El descodificador dedicado para semáforos es una evolución de uno que ya estaba haciendo esta función desde hacía mucho tiempo y que aún utilizo. La combinación UDM (Universal Decoder Master)+UDS (Universal Decoder Slave) es un conjunto de descodificadores para cuatro dispositivos, desde servos, señales, bobinas e incluso haciendo de interruptor o conmutador, todo en función de la programación del PIC, un 12F629.

Mientras el UDM o maestro lleva la conexión al sistema digital y la corriente de alimentación alterna (las cuatro bornas de color verde), y tiene un puente rectificador y un optoacoplador de más con respecto al esclavo, éste recibe la alimentación y señal por las tres bornas intermedias. El resto de material es idénticos en ambas, regulador, PIC, pulsador y dependiendo de lo que se quiera a la salida, interruptores de mayor potencia como en la placa de la izquierda o de menor potencia como en la placa de la derecha con un ULN. Incluso sin ellas se podría hacer servir para el control de servos (ver parte izquierda con las dos ristras de 3 pines.

Puedes ver una relación de descodificadores para DCC y evoluciones de éste en la página web de Paco Cañada (deco para dos desvíos).

La idea de la que surgiría este descodificador es que si un LED de los modernos de alta luminosidad gasta muy poco, se podría colgar directamente del PIC sin necesidad de amplificador posterior (en cada pata soporta 20 mA*). 

Los LED antiguos funcionaban a 20 mA y daban muy poca luminosidad, mientras los LED actuales dan más luz de lo que se necesita, y por tal motivo las resistencias, además de bajar la corriente del LED, sirven también para bajar la luminosidad del mismo.

La idea pues será la utilización de un PIC del tipo smd, y aunque el elegido era el 12F629, le salió un competidor aventajado, el 12F683, con el doble de memoria que podría sustituir al primero, aunque cambiando la programación, como se verá en el otro apartado.

Con todo dispuesto, y los componentes justos, regulador, dos condensadores, dos diodos y varias resistencias, el PIC sería el que daría la poca potencia necesaria para alimentar un LED. Aunque tuve una petición clara, en las señales modernas con ERTMS nos ha surgido un problema añadido:

5 luces para un total de 11 aspectos, que no se utilizarán todos a la vez en una señal pues dependen del tipo de señal. 

Por este motivo el descodificador resultante utilizaría una patilla de entrada y salida sólo para la segunda opción, y de esta manera tenemos 5 salidas de luces y el positivo común.

Nace Unisemaf25.

Con todo esto ya en marcha sólo queda el diseño de la placa y el montaje de los componentes en la misma, tarea que recae en Jos€p, que se encarga del diseño de la placa.

De todas formas, la primera en salir del horno fue una en formato 3D, como se ve en la foto de la izquierda.

A pesar de que existe un hándicap importante, que es la obligatoria grabación del PIC antes de soldarlo en placa, el proyecto sigue su curso y Jos€p fabrica las primeras placas con la programación ya incluida.

Su idea es que en una placa de doble cara, la cara inferior contenga dos tiras grandes que sirven para la toma de corriente DCC (dos polos) y que pueden ser soldables o pueden ser accesibles con algún tipo de lámina de presión o muelle desde la parte inferior, es decir el soporte del semáforo.

En la foto de la izquierda se puede ver uno de los primeros prototipos insertado en una base para descodificador realizada en 3D.

En la parte central quedan dos pads que son para la programación de la dirección de la señal una vez que se puenteen.

Observación importante: Si por error se puentea el PAD de entrada del PIC con una de las dos entradas de DCC puede ocurrir que se estropee irremediablemente el PIC.

En la parte superior de la placa quedarán todos los componentes y los pads de soldadura para los LED de la señalización.

En ese caso, y debido a la programación interna del semáforo se pueden utilizar desde dos luces hasta las cinco totales dependiendo de la programación del PIC.

Con el presupuesto bajo que nos implica la fabricación de esta placa y la programación de direcciones tan amplia que se puede obtener, la inclusión de una placa en un semáforo puede ser totalmente asequible.

En la foto se pueden ver los hilos esmaltados de una señal de 5 luces y 8 aspectos en escala H0.

El esquema, realizado con el programa de diseño Eagle que muestra las conexiones de la placa de forma esquemática. Es como si dijéramos el archivo del proyecto (fue creado y patentado por Microsoft, para el programa Schedule + -que actualmente está obsoleto y ha sido reemplazado por Microsoft Outlook).

La versión del archivo adjunto es la versión 1, de fecha 21/01/2023. Clique sobre el icono con el botón derecho elegir Guardar enlace como...

Nota: hay que recordar que en los diseños de placas electrónicas los dos archivos, el de esquema y el de la placa están enlazados, y si cambiamos alguna cosa en el primero se nos cambiará en el segundo.

La board, también se ha realizado con el programa de diseño Eagle y en ella se han desarrollado las pistas de conexión entre los diferentes componentes y se han dibujado en la misma los pads de soldadura. El sistema trabaja por capas y se pueden ver las pistas de la cara superior o inferior, los componentes, los valores y datos por escrito. Añadiendo o quitando capas se pueden ver la forma en la que nos está quedando la placa.

Desgraciadamente el diseño con Eagle no es especialmente fácil pues depende de librerías de componentes, además de ser un programa de pago.

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Este archivo es el que puede servir para la fabricación de la placa enviándolo a cualquier fabricante. También se puede exportar a cualquier programa de diseño propietario del fabricante, y en este caso deberá seguir las instrucciones del mismo.