DCC pro laiky a začátečníky

Vím, že tohle téma už je rozebráno na spoustě webů, ale i přesto napíšu svůj pohled na věc. Hlavně praktické poznatky, na které jsem musel přijít a nikde jsem je nenašel. Také se postupně budu věnovat stavbě vlastních DCC komponent a to hlavně centrály ovládané i pomocí zařízení s androidem. Ale všechno chce svůj čas…

Začal bych tím, co to vlastně vůbec DCC je? Jedná se o standard pro digitální řízení celého kolejiště. To znamená, že je jedno od jakého výrobce jsou jednotlivé komponenty, když splňují stejný standard, pak jsou spolu kompatibilní a můžete je všechny využívat na svém kolejišti.

Digitálním řízením kolejiště se rozumí, že v kolejích je neustále napětí a zároveň se po kolejích posílá signál, který ovládá jednotlivé lokomotivy a ostatní funkční prvky jako jsou výhybky, návěstidla a osvětlení. Celý princip krásně zobrazuje obrázek 1. Je vidět, že všechny komponenty jsou připojeny pouze dvěma vodiči, ve kterých je neustále střídavý obdélníkový signál. Tento signál je nejen jako napájecí pro lokomotivy, ale také jako informační pro dekodéry, které reagují na data podle svojí adresy.

dcc_schema

Obr. 1

Oproti analogovému kolejišti je potřeba u každého akčního prvku (lokomotiva, výhybka, návěstidlo, …) mít umístěný digitální dekodér. Většinou není potřeba umísťovat digitální dekodér ke každé výhybce či návěstidlu, ale existují dekodéry, které umožňují ovládat např. až 8 prvků. O dekodéru do lokomotiv, který používám já, jsem více napsal na této stránce: http://zavavov.vzap.eu/cz/modelova-zeleznice/elektronika/93-dcc-loko-dekodeder.

Obrovskou výhodou oproti analogovému řízení je použití menšího počtu vodičů na kolejišti a vůbec větší jednoduchost. Také použití dekodérů umožňuje ovládání vlaků i když zrovna nejedou. Tím se rozumí např. rozsvěcování světel nebo zvukové efekty. Kromě toho všeho je také možné snadno měnit rychlost jízdy vlaku a jeho směr. Není potřeba kvůli tomu měnit polaritu napájení v kolejích, ale stačí jen poslat správný signál (popsáno níže).

Digitální signál v kolejích

Digitální signál je kódován pomocí šířky impulzu tak, jak je zobrazeno na obrázcích 2 a 3. Na prvním obrázku (obr. 2) je naznačeno, jak poslat logickou jedničku (HIGH), kde časy T1 i T2 jsou stejné a to v rozmezí 52 – 64 μs. V případě logické nuly (LOW) (obr. 3) mohou být časy T1 a T2 různé a musí být v rozmezí 95 – 9900 μs.

 

dcc-log1

Obr. 2

dcc-log0

Obr. 3

 

Tento signál je současně v obou kolejích. V jedné z nich je takový, jako je zobrazen na obrázku a ve druhé koleji je opačná polarita signálu. Vypadá to pak tedy jako na obrázku 4.

dcc_koleje

Obr. 4

DCC pakety

Pakety DCC protokolu se skládají z několika kódovaných bloků. První se posílá preamble, který je posloupností minimálně dvanácti po sobě jdoucích jedniček. Poté se posílá oddělovací nula, která je následována datovými bloky (minimálně dva datové bloky). Každý blok má 8 bitů a je ukončen oddělovací nulou. Na konec se posílá CRC součet všech datových bloků. Tento kontrolní součet má také 8 bitů a za ním následuje ukončovací jednička. Vše je viditelné na obrázku 5.

dcc_packet

Obr. 5

Výpočet kontrolního součtu se provádí jako XOR operace jednotlivých datových bloků.

Pro jednoduchost budu DCC pakety zapisovat zjednodušeně do tabulky a to takto:

{preamble} 0 DATA 0 DATA 0 CRC 1

Nebo takto:

{preamble} 0 11111111 0 00000000 0 11111111 1

Základní pakety

1. IDLE paket

{preamble} 0 11111111 0 00000000 0 11111111 1

Idle paket se posílá neustále za sebou i mezi ostatními pakety. Tím udržuje sběrnici stále aktivní a také udržuje napájení všech komponent.

2. RESET paket

{preamble} 0 00000000 0 00000000 0 00000000 1

Reset paket nastaví všechny DCC dekodéry do výchozího nastavení.

Pakety pro ovládání vlaků

1. Základní paket jízdy

Tento paket umožňuje maximální rychlost 14 nebo 30. První paket je pro 7bitovou adresu a druhý umožňuje použít adresu 14 bitů.

{preamble} 0 0AAAAAAA 0 01DCSSSS 0 EEEEEEEE 1
{preamble} 0 11AAAAAA 0 AAAAAAAA 0 01DCSSSS 0 EEEEEEEE 1

A ….. Adresa lokomotivy

D ….. Směr jízdy lokomotivy

C …..

