Decoder Schnittstellen

Decoder Schnittstellen erleichtern Modellbahnern die Anpassung ihrer Modelle. Über die Jahre haben sich verschiedene Schnittstellen entwickelt. Sie wurden von den Normungsgremien NMRA, MOROP und VHDM festgelegt. Einige Hersteller haben auch mit Platinendecodern experimentiert. Bei allen solchen Modellen war nach kurzer Zeit die Ersatzteil Versorgung unterbrochen. Weiters kann bei solchen Platinen Decodern nicht auf Neuerungen wie z.B. RailCom angepasst werden. Daher ist von solchen Lösungen Dringendst abzuraten. Selbst für Baugröße Z sind ab 2010 Sounddecoder möglich, daher ist bewiesen, daß man Einzeldecoder ab Baugröße N unproblematisch in die Konstruktion einplanen kann.

Zur Erleichterung der Wartung gibt es seit den 1930'er Jahren von der NMRA eine Norm für Kabelfarben. Diese wird außer von der  Märklin Familie von allen Herstellern weltweit eingehalten:

Kabelfarben

Decoder Sockets

Decoder sockets simplify life of model railroaders. Over the years several definitions have been defined. They got standardized by norming bodies line NMRA, MOROP, and VHDM. Some model manufacturers developed custom boards with decoder HW included. All those models lack on spare parts within short time. Another problem was that the customer had no chance to switch to another decoder. This might get necessary due to personal taste or new developed technologies like RailCom. From 2010 in sound decoder are available even for Z-scale - size is defenttely no issue anymore for N scale and above.

To simplify maintenance the NMRA defined in the 1930'ies a color sceme. All companies worldwide stick with that besides of the Märklin company cluster:

Kabelfarben

 

NEM651

Die NEM651 wurde in den 1990'ern eingeführt. Das typische Ziel sind N Modelle, Fleischmann benutzt diese Schnittstelle aber auch häufig in H0 Modellen. In solchen Fällen werden die NEM651 Stifte am Kabelbaum des Decoders montiert. Die Schnittstelle gilt seit langem als veraltet weil sie lediglich 2 Lichtausgänge anbietet und keinen Anschluss für den Decoder Plus hat. Seit 2010 wird die Next18 Schnittstelle für Neukonstruktionen empfohlen. TriX hat eine Parallelentwicklung mit der MTC14 gemacht die aber einige konstruktive Mängel hat.

Die NEM651 hat 6 Pole. Die mittleren beiden sind für die Schiene vorgesehen. Rechts und links davon sind die Lichtausgänge und Motor angeordnet. Falls der Decoder verkehrt eingesetzt wird funktioniert das Modell nicht da dann die Motorausgänge an den Lichtanschlüssen und die Lichtausgänge an den Motor verbunden sind. Es entstehen aber keine Schäden, man kann also gefahrlos einen Decoder in die NEM651 einstecken und ausprobieren on die Orientierung korrekt ist.

NEM651

NEM651 was introduced in the early 1990'ies. The main target was N scale. Fleischmann also uses the interface for H0. In H0 scale the socket is mounted on the end of a cable tree. The definition is considered to be dead as it only provides two light connections and has a missing decoder (+). Since 2010 the Next18 socked is available as a replacement and recommended for new construction. Trix has done a parallel development called MTC14 which is still not accepted by any norming committee by mid 2017.

NEM651 has a 6 pole socket. The middle ones are for track. Besides of the tack there are two lines for motor and on the other side for light. If the decoder is connected upside down the loco will not work, but nothing gets damaged as the 2 track connections don't touch any other lone. So just turn the connecter around and try again.

