Selbstverständlich ist all dies nur bei M-Schienen möglich. Die K-Gleise besitzen keinen Gleiskörper, so daß dort kein Platz für Elektronik ist. Grundsätzlich kann die Platine auch in dem neuen C-Gleis eingebaut werden; es sind jedoch einige Änderungen erforderlich, die zu kompliziert zu beschreiben sind. Außerdem muß die Höhe durch Verwendung entsprechender Baueteile weiter reduziert werden, da die Innenhöhe der C-Gleise geringer ist als die der M-Gleise; dies gilt insbesondere auch für die separat zu montierenden Kondensatoren. Daher empfiehlt sich der Entwurf einer neuen Platine unter Verwendung von SMD-Bauteilen. Solche Platinen sind mittlerweile von Bo Braendstrup auf Grundlage einer Eigenentwicklung und von Mario Binder auf Grundlage dieses Dekoders entwickelt worden.
Der nebenstehende verkleinerte Schaltplan der zum Einbau in die Weiche geänderten Dekoderschaltung dient nur der Anschauung; unten findet sich eine Downloadmöglichkeit für den Schaltplan in lesbarer Größe. Die rote Markierung der beiden Bereiche links unten und rechts soll darauf hinweisen, daß sich diese Bauteile nicht auf der Platine befinden sondern im Gleiskörper frei verdrahtet und angelötet werden. Der grün eingerahmte Schaltungsteil rechts unten beschreibt eine zusätzliche bzw. alternative Sicherung der Weichen und des Dekoders vor der Gefahr des Abbrennens bei nicht erkanntem bzw. fehlendem Aus-Befehl.
Der Basiswiderstand für die Treibertransistoren R2 mußte auf adäquate 1k reduziert werden. Außerdem habe ich einen Teil der Stromversorgung unmittelbar in den Gleiskörper gelötet, nämlich den Ladekondensator C1, der überdies aus Platzgründen durch zwei Kondensatoren (C1a und C1b) zu je 100µ ersetzt wird, sowie die Gleichrichterdiode D1. Die verbleibenden Bauteile passen auf das in der Auflösung 1024x768 bei einem 15"-Monitor etwa 1:1 wiedergegebene Platinchen. Die tatsächlichen Maße betragen von den äußeren Rändern der Leiterbahnen auf jeder Seite 3,1 cm. 
Hinzu kommen optional die "vor" T1 eingefügten Bauteile CS und RS. Sie bewirken, daß der 4051 nur für 150 ... 300 ms ein Freigabesignal erhält und somit die Weichenspulen nur für diese Zeitdauer unter Spannung stehen, so daß auch das Ausbleiben oder Nichterkennen des Aus-Befehls (alle Datenbits sind "0") nicht zu einem Eisenbahn-Brand oder zumindest dem Hitzetod von T2/T3 bzw. der Spulen führt. Wer den Dekoder teilweise für Weichen und teilweise für Schaltaufgaben einsetzen will, die eine Dauerschaltung benötigen, kann CS und RS weglassen und vor jeden Treibertransistor - T2/T3 - die rechts unten grün eingerahmten Bauteile schalten. Auch dafür gibt es eine Platine, deren Layout links abgebildet ist . Auf ihr finden zwei dieser Weichensicherungen sowie die Ansteuerelektronik für die Beleuchtungsschaltung Platz. Im größeren Maßstab nebst Bestückungsseite ist das Layout im erwähnten Download-Paket enthalten; die Sicherungsplatine im Maßstab 2:1.
Die nebenstehenden Fotografie zeigt den Einbau in eine Standard-M-Weiche. Deutlich ist die Plazierung von C1a/C1b und D1 einerseits sowie der beiden Treibertransistoren nebst Schutzdioden andererseits zu erkennen. Das Löten am Gleiskörper und Mittelleiter erfordert etwas mehr als einen SMD-Lötkolben; außerdem sollte das Metall zuvor etwas blankgeschliffen werden. Wichtig ist die Polung der Kondensatoren und der Diode: der Pluspol der Kondensatoren gehört an den Gleiskörper und die Kathode der Diode (erkennbar durch den Ring) muß an den Mittelleiter gelötet werden - sonst kann ein hübsches Feuerwerk die Folge sein. Bei den Spulen der Weichenantriebe müssen Sie die blauen Kabel ablöten. Da Sinn der Sache der kabellose Aufbau ist, müssen auch die gelben Beleuchtungskabel entfernt werden; der kurze gelbe Versorgungsanschluß für die Lampe wird unmittelbar mit dem Mittelleiter verbunden. Hierdurch brennt die Lampe ohne Flackern; wem dies - insbesondere bei Versorgungsspannungen von mehr als +/- 16 V - zu hell ist, kann eine entsprechende Z-Diode mit der Anode am Mittelleiter in Reihe schalten, wobei auf deren Verlustleistung zu achten ist. Wer nur einen schwachbrüstigen Booster besitzt oder alle Energie für das rollende Material benötigt, wird nicht darum herumkommen, entweder auf die Beleuchtung zu verzichten oder aber doch zu jeder Weiche eine Leitung nur für die Beleuchtung zu legen; evtl. wäre auch zu überlegen, die Z-Diode zu vergrößern, so daß die Beleuchtung nur noch sehr schwach ist.
