TAMS Elektronik Herkules, 51-05105, 51-05106, 51-05107 User guide [de]
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Herkules
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Deutsch Herkules
Inhaltsverzeichnis
1. Einstieg......................................................................................4
2. Sicherheitshinweise.....................................................................6
3. Sicher und richtig löten................................................................8
4. Funktion...................................................................................10
4.1. Konfigurationen.................................................................10
4.2. Ausgänge..........................................................................11
4.3. Eingänge..........................................................................17
5. Technische Daten......................................................................20
6. Den Bausatz zusammenbauen....................................................21
6.1. Bauteile............................................................................21
6.2. Zusammenbau..................................................................23
7. Herkules PC-Software installieren...............................................25
8. Baustein anschließen und PC-Software starten............................26
8.1. Anschluss der Versorgungsspannung..................................26
8.2. Anschluss an den PC..........................................................26
Anschlussplan...................................................................27
8.3. Verbraucher an die Ausgänge anschließen..........................28
8.4. Schalter und Taster an die Eingänge anschließen................28
9. Überblick Herkules-Software......................................................29
9.1. Konfigurationen.................................................................29
9.2. Konfigurations-Tools für Herkules.......................................29
9.3. Speichern und einlesen von Einstellungen...........................34
9.4. Statusanzeigen..................................................................36
9.5. Anzeigen in allen Bildschirm-Masken...................................37
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10. Konfigurationen erstellen...........................................................39
10.1.Schritt für Schritt...............................................................39
10.2.Konfiguration der Ausgänge...............................................42
10.3.Konfiguration der Eingänge................................................47
10.4.Sonstige Konfigurationen...................................................48
10.5.Herkules "stand alone" einsetzen........................................51
11. Checkliste zur Fehlersuche.........................................................52
11.1.Probleme mit der Hardware...............................................52
11.2.Probleme mit dem PC und der Software..............................52
11.3.Probleme mit der Programmierung.....................................52
12. Den Baustein testen..................................................................53
13. Garantieerklärung......................................................................56
14. EG-Konformitätserklärung..........................................................57
15. Erklärungen zur WEEE-Richtlinie.................................................57
© 04/2015 Tams Elektronik GmbH
Alle Rechte, insbesondere das Recht der Vervielfältigung und
Verbreitung sowie der Übersetzung vorbehalten. Vervielfältigungen und
Reproduktionen in jeglicher Form bedürfen der schriftlichen
Genehmigung durch die Tams Elektronik GmbH.
Technische Änderungen vorbehalten.
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1. Einstieg
Wie Ihnen diese Anleitung weiterhilft
Die Anleitung hilft Ihnen schrittweise beim sicheren und sachgerechten
Zusammenbau des Bausatzes und beim Einbau und Einsatz des fertigen
Bausteins. Bevor Sie mit dem Zusammenbau des Bausatzes beginnen
oder den Baustein in Betrieb nehmen, lesen Sie diese Anleitung
vollständig durch, besonders die Sicherheitshinweise und den Abschnitt
über die Fehlermöglichkeiten und deren Beseitigung. Sie wissen dann,
was Sie beachten müssen und vermeiden dadurch Fehler, die
manchmal nur mit viel Aufwand wieder zu beheben sind.
Bewahren Sie die Anleitung sorgfältig auf, damit Sie später bei eventuellen Störungen wieder die Funktionsfähigkeit herstellen können.
Sollten Sie den Bausatz oder den fertigen Baustein an eine andere
Person weitergeben, so geben Sie auch die Anleitung mit.
Bestimmungsgemäßer Gebrauch
Herkules ist für den Einsatz im Modellbau und in Modellbahnanlagen
entsprechend den Bestimmungen dieser Anleitung vorgesehen. Jeder
andere Gebrauch ist nicht bestimmungsgemäß und führt zum Verlust
des Garantieanspruchs.
Der Baustein ist nicht dafür bestimmt, von Kindern unter 14 Jahren
zusammen- und / oder eingebaut zu werden.
Zum bestimmungsgemäßen Gebrauch gehört auch das Lesen, Verstehen und Befolgen dieser Anleitung.
Beachten Sie:
Der Herkules-Baustein enthält integrierte Schaltkreise (ICs). Diese sind
empfindlich gegen elektrostatische Aufladung. Berühren Sie daher
diese Bauteile nicht, bevor Sie sich "entladen" haben. Dazu reicht z.B.
ein Griff an einen Heizkörper.
