Dálkové ovládání lokomotiv G

Za ideální ovladač určený pro výhradně ruční řízení vlaku považuji takový, který ovládá rovnou lokomotivu a není závislý na velikosti napětí v kolejích ani na digitální centrále. Přes několik komerčních pokusů se ovšem tato idea zatím v menších měřítkách neprosadila, třebaže na modulových setkáních by zajisté využití našla.

Na zahradní železnici je přímé bezdrátové ovládání vidět častěji. Kromě podomácku vyrobených zařízení se najde i několik komerčních. Se svým systémem přišla i firma Piko. Mimo vlaků řízených analogově a digitálně (i to jde dálkově), tak od roku 2019 nabízí i lokomotivy s přímým dálkovým ovládáním. Kromě nových startsetů nabízí bezdrátovou sadu pro zástavbu do analogové lokomotivy Piko 35040, o které je i tento článek. Sada je určena pro zabudování do lokomotiv zahradní železnice o rozchodu 45 mm (G), tedy pro měřítka I (Piko 1:32) a IIm (LGB 1:22,5).

---

Dálkové ovládání Piko

Výhody

• Snadné bezdrátové ovládání, umožňuje řídit rychlost, směr, nouzové zastavení a dva zvukové efekty. Pochopí i malé dítě.
• Lze koupit i lokomotivy s tímto ovládáním zabudovaným (zatím malé dieselové na baterie, případně čistící).
• Komplet pro jednu lokomotivu je levnější než samotný DCC dekodér. Není třeba DCC centrála, přijímač, ovladače.
• Možnost přepínat v lokomotivě napájení z kolejí nebo z baterie.
• V kolejích může být napětí z libovolného zdroje (napáječ 12-24 V, analogový ovladač, DCC centrála).
• Velikost napájecího napětí (koleje, baterie) omezí dětem nejvyšší rychlost modelů (16 V je akorát pro lokální trať, 24 V pro rychlíky).
• S baterií ve vlaku není třeba napájet a čistit koleje, možno využít třeba plastových kolejnic z 3D tisku.
• Zástavba do lokomotivy je podobná zástavbě DCC dekodéru. V setu je kompletní deska, která se v lokomotivě vymění nebo zařadí mezi sběr proudu a stávající elektroniku.
• Malý ovladač. Dobře se drží, má průvlek na šňůrku.
• Jeden ovladač = jedna lokomotiva. Nehrozí přebírání lokomotiv mezi více účastníky.

Nevýhody

• Neřeší ovládání výhybek.
• Pouze osm nastavitelných kanálů, tj. osm zapnutých lokomotiv současně.
• Malý ovladač, lehce se ztratí. Lze ale dokoupit zvlášť.
• Nelze ovládat více lokomotiv jedním ovladačem. Pro přepnutí ovladače na jinou lokomotivu je třeba servisní zásah šroubovákem.
• Omezený počet funkcí ovladače (vpřed/vzad = zrychlit/zpomalit/zastavit, zvuk 1, zvuk 2). Zapnutí ozvučení jízdy a kouřového generátoru zůstává vypínačem na lokomotivě. Světla svítí za jízdy podle směru.
• Po zabudování setu nelze lokomotivu ovládat analogově.
• Není vhodné pro jakoukoliv automatizaci provozu.
• Pro omezený dosah vysílače, který výrobce udává na 20 metrů, není vhodné pro velká a nepřehledná kolejiště řízená z jednoho místa.
• Malá baterie vysílače omezuje intenzivní použití.
• Třicet rychlostních kroků v jednom směru mi u tlačítkového ovladače připadá příliš, nicméně stačí držet tlačítko pro postupné zrychlování nebo brzdění.

---

Piko 35040

Sada obsahuje desku s přijímačem, malou desku s usměrněním a vypínačem a jednoduchý dálkový ovladač. Desky jsou určené k zabudování do analogové lokomotivy, obvykle místo originální analogové desky. Montážní otvory desky s přijímačem odpovídají jiným deskám Piko.

