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Modellbahn-Digitalsteuerung - selbstgebaut!

Ein verblüffend einfaches low-budget-Bauprojekt 
für (auch wenig erfahrene) Elektronik-Bastler

Schiebedienst am Berg? Heranrangieren von Wagen an bereitgestellte Lok? Abstellgleise auf dem Bahnbetriebswerk mit mehreren Loks? Diese und andere Aktivitäten sind mit herkömmlichen Fahrreglern so einfach nicht zu realisieren, da alle Loks auf einem Gleis auf den gleichen Fahrregler reagieren. Den Ausweg bieten Digitalsteuerungen, aber die verschiedenen angebotenen Systeme und Komponenten belasten den Hobby-Haushalt doch recht erheblich. Es stellt sich also die Frage nach einer selbstgebauten Steuerung. Der Selbstbau der BR-Digitalsteuerung ist billiger und einfacher als Sie vermuten. Der Bastler, der schon einmal einen Lötkolben in der Hand hatte und ein wenig von Elektronik versteht (ohne dass er auf diesem Gebiet ein Profi sein muss!) sollte sich dieses Projekt durchaus zutrauen.     
 

Die Features der BR-Digitalsteuerung:
  • 6 Adress-Kanäle
  • Jedem Kanal ein Fahrregler zugeordnet
  • Geeignet für Gleich- und Wechselstrom-Lokomotiven
  • Motorregelung durch Impulsbreitensteuerung
  • Feste Spannung am Gleis (Dauerzugbeleuchtung!)
  • nicht kompatibel mit anderen Digitalsystemen

Die komplette Elektronik des Steuergerätes passt auf eine Platine im Europaformat (160 x 100 mm).

Foto der Steuergerät-Platine



Für die Lokomotiv-Decoder in SMD-Technik werden mehrere Versionen beschrieben, optimiert für den Einbau in verschiedene Loks in den Maßstäben H0 oder größer.
Lok-Decoder-Platine V.4 auf einer H0-Lok
Schmale Version (V.4) der Decoder-Platine auf dem Langkessel einer HO-Tenderlok
(Platinenmaß: 11 x 49 mm)
Foto des Lok-Decoders V. 3 Foto des Lok-Decoder V.6
Version 3 der Decoder-Platine
(Platinenmaß: 20 x 30 mm)
Version 6 der Decoder-Platine
(Platinenmaß: 21 x 32 mm)
Foto des Lok-Decoders V. 4 Foto des Lok-Decoders V.5
Version 4 der Decoder-Platine
(Platinenmaß: 12 x 49 mm)
Version 5 der Decoder-Platine
(Platinenmaß: 13 x 55 mm)

Eine Dauerzugbeleuchtung ist durch den Einbau von Lämpchen in jeden Wagen leicht zu realisieren, da am Gleis ständig Spannung anliegt, auch beim Warten im Bahnhof oder vor dem Signal. Für eine fahrtrichtungsabhängige Umschaltung der Spitzen- und Schlussbeleuchtung ist der Aufwand nur noch minimal. Auch sind Wendeschleifen einfacher zu beschalten als beim herkömmlichen Zweileiter-Gleichstrom-System, da die Fahrtrichtung der Lok nicht mehr von der Polarität der Spannung am Gleis abhängt.

Baut man in "nicht-digitalisierte" Loks eine kleine Umschalt-Elektronik ein (Maße der kleinen Platine nur 20 x 10 mm), so ist auch ein Mischbetrieb mit Normal-Fahrpulten möglich und der Umstieg auf "vollen Digitalbetrieb" kann Schritt für Schritt - je nach Zeit und Geldbeutel - erfolgen. Bei Verwendung eines speziellen Decoders (siehe Zweisystemlok) kann die Lok sogar sowohl auf  analog als auch auf  digital gesteuerten Anlagen fahren.