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Packungsinhalt überprüfen
Kontrollieren Sie nach dem Auspacken den Lieferumfang:
ein Bausatz, bestehend aus sämtlichen in der Stückliste ( Seite 14)→
aufgeführten Bauteilen und einer teilbestückten Platine oder
ein Fertig-Baustein oder
ein Fertig-Baustein im Gehäuse (Fertig-Gerät),
ein USB-Kabel 2.0, 4-adrig, Stecker A <> Stecker Mini-B
eine CD (enthält Software, Anleitung und weitere Informationen).
Hinweis: Einige Lötpads des Fertig-Bausteins sind nicht bestückt, sie
sind für spätere Erweiterungen vorgesehen.
Benötigte Materialien
Zum Zusammenbau des Bausatzes benötigen Sie:
einen Elektroniklötkolben (höchstens 30 Watt) mit dünner Spitze und
einen Ablageständer oder eine geregelte Lötstation,
einen Abstreifer, Lappen oder Schwamm,
eine hitzebeständige Unterlage,
einen kleinen Seitenschneider und eine Abisolierzange,
ggf. eine Pinzette und eine Flachzange,
Elektronik-Lötzinn (möglichst 0,5 mm Durchmesser).
Für die Spannungsversorgung des Herkules-Bausteins und der
angeschlossenen Verbraucher benötigen Sie einen separaten Trafo
(12 – 18 V Gleich- oder Wechselspannung. Ausgangsstrom: max. 3 A),
z.B. Art.-Nr.70-09021.
Für die Anschlüsse
des Bausteins an die Spannungsversorgung,
der nachgeschalteten Verbaucher an die Ausgänge und
der Schalter und Taster o.ä. Komponenten an die Eingänge
benötigen Sie Leitungslitze. Achten Sie auf einen ausreichenden
Querschnitt.
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2. Sicherheitshinweise
Mechanische Gefährdung
Abgeknipste Litzen und Drähte können scharfe Spitzen haben. Dies
kann bei unachtsamem Zugreifen zu Hautverletzungen führen. Achten
Sie daher beim Zugreifen auf scharfe Spitzen.
Sichtbare Beschädigungen an Bauteilen können zu unkalkulierbaren
Gefährdungen führen. Bauen Sie beschädigte Bauteile nicht ein,
sondern entsorgen Sie sie fachgerecht und ersetzen Sie sie durch neue.
Elektrische Gefährdung
Berühren unter Spannung stehender Teile,
Berühren leitfähiger Teile, die im Fehlerfall unter Spannung stehen,
Kurzschlüsse und Anschluss an nicht zulässige Spannung,
unzulässig hohe Luftfeuchtigkeit und Bildung von Kondenswasser
können zu gefährlichen Körperströmen und damit zu Verletzungen
führen. Beugen Sie dieser Gefahr vor, indem Sie die folgenden Maßnahmen durchführen:
Führen Sie Verdrahtungsarbeiten nur in spannungslosem Zustand
durch.
Führen Sie die Zusammenbau- und Einbauarbeiten nur in
geschlossenen, sauberen und trockenen Räumen durch. Vermeiden
Sie in Ihrer Arbeitsumgebung Feuchtigkeit, Nässe und Spritzwasser.
Versorgen Sie das Gerät nur mit Kleinspannung gemäß Angabe in
den technischen Daten. Verwenden Sie dafür ausschließlich geprüfte
und zugelassene Transformatoren.
Stecken Sie die Netzstecker von Transformatoren und Lötkolben /
Lötstationen nur in fachgerecht installierte und abgesicherte
Schukosteckdosen.
Achten Sie beim Herstellen elektrischer Verbindungen auf aus-
reichenden Leitungsquerschnitt.
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Nach der Bildung von Kondenswasser warten Sie vor den Arbeiten
bis zu 2 Stunden Akklimatisierungzeit ab.
Verwenden Sie bei Reparaturarbeiten ausschließlich Original-
Ersatzteile.
