用两个输出来控制一个Tortoise的电流极性的改变,不过采用上述方法,自己做一块电路板,用一个输出控制一个Tortoise是比较节约成本的办法.

mahy

终极理想.

henryxia

收藏后慢慢品味，细细咀嚼。。。
万分感谢喜兄的分享

终南之狐

继续收藏

建议版主将该系列加为精华

zh4su

这个有难度了，慢慢看，谢谢lz

wzp

好帖,感谢:victory: :handshake

江江

:victory: :victory:

沈局乌段

和谐！:lol

zngs

请问一个乌龟扳道器是不是只能接一个道岔？如果这样的话那投资岂不是很大？

喜宝

原帖由 zngs 于 2007-10-19 23:12 发表
请问一个乌龟扳道器是不是只能接一个道岔？如果这样的话那投资岂不是很大？

是的，原则上来说一个扳道器只能接一个道岔。可以改，不过有很多限制条件。
我是在www.tonystrains.com买的，12个盒装，US$ 160,还算好，至少比那些欧洲厂家的twin coil的扳道机要便宜，象Fleischmann, Marklin等等，卖的贵不说，，场景做的再好，一看道岔边上那个大大的盒子，什么拟真度都没有了。

要做一个纯DCC的场景，确实投资不小。但，谁让我们喜欢火车了呢。。。唉。
很多人说摄影是无底洞，那火车就称得上黑洞了，这才是最败家的爱好啊！

koppie

其實只要對收藏模型火車有明確的方向﹐例如說﹐你只收和你的layout有關的火車﹐那開支還是有掌握的。

要說无底洞﹐ 那你去收那些工業廢料也可以是无底洞噢!!!


對了﹐我剛剛才知道國內有這麼棒的layout, 希望有天能和喜宝兄請教一下。:victory:

京局迷段

:victory: :victory: :victory: :victory: :victory:

yyyqqq00

:lol :lol :lol