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 počtu 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, ale podporuje i konfiguraci pomocí CV.

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. Funkce není zatím dopsaná.

Nastavení dekodéru

Dekodér se primárně nastavuje pomocí terminálu pomocí příkazů. Terminál také umožňuje vzít v textové formě konfiguraci a uložit si ji. Pro lepší spolupráci s běžnými řídícími programy samozřejmě funguje pomocí konfigurace CV:

• Terminálové Příkazy
• Nastavení CV

Nejjednodušší nastavení pomocí CV je asi toto:

1. Rozmyslet pořadí fyzického zapojení návěstidel, jejich pořadí pak určí obsazené DCC adresy
2. Přiřadit dekodéru počáteční adresu do CV 1 (+9)
3. Určit si způsob ovládání návěstidel (viz výše) a převést na část kódu pro řídící CV podle následující tabulky:

Hodnota	Význam
0	Bitové
32	Samostatné adresy
64	Rozšířený packet
96	Výhybky

Pro každé návěstidlo určit kód pro jeho typ, podle následující tabulky:

Typ návěstidla	Varianta	Světla	Číselný kód
Odjezdové	Kompletní	ZČBŽ	0
	Jen rovně	ZČB	4
	Jen odbočkou	ČBŽ	5
Vjezdové	Kompletní	ŽZČBŽ	1
	Jen rovně	ŽZČB	4
	Jen odbočkou	ŽČBŽ	5
Oddílové	Autoblok	ŽZČ	6
Jednoduché	Základní	ZČ	10
	S posunem	ZČB	11
	S odbočkou	ČBŽ	12
	Seřaďovací	BM	24
Předvěsti	Výstraha základní	Ž	15
	Výstraha opakovací	ŽB	16
	Vjezdové základní	ŽZ	17
	Vjezdové opakovací	ŽZB	18

Pak, postupně pro každé zapojené návěstidlo nastavit řídící CV podle následující tabulky. Hodnota pro řídící CV se vypočítá jako:

128 + kód typu návěstidla + kód způsobu ovládání

Pořadí návěstidla	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
Řídící CV	138	151	164	177	190	203	216	229	242	257	270	283	296	309	322	335