Brandgefährdung
Wenn die heiße Lötkolbenspitze mit brennbarem Material in Kontakt
kommt, entsteht ein Brandherd. Dieser kann zu einem Feuer führen
und damit zu Verletzungs- und Lebensgefahr durch Verbrennung und
Rauchvergiftung. Stecken Sie den Netzstecker des Lötkolbens oder der
Lötstation nur während der Zeit in die Steckdose, während der Sie tatsächlich löten. Halten Sie die Lötkolbenspitze immer sicher von brennbarem Material entfernt. Benutzen Sie einen geeigneten Ablageständer.
Lassen Sie den heißen Lötkolben nie unbeaufsichtigt liegen.
Thermische Gefährdung
Wenn Sie versehentlich die heiße Lötkolbenspitze mit Ihrer Haut in
Berührung bringen, oder wenn Ihnen flüssiges Lötzinn auf die Haut
spritzt, besteht die Gefahr von Hautverbrennungen. Beugen Sie dieser
Gefahr vor, indem Sie
für Ihre Arbeit eine hitzebeständige Unterlage benutzen,
den Lötkolben nur auf einem geeigneten Ablageständer ablegen,
beim Löten auf sichere Führung der Lötspitze achten und
flüssiges Lötzinn mit einem dicken feuchten Lappen oder Schwamm
von der Lötspitze abstreifen.
Umgebungs-Gefährdungen
Eine zu kleine, ungeeignete Arbeitsfläche und beengte Raumverhältnisse können zu versehentlichem Auslösen von Hautverbrennungen
oder Feuer führen. Beugen Sie dieser Gefahr vor, indem Sie eine ausreichend große, aufgeräumte Arbeitsfläche mit der nötigen Bewegungsfreiheit einrichten.
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Sonstige Gefährdungen
Kinder können aus Unachtsamkeit oder mangelndem Verantwortungsbewusstsein alle zuvor beschriebenen Gefährdungen verursachen. Um
Gefahr für Leib und Leben zu vermeiden, dürfen Kinder unter 14 Jahren
Bausätze nicht zusammenbauen und fertige Geräte nicht einbauen.
Beachten Sie:
Kleinkinder können die zum Teil sehr kleinen Bauteile mit spitzen
Drahtenden verschlucken. Lebensgefahr! Lassen Sie die Bauteile
deshalb nicht in die Hände von Kleinkindern gelangen.
In Schulen, Ausbildungseinrichtungen, Hobby- und Selbsthilfewerkstätten ist der Zusammenbau, der Einbau und das Betreiben von Baugruppen durch geschultes Personal verantwortlich zu überwachen.
In gewerblichen Einrichtungen sind die Unfallverhütungsvorschriften
des Verbandes der gewerblichen Berufsgenossenschaften für elektrische Anlagen und Betriebsmittel zu beachten.
3. Sicher und richtig löten
Beachten Sie:
Bei unsachgemäßem Löten können Gefahren durch Hitze und Feuer
entstehen. Vermeiden Sie solche Gefahren: Lesen und befolgen Sie
das Kapitel Sicherheitshinweise in dieser Anleitung.
Verwenden Sie einen kleinen Lötkolben mit höchstens 30 Watt
Heizleistung oder eine geregelte Lötstation.
Verwenden Sie nur Elektronik-Lötzinn mit einem Flussmittel.
Verwenden Sie beim Löten von elektronischen Schaltungen nie Löt-
wasser oder Lötfett. Diese enthalten eine Säure, die Bauteile und
Leiterbahnen zerstört.
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Stecken Sie die Anschlussdrähte der Bauteile so weit wie ohne
Kraftaufwand möglich durch die Bohrungen der Platine. Der Körper
des Bauteils soll sich dicht über der Platine befinden.
Achten Sie vor dem Einlöten unbedingt auf die richtige Polung der
Bauteile.
Löten Sie zügig: Durch zu langes Löten werden Bauteile zerstört.
Auch führt es zum Ablösen der Lötaugen oder Kupferbahnen.
Halten Sie die Lötspitze so auf die Lötstelle, dass sie zugleich
Bauteildraht und Lötauge berührt. Führen Sie gleichzeitig (nicht zu
viel) Lötzinn zu. Sobald das Lötzinn zu fließen beginnt, nehmen Sie
es von der Lötstelle fort. Dann warten Sie noch einen Augenblick, bis
das haftengebliebene Lötzinn gut verlaufen ist, bevor Sie den
Lötkolben von der Lötstelle abnehmen.
