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Sistema Märklin:

Este sistema utiliza un protocolo trinario para las direcciones de las locomotoras y binario para el resto de los datos. Es así como una tensión positiva indica un valor igual a 1, una tensión negativa indica un valor 0 y una tensión nula indica un valor de alta impedancia o circuito abierto.

La información tiene una longitud fija de 9 bits, siendo los 4 primeros para la dirección (trinario), el quinto (binario) para la función adicional y los 4 finales (binarios) para la dirección y la velocidad. La duración total del byte es de 4 ms, siendo necesario que el decoder reciba dos veces consecutivas la misma información para considerarla válida. Para asegurar la correcta recepción de los datos, la central envía 4 veces la misma instrucción.

Sistema Trix:

Al igual que en el caso anterior, el sistema Trix utiliza un protocolo trinario para las direcciones y también tiene una longitud fija de los datos. La diferencia radica en la manera de codificar la información.

Los valores se obtienen no por el signo de la tensión sino por la combinación de dos pulsos seguidos. Si los pulsos son de tensión opuesta el valor es 1, si son iguales el valor es 0 o bien el tercer valor, dependiendo si son iguales positivos o iguales negativos. Para las posiciones binarias se interpretara como 1 si los pulsos son de polaridad distinta y 0 si son iguales. Los pulsos tienen una duración de 50 ?s y una separación de 10 ?s.

A diferencia de los demás, el sistema Trix no envía la información en forma individual sino que formando paquetes de información. Esta característica en conjunto con la forma de codificar la información, le dan una ventaja sustancial, pues se puede obtener una zona de frenado sin necesidad de módulos especiales. Bastará entonces con colocar un humilde diodo en serie con la alimentación de dicha zona, con esto todos los bits de datos se convertirán en cero y cualquier máquina que se encuentre en la zona alimentada a través del diodo se detendrá en forma suave (dependiendo exclusivamente del valor de desaceleración programada previamente en el decoder). Para retomar la marcha bastará con cortocircuitear el diodo, lo que puede ser realizado por ejemplo, al cambiar de color una señal o al accionar un cambio.

El sistema Trix es sin duda el más limitado en prestaciones y es justamente esto lo que lo hace “poderoso”, ya que fue el primer sistema en poder construir decoders de pequeño tamaño capaces de entrar en las locomotoras N pues fue diseñado especialmente por Trix para su gama Minitrix. Esta es la razón por la cual el MOROP también normó el sistema Selectrix.

Sistema DCC:

El sistema DCC es binario en todos sus bits y la información se transmite en bytes de 8 bits, por tanto se acerca más a la concepción de los computadores.

En este caso no importa la polaridad ni la combinación, pues cada bit tiene una mitad negativa y la otra positiva. Aquí la diferencia es obtenida por el ancho de los pulsos.

Si el pulso tiene una duración de 58 us el valor es 1, mientras que si el ancho es 100 us el valor es 0.

Imagen en la que se aprecia la forma en que se codifica la información en el sistema DCC

En el sistema DCC la longitud de la información es variable, siendo la mínima longitud utilizada la de 3 bytes y la más larga (hasta el momento) de 6 bytes.

Para indicar el comienzo y el final de la información, se envía una secuencia de 10 bit al valor 1. como los bytes son de 8 bit separados por 1 bit al valor 0, resulta imposible que dentro de un mensaje existan 10 bit al valor 1. Con esto, los decoders siempre sabrán que se trata del inicio o del final de la información.

Como en cada mensaje se indica el comienzo y el final, es posible ampliar las prestaciones de los sistemas (la principal ventaja del sistema DCC) manteniéndose la compatibilidad. Esto implica que se pueden mezclar equipos con diferentes prestaciones en forma simultánea sobre una misma instalación, pues al indicar principio y final de la información, los elementos nunca se confunden.