Zu den Bauteilen:
Aus Platzgründen sollten nur 1/4-Watt-Widerstände verwendet werden. Für R2, R4, R5 und RS sind sogar 1/10-Watt-Widerstände zu empfehlen, weil dann die Platine um wenigstens 1 mm tiefer eingebaut werden kann. Die Kondensatoren dürfen nicht höher als 5 mm sein - besser niedriger. Gleiches gilt für T1. Ggfs. muß das Platsikgehäuse gekürzt oder auf einen ähnlichen NPN-Transistor ausgewichen werden. Aus diesem Grund sollten Sie auch eine Ausführung wählen, bei der die Anschlußdrähte bereits im Dreieck aus dem Gehäuse kommen. CS sollte nur 2 oder 3 mm hoch sein, da er sonst nicht genügend Platz findet. Ein Keramik-Vielschicht-Kondensator ist - auch für C5 - sehr geeignet; natürlich kann man auch einen SMD-Kondensator verwenden. Der Durchmesser von C1a und C1b darf nicht größer als 7 mm sein. Der Durchmesser von C2 schließlich darf 5 mm nicht übersteigen. Wenn der Dekoder trotz korrekter Adresseinstellung nicht funktioniert und kein anderer Fehler feststellbar ist, wird wohl die Zeitkonstante nicht korrekt eingestellt sein. Ist der MC145027 bis etwa Mitte 1988 gefertigt worden, sind die angegebenen Werte von R4=100k und R3=12k korrekt. Bei später gefertigten ICs müssen die Werte auf R4=220k und R3=27k oder 22k geändert werden. Oftmals funktioniert aber auch die Kombination 100k/22k. Man kann natürlich auch die Kondensatoren entsprechende ändern.
Hier die Stückliste für den Weichendekoder ohne die Bauteile für die Sicherung:
| R1 = 3k3 | C1a, C1b = 100 µ/25 V | D1 = 1N4001 |
| R2 = 1k | C2 = 10 µ/10 V radial | D2 = Z-Diode 8,2 V/400 mW |
| R3 = 12 k (22k/27k) | C3 = 1n8/RM 7,5 | D3, D4 = 1N4148 |
| R4 - R6 = 100 k (R4=220k) | C4 = 3n9/RM 7,5 | T1 = BC 547 |
| R7 = 270 k | C5, CS = 100 n | T2, T3 = BC 337-40 |
| RS = 220 k | IC1 = MC145027 | |
| IC2 = CMOS 4051 |
Wie erwähnt ist die Größe der Bauteile für den Einbau in die Weiche von erheblicher Bedeutung. Es empfiehlt sich daher, diese vor dem Kauf auszumessen bzw. bei Bestellungen zuvor die Maße anzufordern und bei der Bestellung hierauf ausdrücklich Bezug zu nehmen. Beschaffungsprobleme können allenfalls beim MC145027 auftreten, da diese Motorola-Chips nicht unbedingt die gängigsten Halbleiter - also daher wahrscheinlich nicht vorrätig - sind. Im Versandhandel sind sie aber von einigen Anbietern zu erhalten - etwa von Diesselhorst, Geist, Lehmann, Segor, Simons oder Stippler, deren Anschriften den einschlägigen Anzeigen in Elektronik-Zeitschriften entnommen werden können.
Wer die Bauteile nicht selbst beschaffen und Platinen nicht selbst herstellen kann, mag sich an mich wenden; vielleicht kann ich helfen.
Die optionalen RS und CS sind im Platinenlayout nicht berücksichtigt; sie können aber leicht zusätzlich eingefügt werden. Hierzu wird R5 nur bei T1 eingelötet. An seinem anderen Bohrloch wird CS liegend eingelötet; die freien Anschlußdrähte von R5 und CS werden verbunden. An diese Verbindung wird ebenfalls RS angelötet, der über R4 liegt und mit seinem anderen Anschluß entweder in dem freien Bohrloch zwischen R4 und C5 oder aber an C4 angelötet wird. Insbesondere bei Verwendung von 1/4-Watt-Widerständen für R4 und RS empfiehlt sich, R4 am Rand der Platine parallel zu C4 an dessen beide Anschlüsse bzw. Seiten und RS an Stelle von R4 in das besagte freie Bohrloch bei C5 zu löten. Die linke Fotografie zeigt die Bestückung in der ersten Variante.