Signal signal Farbe Pin
Motor rechts motor right orange 1
Motor links motor left grau 2
Schiene rechts track right rot 3
Schiene links track left schwarz 4
Licht vorne front light weiß 5
Licht hinten rear light gelb 6

NEM651 NEM651

X

NEM651

NEM651
 

NEM652

Die NEM652 Schnittstelle wurde in Europa vor allem durch Roco bekannt die bereits sehr früh begannen Modelle mit Schnittstellen auszurüsten. In der ursprünglichen Definition hat die Schnittstelle 7 Pins und einen Indexpin. Über die Jahre wurde der Indexpin auch belegt um zumindest einen Funktionsausgang neben Lv und Lh an die Schnittstelle zu bekommen. Gegenüber der NEM651 hat die NEM652 den Vorteil, daß Decoder(+) am Stecker zur Verfügung steht.

NEM652

The NEM652 was the long time standard in H0 scale, in Europe Roco was one of the leading companies using it. The initial design had 7 pins and a unused index pin. To gain one more line for a light it was reused. The main benefit compaired to the NEM651 is the (+) pin.
Signal signal Farbe Pin      Farbe signal Signal
Motor rechts motor right orange 1 8 rot track right Schiene rechts
Licht hinten rear light gelb 2 7 blau decoder + Decoder +
Schiene rechts track right grün 3 6 weiß front light Licht vorne
Schiene links track left schwarz 4 5 grau motor left Motor links

NEM652 NEM652

X

NEM652

Next18
 

NEM 658 PluX

Die PluX Schnittstelle ist die Antwort von Uhlenbrock und Fleischmann auf die Probleme mit der NEM 660. Ziel der Übung war für mittlere Maßstäbe eine Schnittstelle mit möglichst vielen Lichtausgängen zu schaffen, und schmales Decoder design zu erlauben. So wie bei der MTC Schnittstelle wurde hier erstmals in der Schnittstellendefinition auch der Einbauraum im Fahrzeug genormt. Kleines Missgeschick ergab sich bei der Normung bei MOROP für die Definitionen PluX8/12/16 hier ist die Decoder Größe sehr großzügig gefasst worden, was den Sinn der schmaleren Schnittstellen für Modelle mit wenig Platz nicht trifft. Hier baut die Industrie üblicherweise Decoder deutlich kleiner als in der Norm erlaubt um für Fahrzeuge mit wenig Platz eine (normwidriges) Angebot zu haben.

NEM658 PluX

PluX is the answer from Uhlenbrock and Fleischman to the MTC announcement. The development goal was to offer as many amplified light connections as possible and to allow small decoders as well. Similar to the MTC design the definition included decoder size and minimum space in the model. There was an accident in the publication of MOROP on the smaller sizes PluX8/12/16, the size is unnecessarily big. So most of the PluX12 advantage is lost. Some decoder vendors offer smaller decoders than the maximum requirements allow. This is legal, using that advantage as al loco manufacturer is not aligned to the norm definitions.
Signal signal Farbe Pin      Farbe signal Signal
Eingang / GPIO C input / GPIO C   1 2   AUX3 AUX3
GPIO B / SUSI CLK GPIO B / SUSI CLK   3 4   GPIO A / SUSI data GPIO A / SUSU Daten
GND GND   5 6   buffer C (+) Puffer C (+)
Licht vorne front light weiß 7 8 orange motor right Motor rechts
Decoder + decoder + blau 9 10 grau lotor left Motor links
(Index) (index)   11 12 rot track right Schiene rechts
Licht hinten rear light gelb 13 14 schwarz track left Schiene links
Lautsprecher A speaker A violett 15 16 grün AUX1 AUX1
Lautsprecher B speaker B violett 17 18 braun AUX2 AUX2
AUX4 AUX4   19 20   AUX5 AUX5
AUX6 AUX6   21 22   AUX7 AUX7