Bewegen Sie das soeben gelötete Bauteil etwa 5 Sekunden lang
nicht.
Voraussetzung für eine einwandfreie Lötstelle und gutes Löten ist
eine saubere, nicht oxidierte (zunderfreie) Lötspitze. Streifen Sie
daher vor jedem Löten überflüssiges Lötzinn und Schmutz mit einem
feuchten Schwamm, einem dicken feuchten Lappen oder einem
Silikon-Abstreifer ab.
Knipsen Sie nach dem Löten die Anschlussdrähte direkt über der
Lötstelle mit einem Seitenschneider ab.
Kontrollieren Sie nach dem Bestücken grundsätzlich jede Schaltung
noch einmal daraufhin, ob alle Bauteile richtig eingesetzt und gepolt
sind. Prüfen Sie auch, ob nicht versehentlich Anschlüsse oder
Leiterbahnen mit Zinn überbrückt wurden. Das kann nicht nur zur
Fehlfunktion, sondern auch zur Zerstörung von teuren Bauteilen
führen. Sie können überstehendes Lötzinn mit der sauberen heißen
Lötspitze erneut verflüssigen. Das Lötzinn fließt dann von der Platine
auf die Lötspitze.
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4. Funktion
Herkules ist ein universell einsetzbarer Steuerbaustein mit
24 Ausgängen und 6 Eingängen, mit dem alle Abläufe auf der
Modellbahn und im Modellbau gesteuert werden können, die
für eine festgelegte Zeit andauern sollen,
in einer definierten Reihenfolge ausgeführt werden sollen,
in Abhängigkeit von anderen Aktionen oder bestimmten Zuständen
erfolgen sollen.
Beispiele sind die Steuerung von Beleuchtungen, Fahrstraßen oder
Blockstellen. Die Parameter für die Ansteuerung der Ausgänge und der
Schalteingänge werden mit der speziellen Software am PC individuell
programmiert.
Der Herkules-Baustein wird über die USB-Schnittstelle mit dem PC
verbunden. Nach der Programmierung wird der Baustein ohne
Verbindung zum PC eingesetzt.
4.1. Konfigurationen
In einer Konfiguration werden alle Parameter für das Ein- und
Ausschalten der nachgeschalteten Komponenten festgelegt. Die
Konfigurationen werden mit Hilfe der Herkules-Software individuell
erstellt.
Im Permanentspeicher des Herkules-Bausteins können 4 verschiedene
Konfigurationen gesichert werden, auf die unmittelbar zugegriffen
werden kann. Die Reihenfolge, in der die Konfigurationen gestartet
werden, sowie Start- und Endpunkte innerhalb der Konfiguration
können frei definiert werden. Die Konfigurationen können auch über
externe Taster oder Schalter (oder vergleichbare Schaltungen) gestartet
werden.
Weitere Konfigurationen können extern gespeichert und wieder
geöffnet werden.
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4.2. Ausgänge
Der Herkules-Baustein hat 24 Ausgänge, die in den Ports 1 bis 3 mit je
8 Ausgängen zusammengefasst sind. An die Ausgänge können beliebige
Komponenten mit einem Strom bis 300 mA direkt angeschlossen werden,
Komponenten mit einem höheren Strom können über ein Relais
geschaltet werden. Der Baustein kann z.B. ansteuern:
LEDs, Lämpchen, aber auch komplette Beleuchtungsmodule. Bei
geschickter Verdrahtung können mehrere Hundert LEDs an einen
Ausgang angeschlossen werden.
Geräuschmodule.
Servosteuerungen.
Doppelspulenantriebe von Weichen und Signalen.
Gleisabschnitte. Diese müssen grundsätzlich über Relais angeschlossen
werden.
Statusanzeige-LEDs
Auf dem Baustein sind zwei LEDs, die als Statusanzeigen vorgesehen
sind. Sie werden wie die Ausgänge eingestellt und können genauso wie
die Ausgänge den Eingängen zugeordnet werden.
Die beiden Statusanzeige-LEDs können z.B. verwendet werden, um das
Erreichen eines bestimmten Punktes des Ablaufs anzuzeigen, z.B.
Wechsel zu einer anderen Konfiguration,
Ende einer bestimmten Sequenz.