Die Schutzdioden D3 und D4 werden zwischen die Spulenanschlüsse gelötet. T2 und T3 werden jeweils mit ihren Kollektoranschlüssen an die äußeren Spulenanschlüsse gelötet; die Emitteranschlüsse werden zusammengelötet und mit einem Stückchen Draht mit Masse, d.h. der Verbindung von D1 mit C1a/C1b , verbunden. Die rechte Fotografie - ein Ausschnit aus der obigen Gesamtschau - veranschaulicht dies und zeigt die Verdrahtung. Will man hiervon abweichend anstelle RS und CS für jede Spule eine eigene Sicherung vorsehen, so müssen die im Schaltplan grün markierten Bauteile an bzw. vor jeden Treibertransistor gelötet werden: der Kondensator kommt in den Signalweg, wobei auf die Polung zu achten ist (der Minuspol führt zur Basis von T2 bzw. T3); die Widerstände werden von beiden Polen des Kondensators an Masse, also die Emitteranschlüße der Transistoren, geführt.
Die Adresseinstellung erfolgt aus Platzgründen mit dem Lötkolben und nicht durch Schalter. Hierbei kann jeder der vier Adresseingänge des MC145027 mit Masse oder Plus verbunden oder offen gelassen werden. Achten Sie sorgfältig darauf, daß kein Pin zugleich mit Plus und Masse verbunden ist - sonst funkt“s. Die Funktion dieser Verbindungen ist diesselbe wie die der 8-fach-Schalter auf dem Lok-Digital-Dekoder; auch die Bezeichnung der Lötbrücken im Schaltplan ist mit diesen identisch. Die Adresseinstellung erfolgt also wie aus der Tabelle ersichtlich entsprechend der Erläuterung in den Bedienungsanleitungen zu Digital- und Delta-Lokomotiven zzgl. der Adresse 0 bei offenen Eingängen. In Elektor Heft 12/87 S.21 ist eine Tabelle abgedruckt, aus der sich auch die Zuordnung zu den Einstellungen des Märklin-Keyboards ergibt; in Heft 4/89 S. ist eine ähnliche Tabelle wie in den Märklin-Anleitungen für 81 Adressen abgedruckt. Bei Carsten Meyer findet sich eine entsprechende Erläuterung. Und schließlich
kann man dies auch mit der Formel
Weichennummer = Tastennummer + 3 + 16 * (Keyboardnummer -1)
errechnen, wobei sich "Weichennummer" auf die Durchnumerierung aller Weichen nach dem Elektor-System gemäß der genannten Tabelle bezieht. Ein Beispiel: Die Weiche bzw. der Dekoder soll mit dem 8. Tastenpaar des 4. Keyboards adressiert/angesprochen werden. Dann lautet die Formel:
Weichennumer = 8 + 3 + 16 * (4 - 1) = 59.
Aus der Tabelle kann man entnehmen, daß zur Weichennumer 59 die Hauptadresse 14 gehört, zu deren Einstellung am MC145027 des Dekoders Pin 1 offen bleibt, Pin2 und Pin 3 auf Plus und Pin 4 auf Masse gelegt werden. Da zu jeder Hauptadresse 8 Subadressen gehören und die der Hauptadresse 14 zugewiesenen Weichennummern von 56 bis 59 reichen, wird die Weiche Nr.59 (= 8. Tastenpaar des 4. Keyboards) durch die letzten beiden Subadressen, also die letzten beiden Schaltausgänge - Y6 und Y7 - des CMOS-IC 4051 gesteuert.
Will man die Weichen mit der IntelliBox steuern, so muß man beachten, zu der IB-Adresse "3" hinzuzuaddieren bzw. von der Weichennummer gemäß Tabelle "3" zu subtrahieren. Denn zum einen beginnt die Numerierung der Weichen bei Uhlenbrock mit "1" (also -1 bzw. +1) und zum anderen können wir bei dem Selbstbau-Dekoder auch die Hauptadresse 0 einstellen, die bei Märklin und bei Uhlenbrock aber nur beim Idle-Mode verwendet wird (also +4 bzw. -4). D.h. die IB-Adresse 59 müßte beim Dekoder für die Weichennumer 62 laut Tabelle (also Hauptadresse 15, Subadressen 5+6, also Schaltausgänge Y4+Y5) eingestellt werden. Umgekehrt läßt sich eine Weiche mit der Weichennummer 59 laut unserer Tabelle durch die IB unter der Adresse 56 schalten.
