NavestidlaShiftDekoder

Tento dekodér je založený na Arduinu Nano a překonává omezení jiných dekodérů daná počtem výstupů Arduina pomocí řetězených posuvných registrů 74HC595. Pro ovládání PWM pomocí posuvných registrů se používá knihovna ShiftPWM. Při vývoji jsem otestoval funkci do poctu 80 výstupů, tzn 16x pětisvětelné návěstidlo, dekodér "stíhá" včetně PWM pro pozvolné pohasínání a rozsvěcení LEDek.

Každé návěstidlo může mít jiná světla - výstupy se přiřazují jednotlivým indikátorům, kterých je 10. Jednotlivé návěstní znaky pak určují které indikátory budou svítit a jak (nesvítí, svítí, bliká, ...). Vejdou se do toho všechny používané druhy návěstidel včetně rychlostních pruhů. Dekodér obsahuje předdefinované sady návěstních znaků - každé návěstidlo musí určit, kterou sadu bude používat.

Dekodér se konfiguruje primárně pomocí USB z počítače pomocí terminálu

Teoreticky jde počet návěstidel (a výstupů) i zvýšit, ale nedostačují pak CV pro tabulku přiřazení výstupů pro jednotlivá návěstidla. Případný úpravce se s tím musí popasovat změnou programu.

Přehled

Dekodér používá šablony návěstidel pro éru ČSD. Jsou to předdefinované sady: - přiřazení světel výstupům - přiřazení povelů jednotlivým návěstním znakům Pro éru SŽDC se musí další šablony dodefinovat (použito 19 z 32 možných šablon, místo je). Navíc šablona slouží jen pro počáteční nastavení CV, po jejím použití je možné všechna nastavení pro konkrétní návěstidlo libovolně změnit.

Dekodér umožňuje různé druhy ovládání návěstidla, aby bylo možné používat návěstidla např. v JMRI, TrainControlleru nebo při ježdění na ruku. Obsazené DCC adresy příslušenství (výhybky) a jejich stav (rovně / odbočkou) se podle stylu ovládání přeloží na povel. Podle něj se pak podle použité sady návěstí (ČSD, základní, vložené, SŽDC, ...) určí aspekt (kombinace rozsvícených pozic a způsob signalizace - bliká, svítí). Nakonec se pozice světel převedou na pozice výstupního konektoru.

Na následujícím schématu je znázorněno jak běží zpracování povelů ze 3 adres DCC "výhybek", kterými se návěstidlo ovládá:

Jak převodní tabulka povelů na aspekty z dané sady, tak převodní tabulka pozic na výstupy, jsou plně konfigurovatelné.

Způsoby ovládání návěstidla

Bitové ovládání

Návěstidlo obsadí tolik po sobě jdoucích DCC adres, kolik je potřeba bitů pro bitově zapsané číslo povelu. Např. je-li počet podporovaných povelů 18, návěstidlo obsadí 5 po sobě jdoucích adres (4 bity je málo, vyjádří jen čísla 0-15). Nastavení "výhybky" na dané DCC adrese "rovně" znamená bitovou hodnotu 0, nastavení "výhybky" do odbočky pak hodnotu 1.

Pokud návěstidlo používá adresy 20-24, pak následující kombinace

Adresa	Stav "výhybky"	Hodnota bitu
20	rovně	0
21	odbočka	1
22	rovně	0
23	odbočka	1
24	rovně	0

značí povel číslo 10, binárně 01010. Neméně významný bit (hodnota 1) udává adresa 20 (první adresa), nejvýznamnější bit (hodnota 16) pak adresa 24.

Po změně na přiřazených adresách dekodér chvíli čeká, aby bylo možné měnit další bity a až pak došlo k přenastavení návěstního znaku. Výchozí nastavení je čekání 0.128s, což je málo pro člověka, ale dostačující pro software/PC, např JMRI.

Sada výhybek

Návěstidlo obsadí po sobě jdoucí adresy tak, že vždy 2 po sobě jdoucí povely obsadí 1 DCC adresu. Návěst s lichým číslem se zobrazí při "přehození výhybky" na dané adrese rovně, Návěst se sudým číslem pak při přehození této adresy do odbočky. Například návěstidlo zobrazující 16 různých návěstí obsadí po 8 adres jdoucí po sobě.