Vyzkoušel jsem si několik typů zástaveb zmíněného setu do analogové lokomotivy Piko BR80 ze startsetu o rozchodu G. Lokomotiva má bílá světla přepínaná podle směru jízdy, analogový kouřový generátor a na základní desce zabudovaný zvukový generátor se dvěma efekty spouštěnými magnetem v kolejích.

---

Pár pokusů mi trvalo, než jsem zapojil obvod k plné spokojenosti. Můžete pokračovat ve čtení průběžného vývoje nebo přeskočit na poslední použitou variantu.

---

Vývoj zapojení

Varianta 1 – bez zvuku

Nejdříve originální analogovou desku v lokomotivě vyměňuji za desku s přijímačem. Napájení z kolejí je třeba vést přes dodávanou destičku s usměrňovačem a vypínačem, ale jinak se kabely zapojí do stejně pojmenovaných konektorů a lokomotiva hned jezdí, svítí a kouří. Určitě jde o nejjednodušší variantu k zabudování nenáročnou na práci i na prostor v lokomotivě.

Původní analogové zapojení
koleje -> analogová deska -> motor

Dálkové ovládání – varianta 1
koleje -> usměrňovač -> deska s přijímačem -> motor

Jenže ouha, na desce není kam připojit reproduktor. Takže jezdí potichu. Na desce je sice výstup pro analogový zvukový dekodér, ale kdo by se sním sháněl (více ve variantě 3 a 4) a platil něco navíc. I obchodník mi potvrzuje, že nabízí pouze digitální zvukové dekodéry a žádný analogový nemá.

Variantu 1 doporučuji pro lokomotivy bez zvuků.

V návodu jde o schéma zapojení v kapitole 6.1.1 bez zapojení zvukových výstupů. Jen napájení přes usměrňovač, motor a světla. Magnetický snímač pro zvukové efekty se do desky nezapojuje.

Varianta 2 – zvučí, ale divně

Přesouvám se v návodu ke druhému zapojení dle kapitoly 6.1.2, píšou o paralelním zapojení. Použije se původní analogová deska spolu s novou deskou přijímače.

První problém je prostor. Celá krytá část lokomotivy je zaplněna elektronikou, závažím, reproduktorem a motorem, na druhou desku není místo. Nakonec desku umisťuji do kabiny strojvůdce, u zadní stěny nebude vadit.

Zpět k zapojení. Původní deska je zapojena stejně, jen napájení z kolejí vedu nejdříve do usměrňovače, potom do nové desky s přijímačem a její motorový výstup do kolejového vstupu analogové desky.

Původní analogové zapojení
koleje -> analogová deska -> motor

Dálkové ovládání – varianta 2
koleje -> usměrňovač -> deska s přijímačem -> analogová deska -> motor

Spínání zvuků zatím nechávám na magnetických kontaktech. Mohl bych ale kontakty odstranit a propojit desky ještě trojicí drátků. Výstupy b, r, y na desce s přijímačem nahrazují kolejový kontakt, zvuky se spínají dálkovým ovladačem.

Vše tedy zapojuji a kompletuji. Lokomotiva jezdí, svítí, kouří. A vydává zvuky. Ale trochu jinak.

Hlavní problém je v motorovém výstupu desky s přijímačem. Tedy problém. Výstupem z nové desky je PWM signál pro motor. Ten je pro řízení motoru zajisté vhodnější variantou. Původní analogová deska motor neřídí, analogový proud jde přes desku nezměněn, jen se podle velikosti jeho napětí mění „rychlost“ zvuků (odfukování páry) za jízdy a podle jeho polarity svícení předních nebo zadních světel. Jenže při PWM řízení je na desce napětí ve výši napájecího, takže lokomotiva zvučí, jako by jela plnou rychlostí, ať už jede rychlostí libovolnou. A to při pomalé jízdě není hezké.