Die komplette Bauanleitung für die BR-Digitalsteuerung gibt's hier:
Einen kleinen Eindruck von der Bauanleitung vermitteln die drei Screenshots:
 
Screenshot1    Screenshot2     Screenshot3

Download Digitalsteuerung 

 Download hier
Eine neue, überarbeitete und ergänzte Auflage des Buches mit allen Schaltungen und Bauanleitungen können Sie als CD-Rom oder zum Download direkt beim Autor bestellen. Das Datenformat der CD-Rom ist html, Sie benötigen nur einen Javascript-fähigen Browser. Lesbar unter allen Betriebssystemen.

Die CD und das Buch "Digitale Modelleisenbahn" beschreiben detailliert den Selbstbau der verblüffend einfachen Steuerung, die gleichermaßen für Gleich- und Wechselstromsysteme geeignet ist. Unabhängig voneinander lassen sich bis zu sechs Loks auf einem Gleis-Stromkreis steuern, wobei jeder Lok ein Fahrregler zugeordnet wird. 

Wer lieber ein Buch in der Hand hat, kann die Bauanleitungen auch als Buch bestellen, und zwar in der Originalausgabe aus dem Elektor-Verlag.

Cover der CD-Rom "BR-Digitalsteuerung"

Neue Auflage auf CD-ROM
Nähere Info hier




Das Buch "Digitale Modelleisenbahn"

Buchbestellung hier:

Autor: Bernd Raschdorf 
Elektor-Verlag, Aachen

Die einzelnen Lok-Motoren werden mit einer Impulsbreitensteuerung betrieben, so dass eine sehr feinfühlige Regelung - beispielsweise beim Rangieren - möglich ist. Die Steuerung ist mit einer "walk-around-control" (einem Fahrregler am langen Kabel) ausgestattet, so dass man auch bei großen Anlagen immer "auf der Höhe des Geschehens" ist. 

Das Schaltungsprinzip basiert auf der Impuls-Pausen-Modulation (PPM), bei der die Fahrbefehle für die sechs Loks in den zeitlichen Abständen einzelner Impulse einer Impulsserie stecken, die der Fahrspannung überlagert ist. In den Lok-Decodern wird diese Information adressenrichtig aus den Impulsfolgen herausgefiltert und in Fahrbefehle umgesetzt. Das Schaltungsprinzip ist relativ einfach und wird auch bei  Funkfernsteuerungen in Schiffs- und Flugmodellen verwendet. Die Schaltung ist mit den handelsüblichen digitalen Mehrzugsteuerungen nicht kompatibel.

Alle Bauteile des BR-Steuergerätes (ohne Trafo) kosten im Elektronik-Versand nur rund 36 €   (siehe Bauteile-Bestell-Listen), kostengünstiger bekommen Sie keine Digitalsteuerung!


Und so könnte Ihre Digitalsteuerung aussehen:
Foto des BR-Steuergerätes: Frontansicht Das Bild zeigt ein Steuergerät, eingebaut in ein Selbstbau-Gehäuse.

Angeschlossen eine Dreifach-WAC ("walk-around-control").

(für eine vergrößerte Darstellung und eine kurze Gerätebeschreibung auf das Bild klicken!)

Foto des BR-Steuergerätes: Rückseite Rückansicht des Steuergerätes mit der Kühlfläche für die Leistungs-Transistoren. Außer der Digitalspannung liefert das Gerät auch eine Konstantspannung von 15V für ein anzuschließendes Gleisbild-Stellpult

(für eine vergrößerte Darstellung auf das Bild klicken!)

Foto des BR-Steuergerätes: Innenansicht Hier die Innenansicht. Da das Gerät für hohe Lastströme (6A) konzipiert ist, sind der Ladekondensator C1 und der Gleichrichter außerhalb der Platine angeordnet.

(für eine vergrößerte Darstellung auf das Bild klicken!)

Foto des BR-Steuergerätes im Pultgehäuse Ein weiteres Beispiel für eine gute Nachbau-Möglichkeit:
Ein handelsübliches Pultgehäuse nimmt die Elektronik des Steuergerätes auf.

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© Bernd Raschdorf