NEM658 PluX NEM658 PluX

X

PluX

Next18
X

PluX

Next18
 
Ursprünglich gab es 4 PluX Varianten. PluX8 wurde nie realisiert weil es für kleine Maßstäbe wegen der relativ hohen Schnittstelle uninteressant war. Die später vorgestellte Next18 hat das Thema endgültig geklärt. PluX12 wird in der Norm nicht mehr empfohlen, erfreut sich wegen der kleinen Abmessungen dennoch hoher Beliebtheit. Gegenüber der PluX16 fehlen nur SUSI Masse und Puffer Kondensator (+). Insbesondere für schmale H0 Fahrzeuge bietet sich die PluX 12 weiterhin an, wenn man normwidrig den Decoder etwas auf die Breite des PluX 12 Steckers baut. Eine Revision der Norm ist nicht zu erwarten um Unruhe in dem Bereich zu vermeiden.
Initially there where 4 PluX variants. PluX8 was never used, so it was removend from the definitions. The height of the pins is too big for N scale. The later published Next18 offers much more functionality. PluX12 is not any more recommended in the files. PluX16 compared to the PluX12 offers only SUSI GND and buffer C. So PluX12 is still attractife when the decoder is as small as the connector to fit into tight space. I expect no revision of the definitions. The norming bodies want to avoid any confusion around it.
 

NEM660 MTC

Die MTC Schnittstelle wurde Anfang der 2000'er Jahre von Märklin und ESU entwickelt. Durch unnötige Uminterpretierung der ursprünglichen Norm und der Möglichkeit den Decoder verkehrt herum einzustecken hat die Schnittstelle berechtigter Weise einen schlechten Ruf.
Die Schnittstelle hat ursprünglich klassisch verstärke Lichtausgänge (open Kollektor) vorgesehen. Das war auch so in den NMRA Normblättern veröffentlicht und viele Jahre unwidersprochen. Die Schnittstelle sollte weiters Hallsensor Eingänge für die Sinus Motore haben. Diese technisch sinnvolle Lösung wurde aber nie realisiert, daher hat ESU die Schnittstelle umdefiniert. Nach dieser Überarbeitung waren einige Ausgänge als Logikpegel realisiert. Viele Jahre lang widersprachen sich die Normblätter der NMRA und des MOROP. Nach einigen Wirren kristallisierte sich heraus, daß ESU die Variante mit Logikpegel, Märklin, Trix, Rivarossi und einige andere mehr die ursprüngliche Version mit verstärkten Lichtausgängen verwenden. Daher bieten die Premium Decoder Hersteller inzwischen mehrere (inkompatible) Decoder mit MTC Schnittstelle an, weil die Fahrzeuge unterschiedlicher Hersteller das so benötigen. Problem dabei die Decoder sind äußerlich nicht leicht zu unterscheiden, eine Verwechslung führt zu Fehlfunktionen sehr häufig aber zu Beschädigungen am Modell oder Decoder.
Die Schnittstelle hat unter dem Stecker Löcher in der Platine. Ein mögliches Loch an einer Seite ist nicht gebohrt, Lokseitig fehlt der Pin. Dieser Indexpin soll die Position des Decoders festlegen. Leider kann man den Decoder auch mit dem Schnittstellenstecker voraus einstecken. Das ist der Norm nach falsch und beschädigt meist den Decoder, manchmal auch Elektronik lokseitig. Ein unbedarfter Modellbahner weiß meist nichts davon. Die meisten erwarten daß der Stecker voraus eingesteckt werden soll, und schon ist es passiert. Es gibt aber einige MTC Fahrzeughersteller die den Decoder mit der Schnittstelle voraus eingesteckt erwarten. Dazu zählen Brawa und Rivarossi, sowie einige US und asiatische Hersteller. Daher immer genau nachlesen wie herum die Schnittstelle bei diesem Hersteller zu benutzen ist.
Schließlich ist durch die sehr unbedachte Anordnung der Pins die Breite immer mit 21 Polen nötig eine schmale Variante wie bei PluX ist hier nicht realisierbar. Die vielen Schäden an Decodern und Fahrzeugen beweisen wie dringend nötig die PluX Entwicklung war.