Variantu 2 nedoporučuji.

Varianta 3 – zvuky už fungují

Začínám pátrat, jak zvuky správně zapojit. Vracím se k zapojení dle kapitoly 6.1.1 v návodu. Při hledání doporučeného zvukového analogového dekodéru mi vyhledávače na Piko 36194 vrací prakticky kompletní pajšl mé lokomotivy – proč bych si měl objednávat to, co už mám. Jinou doporučenou variantou v návodu je sada Piko 36220, ale ta má zvuky americké lokomotivy, tu nepotřebuji.

Po podrobném zkoumání výstupů a vstupů obou desek mi nakonec záměr výrobce dochází. Zvukovým analogovým dekodérem je ona analogová deska, která v mé lokomotivě byla původně.

Takže rychle zpět k variantě 1. Do kotle vkládám novou bezdrátovou desku a původní analogovou (zvukovou) desku umisťuji do kabiny za strojvedoucího, pasuje tam docela přesně.

Vše propojuji, kompletuji, zkouším a k mé spokojenosti lokomotiva funguje. Jen reakce na ovladač jsou nejisté, ale jak se ukáže později, jde o vybitou baterii v ovladači. Takže sepisuji tento článek a před jeho vydáním se ještě zamýšlím. Napadá mě však, že to jde i jinak.

Variantu 3 jsem použil, dokud mě nenapadla čtvrtá.

Varianta 4 – předchozí, ale jinak

Rozhodl jsem se předělat třetí variantu tak, aby původní analogová deska se zvuky zůstala v kotli a nová deska s přijímačem byla v kabině za strojvedoucím. Slibuji si od toho kratší vedení kabelů (původních i nových silových), kvalitnější příjem antény a snadnější přístup k případné změně kanálů. Zapojení elektroniky je stejné jako ve třetí variantě, popíšu ho zde.

Variantu 4 doporučuji pro lokomotivy se zvukem.

Rozmístění elektroniky

Na původních místech v kotli nechávám hlavní desku s elektronikou, dále desku s regulací hlasitosti, vypínačem kouřového generátoru a desku s regulátorem napětí pro kouřový generátor. Neměním osvětlení ani reproduktor.

Zcela odstraňuji desku s magnetickými kontakty zespodu lokomotivy.

Novou desku s přijímačem umisťuji do kabiny za strojvedoucího a nijak ji nefixuji, drží opřená o zadní stěnu přidržovaná na místě jen pomocí připojených kabelů. Novou malou destičku s vypínačem a usměrněním vkládám těsně pod odnímatelné uhlí, drží přilepená oboustrannou pěnovou lepící páskou na kousku plastu, který lepím zespodu uhláku. Navíc si pod podlahu kabiny přidávám konektor pro případné připojení lokomotivy k baterii, kterou můžu vozit na připojeném vagónu.

Zapojení elektroniky

Napájení z kolejí, které má kontakty pod reproduktorem, a napájení z konektoru pro baterii vedu po pravé straně nad koly, vyvrtaným otvorem do kabiny a nahoru k nové destičce s přepínačem a usměrněním (konektory INPUT A ~/~ koleje, konektory INPUT B +/− baterie). Od přepínače (z konektoru OUTPUT +/−) krátkými kabely vedu napájení dolů do desky s přijímačem (konektory V1+/V2−). Z přijímače (konektory M1/M2) vedu kabely opět pravou stranou nad koly ke kontaktům motoru, které jsou také schované pod reproduktorem.

Vyzkouším, že už v této konfiguraci lokomotiva jezdí na dálkové ovládání.

Dále zapojuji osvětlení. Nechávám původní kabeláž s rezistory a diodami na kabelech, které dosahují nad analogovou desku v kotli. K nim vedu tenký třížilový kabel z desky s přijímačem (výstupy +, LF, LR), tentokrát vyvrtaným otvorem z kabiny po levé straně nad koly a pod reproduktorem nahoru k analogové desce. Tam si kabely rozbočuji na jednotlivá světla a spojuji je s původními kabely pomocí násuvných dutinek a pájecích kolíků izolovaných smršťovací bužírkou.