Benutzt man aber keinen Märklin oder -identischen Controller sondern eine andere Steuerung - etwa einen selbstgebauten Controller oder einen Software-Controller -, so kann man mehr als 256 Weichen bzw. 512 Magnetartikel steuern. Da mit den vier ternären Adresstrits insgesamt 81 Dekoder-Adressen eingestellt werden können und jeder Dekoder wiederum 8 Subadressen, also Schaltausgänge, besitzt, die durch die binären Datenbits der Steuerimpulse adressiert werden, können 324 Weichen oder 648 Magnetartikel geschaltet werden. Dies dürfte auch für eine große Anlage genügen. Wem dies aber noch nicht ausreicht, der kann auch A5 des MC145027 (P20) statt an Masse an Plus legen und somit weitere 324 Weichen bzw. 648 Magnetartikel schalten; allerdings muß der Controller die Möglichkeit bieten, alle Weichensteuerkommandos mit gesetztem 5. Bit auszusenden; auf diese Weise werden z.B. die Funktionsdekoder im Tanz- und Panoramawagen gesteuert. In diesem Fall verbinden Sie also A5 (P20) mit Plus.
Die vorstehenden Erläuterungen und Fotografien beziehen sich auf die übliche Stromversorgung des Dekoders über die negative Fahrspannung. Hierbei liegt Masse des Dekoders an der negativen Fahrspannung. Dies hat den Nachteil, daß die aufgrund der Unsymmetrie der Datensignale ohnehin schon stärker belastete negative Fahrspannung beim Schalten der Weichen noch stärker belastet wird. Bei starker Belastung und/oder schwachen Boostern kann dies zum Zusammenbrechen der negativen Fahrzspannung und damit deutlichen Aussetzern fahrender Loks beim Schalten von Weichen führen. Dies kann man vermeiden, indem man die Dekoder nur über die positive Fahrspannung betreibt. Dabei liegt Masse des Dekoders an Masse des Boosters. Der Anschluß ist wie im Schaltplan mit **** markiert vorzunehmen; D1 ist hierbei umzupolen. Die obige Beschreibung des Einbaus trifft dann selbstverständlich nicht mehr zu.
Der Einbau des Dekoders in die Dreiweg-Weiche ergibt sich aus den beiden nebenstehenden Bildern. Rechts ist eine Ausschnitsvergrößerung zu sehen, die die Verdrahtung der Spulen zeigt.
Die Besonderheit der Dreiweg-Weiche ist, daß sie zwei Spulenkörper, also vier Spulen, enthält. Da die Spulen nicht miteinander gekoppelt sind, erfordert das Umschalten von "links" nach "rechts" an sich zwei Schaltvorgänge: Von "links" nach "geradeaus" mit einer der linken Spulen und von "geradeaus" nach "rechts" mit einer der rechten Spulen.
Der Anschluß an den Weichendekoder bietet nun die Möglichkeit, diesen zweifachen Schaltvorgang in einen Befehl zusammenzufassen. Zu diesem Zweck werden die erforderlichen vier Transistoren - für jede Doppelspule zwei - über Dioden in der Basisleitung mit drei Schaltausgängen des Dekoders so verbunden, daß der erste Ausgang beide Spulen auf "geradeaus", der nächste Ausgang die linke Spule auf "links" sowie die rechte Spule auf "geradeaus" und schließlich der dritte Ausgang die linke Spule auf "geradeaus" sowie die rechte Spule auf "rechts" schaltet. Die nebenstehende Skizze - bei der zur besseren Übersichtlichkeit die Transistoren und Schutzdioden fehlen - wird dies verdeutlichen. Der Aufbau ergibt sich aus dem obigen Bild. Alternativ können Sie auch die mechaniche Koppelung, wie sie in Heft 2/75 auf S.16 des Märklin-Magazins beschrieben ist, verwenden, so daß der erste Ausgang beide Spulen auf "geradeaus", der nächste Ausgang nur die linke Spule auf "links" und schließlich der dritte Ausgang nur die rechte Spule auf "rechts" schaltet. Es wird wohl funktionieren; ich habe es aber nicht getestet.
Obwohl die Doppel-Kreuzungs-Weiche mehr Platz benötigt als die anderen Weichen, bietet sie doch innen erstaunlicherweise deutlich weniger Raum, so daß die normale Platine nicht hinein paßt. Man muß also die Schaltung - wie ich - auf zwei kleinere Platinen aufteilen, die durch zahlreiche Kabel entsprechend miteinander verbunden werden, eine spezielle SMD-Platine entwerfen oder versuchen, die C-Weichen-Dekoder einzupassen.
Die nebenstenden Fotografien zeigen den Aufbau der zuerst genannten Variante in der größeren Doppel-Kreuzungs-Weiche des Normalkreises, der analog zu der obigen Beschreibung erfolgt. Eine Ausschnittsvergrößerung steht bereit.