Povel vydaný pro adresu v obsazeném rozsahu vždy zobrazí povel příslušný pro danou adresu - předchozí stav se zapomene. Taková návěstidla se obtížně používají, pokud se kolejiště po startu systému "inicializuje" a všem "výhybkám" se přisoudí a vydá povel pro výchozí stav. V takovém případě je nutné aby poslední povel v rozsahu adres návěstidla byl ten, který má být nakonec zobrazený, nelze jen adresy projet vzestupně.

Například, obsadí-li návěstidlo adresy 20-27 (8 adres, 16 návěstí), pak povel 2, do odbočky zobrazí návěst číslo 6:. 1 '(počítáme od 1)' + (22-20)*2 + 1 '(do odbočky)'.

Toto ovládání je vhodné pro ruční ovládání návěstních znaků z MultiMaus - je mírně složitější než varianta "bez rozlišení směru", ale nespotřebuje tolik DCC adres.

Sada výhybek, bez rozlišení směru

Návěstidlo obsadí stejný počet adres jako má návěstních znaků. Vydáním povelu pro obsazenou adresu (lhostejno zda "do odbočky" nebo "rovně") se zobrazí příslušná návěst.

Rozšířený packet

Návěstidlo obsadí jen jedinou DCC adresu, ale pro ovládání se používá rozšířený DCC packet, který MultiMaus a podobné ovladače neumějí - JMRI však ano.

CLR - Clear

Příkaz vymaže konfiguraci, a restartuje dekodér.

DEF - Define

Definuje návěstidlo. Definice jsou číslované od jedničky do povoleného maxima (16). Při použití čísla již vytvořeného návěstidla se definice přepíše. Definice dále obsahuje: - způsob ovládání DCC (bitové, jako výhybka, rozšířený paket) - Viz dále - první výstup příslušející návěstidlu (předpokládá se, že návěstidlo obsadí určitý počet po sobě jdoucí výstupů - počet světel (max 32 světel na každé návěstidlo)

DEF:číslo návěstidla:první výstup:počet světel:režim:počet návěstí

Režim	Druh ovládání	Počet obsazených adres (N je počet návěstí)
b, B	Bitové ovládání (výchozí)	log2 N
t, T	Sada výhybek, bez směrů	N / 2
c, C	Sada výhybek	N
e, E	Rozšířený packet	1

Pro již existující návěstidlo je možné použít zkrácenou formu

DEF:číslo návěstidla

která sice neumožní měnit znaky a počet světel návěstidla, ale otevře definici pro další úpravy, např. mapování výstupů apod.

Definice se ukončuje příkazem END. Dokud je definice "otevřená" (před vydáním příkazu END), je možné nastavovat další vlastnosi návěstidla.

SGN - Signal

Nastaví návěst na návěstidlu

SGN:číslo návěstidla:návěst

Návěst je skutečná návěst podle tabulky JMRI; překladová tabulka podle typu návěstidla se zde neuplatňuje.

MSS - Mast Signal Set

Nastaví pro návěstidlo tabulku návěstí. Syntaxe je:

MSS:číslo návěstidla:číslo sady

Sada návěstí	1: ČSD: Základní sada	2: ČSD: Cestová	3: ČSD: Vložená	4: SŽDC základní	5: ČSD: Mechanická
Číslo návěsti
1	Stůj	Stůj	Stůj	Stůj	Stůj
2	Volno	Volno	Volno	Volno	Volno
3	Výstraha	Výstraha	Výstraha	Výstraha	Výstraha
4	Očekávej 40	Očekávej 40	Očekávej 40	Očekávej 40	Pomalu
5	Očekávej 60	40 a opakovaná volno	-	Očekávej 60	-
6	Očekávej 80	60 a opakovaná volno	Odjezdové návěstidlo dovoluje jízdu	-	Odjezdové návěstidlo dovoluje jízdu
7	40 a volno	40 a volno	Stůj s modrou	40 a volno	-
8	40 a výstraha	40 a výstraha	40 a výstraha	40 a výstraha	Vjezd odbočkou
9	40 a očekávej 40	40 a očekávej 40	-	40 a očekávej 40	-
10	40 a očekávej 60	80 a opakovaná volno	-	40 a očekávej 60
11	40 a očekávej 80	40 a opakovaná výstraha	-	-	-
12	60 a volno	60 a volno	-	60 a volno	-
13	60 a výstraha	40 a opakovaná očekávej 40	-	60 a výstraha	-
14	60 a očekávej 40	40 a opakovaná očekávej 60	-	60 a očekávej 40	-
15	60 a očekávej 60	40 a opakovaná očekávej 80	-	60 a očekávej 60	-
16	60 a očekávej 80	60 a opakovaná výstraha	Sunout zakázáno opakovaná	-	-
17	80 a volno	80 a volno	Sunout zakázáno	40 a opakovaná výstraha	-
18	80 a výstraha	60 a opakovaná očekávej 40	Sunout pomalu	40 a opakovaná očekávej 40	-
19	80 a očekávej 40	60 a opakovaná očekávej 60	Sunout rychleji	40 a opakovaná očekávej 60	-
20	80 a očekávej 60	60 a opakovaná očekávej 80	Zpět	Jízda podle rozhledových poměrů	-
21	80 a očekávej 80	80 a opakovaná výstraha	Zpět opakovaná	40 a jízda podle rozhledových poměrů	-
22	Opakovaná volno	Opakovaná volno	Opakovaná volno	Opakovaná volno	-
23	Opakovaná výstraha	Opakovaná výstraha	Opakovaná výstraha	Opakovaná výstraha	-
24	Opakovaná očekávej 40	Opakovaná očekávej 40	Opakovaná očekávej 40	Opakovaná očekávej 40	-
25	Opakovaná očekávej 60	Opakovaná očekávej 60	-	Opakovaná očekávej 60	-
26	Opakovaná očekávej 80	Opakovaná očekávej 80	Posun zakázán opakovaná	-	Uzavření koleje zrušeno
27	-	80 a opakovaná očekávej 40	Na spádovišti se neposunuje	Jízda vlaku dovolena	Stůj, kolej uzavřena
28	Posun zakázán	-	Posun zakázán	Posun zakázán	Posun zakázán
29	Posun dovolen	Posun dovolen	Posun dovolen	Posun dovolen	Posun dovolen
30	Posun dovolen - nezabezpečený	80 a opakovaná očekávej 60	Posun dovolen - nezabezpečený	Posun dovolen - nezabezpečený	-
31	Opatrně na přivolávací návěst bez červené	80 a opakovaná očekávej 80	-	Opatrně na přivolávací návěst bez červené	-
32	Opatrně na přivolávací návěst	Opatrně na přivolávací návěst	Opatrně na přivolávací návěst vložená návěstidla	Opatrně na přivolávací návěst	Opatrně na přivolávací návěst

OUT - Map Output

Přiřadí světla návěstidla jednotlivým pinům. Při zřízení návěstidla (plná forma příkazu DEF) se přiřadí všechna světla, počínaje číslem prvního světla v příkazu DEF. Ale někdy je nutné přiřazení světel změnit, nebo např. některá světla úplně vynechat (např. zelené světlo v případě, že návěstidlo vůbec nemá možnost signalizovat volno, vede vždy do odbočky).

Při mapování výstupů se dá použít několik variant:

• od-do přiřadí následujícím světlům výstupy v rozsahu od-do.
• číslo přiřadí následující světlo na požadovaný výstup
• - (pomlčka) - zruší světlo
• -číslo zruší udaný počet následujících světel

Například:

OUT:5-11:-2:20-21

• přiřadí pozice 1-6 postupně výstupům 5-11
• další 2 pozice označí jako neobsazené
• pozice 9 a 10 přiřadí výstupům 20 a 21

Příkaz OUT nastaví všechny pozice. Nespecifikované pozice se nastaví jako nepoužité-neobsazené.