Modellbahn: Fahrpult-Selektor
Modellbahn: Fahrpult-Selektor
     


Aufgabe

Ein Gleisstück soll wahlweise stromlos oder an einem Fahrpult angeschlossen sein. Außerdem soll es möglich sein, eine Auswahl von unterschiedlichen Fahrpulten treffen zu können.


Lösung

Die folgende Schaltung erfüllt diese Bedingungen. Darüberhinaus erlaubt die Schaltung die Anzeige des gewählten Fahrreglers über Leuchtdioden. Die Umschaltung erfolgt über einen einzigen Taster. Während der Umschalt- bzw. Auswahlphase bleibt der Streckenabschnitt stromlos.

Die Auswahl des Fahrpultes erfolgt zyklisch. Es können theoretisch bis zu neun unterschiedliche Fahrregler ausgewählt werden. Die folgende Schaltungsbeschreibung bezieht sich auf zwei Fahrpulte.


Funktion

Die Impulse eines angeschlossenen Tasters gelangen zu zwei retriggerbaren Monoflops. Das Monoflop mit einer kurzen Flankenzeit (kleiner 1s) dient dazu, die Impulse zu entprellen und den Dekadenzähler weiterzuschalten (Clock). Das andere Monoflop, welches mit einer Flankenzeit von ca. 4 Sekunden arbeitet, sorgt dafür, daß schon bei der ersten Betätigung des Tasters alle angeschlossenen Relais abfallen. Dies wird mit einem gemeinsamen Transistor realisert, der die positive Spannungsversorgung der Relaisspulen übernimmt. Kippt dieses Monoflop, so wird der Transistor gesperrt und die Relais erhalten keine positive Spannung mehr. Um diese Sperrzeit, die bei jedem erneuten Tastendruck erneut beginnt, anzuzeigen, kann ein weiterer Transistor als LED-Treiberstufe integriert werden.

Dieses Sperrmonoflop ist außerdem noch mit dem Clock-Enable-Eingang des Zählers angeschlossen. Dies gewährleistet, daß der Zähler nur dann weiterschaltet, wenn das Sperrmonoflop den Relais-Transistor gesperrt hat. Damit soll ausgeschlossen werden, daß eine Weiterschaltung des Zählers bei angezogener Relaisspule passieren kann.

An den entsprechenden Ausgängen des Zählers werden Transistoren als LED- und Relaistreiberstufen angeschlossen. Da die LEDs direkt an die positive Versorgungsspannung angeschlossen sind, leuchten diese auch während der Sperrzeit.


Zähler

Es wird nur jeder zweite Ausgang des Zählers mit einer Treiberstufe versehen. Damit ist es möglich, zwischen jeder Fahrpultauswahl den "Stromlos-Modus" auszuwählen.

Beim Drücken des Tasters würde sich somit bei den (wie im Schaltbild) Treiberstufen folgende Zuordnung ergeben:

Ausgangszustand: Ausgang "0" ist aktiv (stromlos)

Anz. Tastenimpulse 4017 Gleiszustand
00stromlos
11Fahrpult 1 (linke Stufe lt. Schaltbild)
22stromlos
33Fahrpult 2 (rechte Stufe lt. Schaltbild)
44=0stromlos (Zähler wurde zurückgesetzt)

Folgende Ausgangsbeschaltung zeigt die maximale Ausbaustufe der Schaltung (4 Fahrpulte):

AusgangAnschluß
0frei (Zustand nach Reset)
1Fahrpult 1
2frei
3Fahrpult 2
4frei
5Fahrpult 3
6frei
8Fahrpult 4
9frei

Soll einem Gleisabschnitt mehr als 4 Fahrpulte zugeordnet werden können, müssen die sonst freien Ausgänge mit Treiberstufen beschaltet werden. Es ist jedoch darauf zu achten, daß der Reset-Eingang des Zählers an den Ausgang, der nach der letzten Treiberstufe kommt, angeschlossen wird.

Beispiel: Anschluß von 5 Transformatoren (ohne Stromlos-Lücken):

AusgangAnschluß
0frei (Zustand nach Reset)
1Fahrpult 1
2Fahrpult 2
3Fahrpult 3
4Fahrpult 4
5Fahrpult 5
6Reset-Eingang

Sperrtransistor

Da die Schaltung nur maximal ein aktives Relais zur selben Zeit zuläßt, muß der Sperrtransistor lediglich für den Spulenstrom eines Relais ausgelegt sein. Moderne Kleinrelais erlauben den Einsatz von Standard-pnp-Transistoren (z.B. BC558), da der Spulenstrom 100mA nicht übersteigt.


Betriebsspannung

Die Versorgungsspannung sollte 12 Volt Gleichspannung (stabilisiert) betragen. Dementsprechend muß die Spulenspannung der Relais ausgelegt sein.


Bauteile
AnzahlBauteilWertBeschreibung
2IC-Fassung14 polig 
1IC-Fassung16 polig 
1MOS-IC4017 
2MOS-IC4047 
1Elko22µF/16Vstehend
1Folienkondensator330nF 
1Folienkondensator10nF 
1Widerstand47k 
1Widerstand100k 
5Widerstand15k 
3Widerstand1k 
2LEDgrünTrafo-Anzeige)
1LEDrotSperranzeige
2Diode1N4001 
2Relais12 Volt, 2x Einmind. 3A Schaltstrom
3npn-TransistorBC547B 
1pnp-TranistorBC558B 

Schaltbild
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Letzte Aktualisierung dieser Seite: 13.07.2008, 07:33 Uhr