Begriffe
Zur Bezeichnung der verschiedenen Zeitabschnitte werden folgende
Begriffe verwendet:
Phase: Für einen Ausgang wird immer die Zeitdauer für die Phasen
EIN und AUS definiert. Als zusätzliche Phasen können Rampen für
das Ein- und Aus-Schalten festgelegt werden.
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Zyklus: umfasst eine EIN-und eine AUS-Phase, und - wenn
eingestellt - auch die beiden Rampen für EIN und AUS.
Sequenz: umfasst alle Wiederholungen eines Zyklus.
Einstellmöglichkeiten für die Ausgänge
Für die 24 Ausgänge (je 8 Ausgänge der Ports 1 bis 3) und für die beiden
Statusanzeige-LEDs (Port 4) können individuell definiert werden:
Länge der Schaltzeiten.
Spannung, getrennt für EIN- und AUS-Phase. Für alle Ausgänge:
invertierte Spannung. Für Ausgänge Port 2: Höhe der Spannung.
Rampen.
Anzahl der Wiederholungen.
Nachfolgende Ausgänge.
Zufallssteuerung.
Länge der Schaltzeiten
Die Länge der EIN- und der AUS-Phasen wird unabhängig voneinander
eingestellt. Sie beträgt maximal 33 Sekunden. Die Schaltzeiten können
jedoch gemeinsam für die 8 Ausgänge eines Ports um einen Faktor
zwischen 2 und 255 verlängert werden. Bei Faktor 255 beträgt die
maximale Dauer einer EIN- oder AUS-Phase 140 Minuten.
Anwendung: Die große Bandbreite der einstellbaren Schaltzeiten
ermöglicht sehr unterschiedliche Anwendungen. Möglich ist die
Erzeugung von Flackerlichtern, aber auch die Ansteuerung von
Komponenten mit sehr langen Schaltzeiten (mehr als 2 Stunden).
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Invertierte Spannung
Allen Ausgängen kann getrennt für die EIN- und die AUS-Phase die
maximale oder eine Spannung von 0 zugewiesen werden. Dadurch ist
ein invertiertes Schalten der Ausgänge möglich.
Anwendung: Ausgänge, für deren AUS-Phase die Spannung "0"
eingestellt ist, sind am Ende eines Zyklus ausgeschaltet. Ausgänge, die
invertiert geschaltet werden, bleiben am Ende eines Zyklus
eingeschaltet. Eine einfache Anwendung für invertiert geschaltete
Ausgänge ist ein Lauflicht, bei dem sich ein dunkler Lichtpunkt
scheinbar durch eine Reihe von leuchtenden Lampen bewegt.
Reduzierte Spannung
Bei den Ausgängen von Port 2 ist es außerdem möglich, den EIN- und
AUS-Phasen eine reduzierte Spannung zuzuweisen (Stufen 0 bis 255).
Anwendung: Die Leuchtstärke von Lampen kann mit dieser Funktion
variiert werden. Damit lassen sich z.B. offene Feuer vorbildgerecht
simulieren.
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Rampen für Port 2
Wird für einen eines Ausgang von Port 2 eine Rampe für das Anund/oder Ausschalten eingestellt, wird die Spannung innerhalb der
eingestellten Zeitdauer langsam erhöht bzw. verringert.
Anwendung: Lampen können mit dieser Funktion sanft auf- und
abgeblendet werden.
Rampen für Port 1, 3 und 4
Für die Ausgänge von Port 1, 3 und 4 bewirkt die Festlegung von
Rampen eine Verlängerung der EIN-Phasen.
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Wiederholungen
Die Anzahl der Wiederholungen eines Zyklus (= Rampe an + EIN-Phase
+ Rampe aus + AUS-Phase) kann auf einen Wert zwischen 1 bis 255
eingestellt werden. Alternativ besteht die Möglichkeit, den Zyklus
unendlich zu wiederholen.
Anwendung: Je nach Dauer der EIN- und AUS-Phasen können
verschiedenartige Lichteffekte realisiert werden: Blitzlichtgewitter von
Fotografen, Blaulichter von Einsatzfahrzeugen, Leuchtreklamen.
Nachfolgende Ausgänge
Jedem Ausgang können 2 Ausgänge zugeordnet werden, die nach
Ablauf der Sequenz (= Zyklus mit der eingestellten Anzahl von
Wiederholungen) ausgelöst werden sollen.