Zapojení ozvučení se skládá z několika částí. Nejprve zapojuji napájení původní analogové desky stejnosměrným proudem. Pro toto je na nové desce s přijímačem výstup S1/S2, na kterém se v několika krocích mění velikost stejnosměrného napětí v závislosti na rychlosti jízdy. Z něj vedu kabely do původních kolejových vstupů analogové desky po levé straně nad koly a pod reproduktorem. Dále je třeba zapojit reproduktor a ovladač hlasitosti, ty ale nechávám zapojené podle originálu s původními kabely. Poslední částí je zapojení funkčních výstupů zapojených místo magnetických kontaktů. Z desky s přijímačem vedu třížilový kabel (z výstupů b, r, y) nad levými koly pod reproduktorem i pod analogovou deskou k jejímu druhému konci, kam je připojuji do stejně pojmenovaného konektoru (b, r, y).

Pro napájení kouřového generátoru nechávám původní zapojení s vypínačem v čele kotle a deskou stabilizátoru hned za ním. Jen prodlužuji napájecí kabely a zkouším je připojovat na různé výstupy. Nakonec je přidávám do výstupu pro motor (M1/M2) na desce s přijímačem. Příště bych je asi připojil rovnou ke kontaktům motoru pod reproduktorem.

Mírně obtížnější je propojování kabelů v kabině lokomotivy. Deska s přijímačem leží volně na podlaze kabiny a v rozebraném stavu kabiny je snadno přístupná, ale desku s přepínačem napevno lepím k sundavací boudičce, takže při každé rozborce od ní musím napájecí kabely odpojovat a zapojovat skrz omezenější přístup oknem kabiny a dírou po uhlí.

Trochu jsem se obával o průvěs nově tažených kabelů nad koly lokomotivy, aby je za jízdy okolky neprodřely, ale nakonec vše drží, jak má, a prozatím nijak kabely zespodu podlahy nefixuji.

Původní analogové zapojení
koleje -> analogová deska -> motor

Dálkové ovládání – varianta 3 a 4
1) koleje -> usměrňovač -> deska s přijímačem -> motor
2) deska s přijímačem -> analogová (zvuková) deska

Variantu 4 doporučuji pro lokomotivy se zvukem.

Závěr

A to je všechno. Lokomotiva jezdí, svítí, kouří, píská. Napájecím napětím můžu omezit maximální rychlost, takže je možné půjčit ovladač dětem.

Přestavba jde zvládnout za několik hodin. Je třeba pájecí souprava, vrtačka, šroubováky, kabely, bužírky a třeba dutinky jako konektory. Já měl lokomotivu mimo provoz přes rok, než jsem vše promyslel, rozdělal, sehnal součástky, vše složil, vyzkoušel, opět rozebral, odpočinul a zase dostal chuť se k práci vrátit. Na konci zástavby mi chyběly tři šroubky a jiné tři přebývaly. K lokomotivě dávají manuál, kde je rozborka a umístění konkrétních šroubků vyznačeno, u další přestavby ho použiji.

Při prvním rozebrání lokomotivy Piko mě překvapilo, jak je na rozdíl od menších měřítek téměř každá funkce lokomotivy na samostatné desce a ty jsou propojeny hromadou drátů. Dokázal bych si představit třeba obvod napájení kouřového generátoru integrovaný v základní desce.

Trochu mě mrzí skokové změny napětí na výstupu zvuku, kdy pro několik rychlostí je stejný zvuk rychlosti odfuků a po dalším kliknutí na ovladači se zvuky jízdy skokově zrychlí. Aby měly zvuky aspoň tři stupně, je vhodné mít napájení z kolejí nebo baterie kolem 18 V. Přes drobné nectnosti jsem s dálkovým ovládáním spokojen.

---

Obrázky