S ….. Rychlost jízdy (0001 – emergency stop)

E ….. Kontrolní součet

 

2. Rozšířený paket jízdy

Tento paket umožňuje maximální rychlost 128. První paket je pro 7bitovou adresu a druhý umožňuje použít adresu 14 bitů.

{preamble} 0 0AAAAAAA 0 00111111 0 DSSSSSSS 0 EEEEEEEE 1
{preamble} 0 11AAAAAA 0 AAAAAAAA 0 00111111 0 DSSSSSSS 0 EEEEEEEE 1

A ….. Adresa lokomotivy

D ….. Směr jízdy lokomotivy

S ….. Rychlost jízdy (0001 – emergency stop)

E ….. Kontrolní součet

 

3. Ovládání funkcí lokomotivy a vlaku

Pro ovládání funkcí vlaků je několik paketů a každý je pro určitou skupinu funkcí. Stejně jako u lokomotiv je možné posílat pakety s krátkou i dlouhou adresou.

 

Prvních 5 funkcí lokomotivy (F0 – F4):

{preamble} 0 0AAAAAAA 0 100DDDDD 0 EEEEEEEE 1
{preamble} 0 11AAAAAA 0 AAAAAAAA 0 100DDDDD 0 EEEEEEEE 1

Funkce F5 – F8:

{preamble} 0 0AAAAAAA 0 1010DDDD 0 EEEEEEEE 1
{preamble} 0 11AAAAAA 0 AAAAAAAA 0 1010DDDD 0 EEEEEEEE 1

Funkce F9 – F12:

{preamble} 0 0AAAAAAA 0 1011DDDD 0 EEEEEEEE 1
{preamble} 0 11AAAAAA 0 AAAAAAAA 0 1011DDDD 0 EEEEEEEE 1

Funkce F13 – F20:

{preamble} 0 0AAAAAAA 0 11011110 0 DDDDDDDD 0 EEEEEEEE 1
{preamble} 0 11AAAAAA 0 AAAAAAAA 0 11011110 0 DDDDDDDD 0 EEEEEEEE 1

Funkce F21 – F28:

{preamble} 0 0AAAAAAA 0 11011111 0 DDDDDDDD 0 EEEEEEEE 1
{preamble} 0 11AAAAAA 0 AAAAAAAA 0 11011111 0 DDDDDDDD 0 EEEEEEEE 1

A ….. Adresa lokomotivy

D ….. Stav spínače F. Například pro první paket funkcí, který odesílá F0 – F5, značí nejméně významný bit funkci F0 – nejčastěji světla.

E ….. Kontrolní součet

Pakety pro ovládání příslušenství

1. Základní paket pro ovládání příslušenství (výhybky, návěstidla, lampy a další)

{preamble} 0 10AAAAAA 0 1AAACDDD 0 EEEEEEEE 1

A ….. Adresa příslušenství

C ….. Sepnuto / rozepnuto

D ….. Číslo spínače dekodéru

E ….. Kontrolní součet

 

2. Rozšířený paket pro příslušenství

{preamble} 0 10AAAAAA 0 0AAA0AA1 0 000XXXXX 0 EEEEEEEE 1

A ….. Adresa příslušenství

X ….. Data

E ….. Kontrolní součet

 

Programovací pakety

Bude brzy doplněno…

Závěr

Na závěr bych rád dodal, že zobrazené pakety nejsou zdaleka všechny, které se v DCC vyskytují, ale jsou to ty nejpoužívanější. Všechny pakety a informace, které jsem zde nedal najdete v normě na stránce ve zdrojích. Pokud jste tady našli chybu nebo by vás zajímalo mnohem více, než zde je napsané, neváhejte napsat do komentáře nebo mě případně kontaktujte e-mailem či na facebookové stránce. Každému rád odpovím a pomůžu.

Také bych rád poděkoval lidem z fóra uvedeného ve zdrojích za pomoc a vysvětlení funkčnosti DCC. Díky tomu všemu jsem byl schopen vytvořit vlastní centrálu, o které se dozvíte více zde: http://zavavov.vzap.eu/cz/modelova-zeleznice/elektronika/95-dcc-centrala-tcs

Zdroje

  1. NMRA
  2. forum

Ukázky funkčnosti DCC v praxi

 

Stavba vlastní DCC centrály a ovládání aplikací na Android telefonu/smartphonu/tabletu. Více informací najdete zde: http://zavavov.vzap.eu/cz/modelova-zeleznice/elektronika/95-dcc-centrala-tcs

Ovládání vlaků komerční DCC centrálou PIKO DIGI 1 s IR dálkovým ovladačem. Více o této centrále je zde: http://zavavov.vzap.eu/cz/modelova-zeleznice/elektronika/90-pouziti-piko-digi-1-k-dcc-rizeni

Ovládání výhybek komerční DCC centrálou PIKO DIGI 1 s IR dálkovým ovladačem. Více o této centrále je zde: http://zavavov.vzap.eu/cz/modelova-zeleznice/elektronika/90-pouziti-piko-digi-1-k-dcc-rizeni

Článek byl 1x zmíněn “DCC pro laiky a začátečníky

  1. Zmínka o článku: Nejlevnější DCC analyzátor z Arduina Nano! – ZAVAVOV

Komentovat

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Povinná pole jsou označena *

*

*