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Anwendung: Da jeder Ausgang nach Ablauf "seiner" Sequenz zwei
weitere Ausgänge triggern kann, sind nicht nur lineare Abfolgen,
sondern auch Verzweigungen bis hin zu mehrfachen Verzweigungen
möglich. Zum Einsatz kommen solche komplexen Abfolgen z.B. im
Kirmesmodellbau.
Zufallssteuerung
Die Ausgänge können so eingestellt werden, dass die Länge der EINund AUS-Phasen (scheinbar zufällig) variiert. Die eingestellte Dauer der
EIN- und AUS-Phasen gibt den zeitlichen Rahmen vor.
Anwendung: Interessant ist diese Funktion überall da, wo eine
Regelmäßigkeit nicht sofort erkennbar sein soll. Das kann z.B. die
Beleuchtung eines Zimmers in einem Gebäude sein, die scheinbar
zufällig ein- und ausgeschaltet wird.
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4.3. Eingänge
Mit Hilfe der 6 Eingänge ist es möglich, von außen den in der
Konfiguration festgelegten Ablauf zu beeinflussen. Jedem der sechs
Eingänge und dem integrierten Taster können nach Bedarf einer (oder
mehrere) Ausgänge und/oder eine der vier im Permanentspeicher
gesicherten Konfigurationen zugeordnet werden. Damit kann
ein Ausgang ausgelöst und wieder angehalten werden. Der gerade
aktive Ablauf wird davon nicht beeinflusst.
die aktuelle Konfiguration an einem weiteren als dem gerade aktiven
Ausgang nochmals gestartet werden. Der gerade aktive Ablauf wird
davon nicht beeinflusst.
in eine andere Konfigurationen gewechselt und die aktuelle
Konfiguration beendet werden. Als Startpunkt kann jeder beliebige
Ausgang definiert werden.
Die Eingänge und der integrierte Taster werden ausgelöst, sobald sie
mit Masse verbunden werden. Zur Herstellung einer Masseverbindung
kommen z.B. in Frage:
Schalter oder Taster. Damit können Abläufe nach Lust und Laune
von Hand gestartet werden.
Dämmerungsschalter. Damit können Beleuchtungen entsprechend
der Umgebungsbeleuchtung geschaltet werden, z.B. bei einer Tagund Nachtsimulation.
Lichtschranken, Schaltgleise, Reedkontakte und Hall-Sensoren in
Verbindung mit Dauermagneten. Damit können Loks und Wagen "im
Vorbeifahren" einen Eingang auslösen.
Rückmelder, die gegen Masse schalten (z.B. Gleisbesetztmelder oder
Weichenrückmelder). Damit können Schaltvorgänge in Abhängigkeit
von bestimmten Rückmeldungen ausgelöst werden.
Digitale Schaltdecoder. Damit kann Herkules in eine digitale
Modellbahnsteuerung integriert werden.
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Integrierter Taster
Auf dem Baustein befindet sich ein Taster, der genauso wie die
6 Eingänge konfiguriert wird und der zum Auslösen von Ausgängen
oder Konfigurationen verwendet werden kann.
Konfiguration "Taster" oder "Schalter"
Für jeden der Eingänge wird einzeln eingestellt, ob er über einen
Schalter oder einen Taster ausgelöst wird. Die Wahl "Schalter" oder
"Taster" hat wesentlichen Einfluss auf den weiteren Ablauf.
Mit Hilfe eines Tasters kann in eine andere Konfiguration gewechselt
werden. Der Ausgang, mit dem der Ablauf beginnt, wird individuell
festgelegt. Die gerade aktuelle Konfiguration wird dadurch beendet. Im
dargestellten Beispiel wird von Konfiguration Nr. 1 auf Nr.2 gewechselt.
Wird ein Ausgang über einen Taster ausgelöst, bleibt er so lange aktiv, wie
in "seiner" Konfiguration definiert. Diese Lösung bietet sich an, um eine
Komponente – zusätzlich zur gerade aktiven Konfiguration - für eine
bestimmte Anzahl von Wiederholungen ein- und auszuschalten (z.B. eine
Lampe x-mal aufleuchten zu lassen). Im dargestellten Beispiel wird der Ausgang 5 zusätzlich zur aktiven Konfiguration 4-mal ein- und ausgeschaltet.
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