Motorola/mfx

Prinzipielle Funktion

Klassische Modellbahnsteuerungen verwenden zwei Leiter im Modellbahngleis, zwischen denen eine Spannung angelegt wird. Die Leiter sind direkt mit dem Motor in der Modelllokomotive verbunden, der sich mit einer zur Spannung proportionalen Geschwindigkeit dreht und die Lokomotive bewegt. Diese Technik wird heute als „analog“ bezeichnet.

Eine digitale Modellbahn benutzt die zwei Leiter im Modellbahngleis hingegen als kombinierten Energie-Daten-Bus, der eine gleichbleibende Spannung als Energieversorgung zur Verfügung stellt, in die zusätzlich Steuerungsbefehle eingeflochten werden. Diese Befehle werden von einfachen und kleinen Mikrocontrollern in den Lokomotiven, den sogenannten „Decodern“, ausgewertet. Zusätzliche fest installierte Decoder ermöglichen zudem die Ansteuerung von ortsfesten Geräten wie Weichen oder Signalen.

Märklin Digital verwendete anfangs zur Ansteuerung des Busses und zum Dekodieren der eingebetteten Steuerungsbefehle integrierte Schaltkreise von Motorola, weswegen man bei dem ursprünglichen System auch vom Motorola-Format oder vom Märklin-Motorola-Digitalsystem spricht. Ab 2004 wurde diese Art der Steuerung durch das mfx-System ergänzt, das im Artikel Märklin Systems genauer beschrieben wird. Beide Systeme sind als Hausnormen der Firma Märklin entstanden. Dies ist ein grundsätzliches Unterscheidungsmerkmal zu alternativen digitalen Modellbahnsteuerungen, bei denen sich das Digital-Command-Control-Datenformat (auch bekannt als DCC) auf breiter Front durchgesetzt hat. Im klassischen Märklin-Digitalsystem ist der Datenbus unidirektional, d. h., die Lokomotiven und andere Geräte können nur Befehle von der Zentrale entgegennehmen, selbst aber keine Informationen senden. Für diesen Weg nutzt das System einen zweiten, völlig unabhängigen Rückmeldebus. mfx-Decoder besitzen dagegen eine eingebaute Rückmeldefähigkeit, wodurch sich entsprechend ausgestattete Fahrzeuge selbsttätig bei der Zentrale anmelden. Alle mfx-Decoder verstehen aber auch das Motorola-Protokoll.

Zur Energieversorgung wird in den Märklin-Digital-Bus eine Rechteckspannung eingespeist, die zwischen +22 V und −22 V oszilliert. Dies ist am klassischen Märklinsystem orientiert, das mit einer Wechselspannung von bis zu 16 V im Gleis zur Ansteuerung des Motors arbeitet. Aus diesem Grund können theoretisch auch nicht mit einem Digitaldecoder ausgerüstete Lokomotiven auf einer Märklin-Digital-Modellbahnanlage eingesetzt werden – sie bewegen sich allerdings immer mit konstanter Geschwindigkeit in die gleiche Richtung.

Beim Märklin-Motorola-Protokoll werden die digitalen Informationen auf dem Bus dadurch übertragen, dass die Zeitspanne für positive und negative Spannung zwischen den Leitern nicht exakt gleich lang sind. Je nachdem, ob der Übergang zwischen positiver und negativer Spannung zeitlich etwas früher oder später als für eine gleichmäßige Frequenz nötig erfolgt, wird eine digitale 0 oder 1 übertragen. Über die Protokollschichten des Motorola-Formates entsteht so ein digital übermittelter Befehl.

Neben der Ansteuerung der Lokdecoder verwendet das Märklin-Motorola-Protokoll ein praktisch identisches Datenformat für die Ansteuerung von Weichen- und Funktionsdecodern, benutzt dort aber einen Takt mit doppelt so hoher Datenrate, so dass beide Decodertypen jeweils die Signale des anderen Typs ignorieren.

Quelle: Wikipedia

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