Ejemplo de datos en el sistema DCC, en este caso, de 3 bytes

El ejemplo de la figura anterior muestra un mensaje mínimo para efectos didacticos y tiene el siguiente significado: Los 10 primeros bits al valor 1 forman el preámbulo que indica el comienzo del mensaje, el siguiente bit a 0 es un separador, luego viene otro bit a 0 que le indica al decoder que se enviará una dirección corta de locomotora (de 1 a 127), la secuencia AAAAAAA es la dirección del decoder al que están enviando el mensaje, luego viene otro bit a 0 como separador, la combinación 01 que sigue le indica al decoder que el resto de la información es para controlar la dirección y la velocidad de la locomotora, luego viene D que indica la dirección (1= adelante, 0= marcha atrás), U indica el encendido o apagado de los focos de la locomotora. SSSS indica el nivel de velocidad a aplicar, en este caso de 14 pasos (0000= parado, 0001= frenada de emergencia. 0010= paso de velocidad 1, 1111= paso de velocidad 14), posteriormente viene el bit al valor 0 como separador. La secuencia EEEEEEEE se utiliza para verificar la validez del mensaje y la correcta recepción del mismo, luego un 1 que forma parte del preámbulo para indicar el fin del mensaje y el comienzo de uno nuevo.

Para el ejemplo anteriormente explicado, la central envía al decoder la siguiente información: Máquina número 12 moverse hacia delante con los focos apagados a máxima velocidad (paso 14).

A diferencia del sistema Märklin, el sistema DCC no necesita enviar mas de una vez el mensaje para que el decoder lo considere valido, pues existe una secuencia de verificación para validar la información, sin embargo la central envía periódicamente la información a los decoder con el fin de mantener los datos actualizados. En caso de que un decoder no reciba correctamente la información, podrá entonces recibirla en la siguiente repetición.

Cuando se envía información mas extensa como en el caso de direcciones largas (hasta 10000), mas pasos de velocidad (28 o la mas usada de 128 pasos) o funciones auxiliares (de 0 a 14) simplemente se agregan mas bytes al mensaje.

Además de todas sus ventajas funcionales, el sistema DCC tiene otra muy importante, y es que al haber un gran número de marcas en el mercado existe una competencia feroz que tiene como consecuencia para el usuario una oferta enorme de material con grandes prestaciones y a un precio razonable. Por supuesto que podemos mezclas elementos de distintas marcas que cumplan la norma DCC, pues tenemos garantizada la compatibilidad, pudiendo elegir el producto que mas se adapte a nuestras necesidades.

Decoders:

Los decoder son los encargados de interpretar la información que la central envía a través de los rieles y ejecutar la información que contiene dicho mensaje. En la figura siguiente se puede apreciar cada bloque de componentes de un decoder. La información que llega codificada en forma de señales cuadradas es rectificada en un puente rectificador para así obtener la corriente necesaria para alimentar el procesador y la etapa de potencia. El procesador o microcontrolador es el que ejecuta todas las labores mediante amplificadores.

Diagrama esquemático interno de los bloques que componen un decoder.

Es de vital importancia saber los requerimientos de cada locomotora para así poder elegir correctamente el decoder a instalar. Debemos considerar el espacio disponible, la corriente máxima consumida por el motor, tipo de motor, número de funciones, si deseamos un decoder con compensación de carga (back EMF), control del motor por pulsos de alta frecuencia, salida para controlar desenganches automáticos, etc.

En la actualidad existe un gran número de marcas y modelos de decoders, por lo que seguramente encontraremos el más adecuado a nuestros requerimientos. Por supuesto que los decoders con mayores prestaciones también son más costosos. Hoy tenemos otro factor a considerar: el sonido, pues existen decoders con sonido integrado específico para un modelo de locomotora, así como decoders en blanco a los que nosotros podemos grabarle el sonido. El precio de los decoders con sonido es hasta el momento bastante elevado, pero al igual que los demás componentes de un sistema digital, tiende a hacerse cada vez más económico y con mayores prestaciones.

Finalmente queda mencionar que existen decoders de funciones, los cuales no tienen la facultad para controlar un motor, solamente controlan “funciones”. Estos decoders son bastante mas económicos que los normales y de menor tamaño, por tanto pueden instalarse tanto en locomotoras como vagones o cualquier otro elemento. Lo habitual es que sean de 4 u 8 funciones.

 

Ejemplo de algunos decoders DCC, de izquierda a derecha y de arriba abajo tenemos: Zimo MX 64, ESU Lokpilot XL, ESU Loksound 2 con sonido incorporado, CT DCX 70, Zimo MX 63, CT DCX 73, Zimo MX 62 y finalmente un decoder de funciones, el CT GE 70 de 4 funciones.

 

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Actualizado Agosto de 2007.

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