NEM660 MTC

The MTC interface was introduced in the early 2000's by ESU and Märklin. Unfortunately the initial design was modified after the norm papers where published. Additionally there is a lot of debate which direction the decoder should be inserted, which caused a bad reputation.
The interface was introduced with all function outputs as classic amplified ones (open collector). This was published in the NMRA papers and was used without any discussions about. The interface had hall sensor lines for a planned usage for the C-Sinus motor from Märklin. That functionality was never implemented. ESU revised the interface and got it defined by the MOROP. So for many years the two definitions where in conflict. After some uncertainty the situation is ESU uses logic level output lines, Märklin, Trix, Rivarossi and some other US vendors use amplified outputs. This is why premium decoder vendors offer both variants, because various loco models require one or the other variant. The problem here from the outside it is hard to identify which variant the decoder has implemented. If the wrong variant is used the decoder, the loco electronics or both can be damaged.
The decoder board has holes underneath of the socket. One hole is missing on the side. This is intended as Indexpin when the decoder is inserted with the board and the holes in front. Unfortunately the decoder can be inserted with the socket side as well. In this case electronics get damaged. There are also some loco vendors which require to insert the decoder with the socket side. So the best advice for the MTC interface is to carefully check the documentation which variant of the decoder you need and how to insert the decoder.
Finally there is a quite "stupid" pin arrangement. Power and motor are on one side. So there is no chance to design a slim variant of the interface with less pins. Therefore the PluX definition was developed to fix all the issues around the MTC interface.
Signal signal Farbe Pin      Farbe signal Signal
Eingang 1 input 1   1 22 rot track rightr schiene rechts
Eingang 2 input 2   2 21 schwarz track left Schiene link
AUX6 AUX6   3 20   GND GND
AUX4 AUX4   4 19 orange motor right Motor rechts
SUSI CLK SUSI CLK   5 18 grau lotor left Motor links
SUSI Daten SUSI data   6 17   AUX5 AUX5
Licht hinten rear light gelb 7 16 blau decoder (+) Decoder (+)
Licht vorne front light weiß 8 15 grün AUX1 AUX1
Lautsprecher A speaker A violett 9 14 braun AUX2 AUX2
Lautsprecher B speaker B violett 10 13   AUX3 AUX3
(Index) (index)   11 12   VCC (1,8-5,7V) VCC (1,8-5,7V)

NEM660 MTC NEM660 MTC

X

MTC

X

MTC

MTC
 

NEM 662 Next18

Next18 war eine der ersten Normen des VHDM, sicherlich jene die am meisten Sichtbarkeit für den Modellbahner erreicht hat. Ziel sind kleine H0 Fahrzeuge und N Fahrzeige allgemein. Sie soll die in die Jahre gekommene NEM651 ablösen. Es sollten möglichst viele Pins zur Verfügung stehen die Montage mit Pick&Place Maschinen möglich sein und die Steckvorgänge einfach und Robust möglich sein.

NEM662 Next18

Next18 was one of the early norm definitions of the VHDM. Definitely the first one which got widely adopted. The goal was a robust interface with as much pins as possible. The connectors should be compatible with pick and place machines to lower production cost. NEM651/652 always requires manual mounting which drives cost up.

Signal signal Farbe Pin      Farbe signal Signal
Schiene rechts track right rot 1 18 rot track right Schiene rechts
Motor rechts motor right orange 2 17 gelb rear light Licht hinten
AUX1 AUX1 grün 3 16 violett (AUX5) speaker B (AUX5) / Lautsprecher B
(AUX3) / SUSI CLK (AUX3) / SUSI CLK   4 15 blau decoder + Decoder +
GND GND   5 14   GND GND
Decoder (+) decoder + blau 6 13   (AUX4) / SUSI data (AUX4) / SUSI Daten
(AUX6) / Lautsprecher A (AUX6) / speaker A violett 7 12 braun AUX2 AUX2
Licht vorne front light weiß 8 11 grau motor left Motor links
Schiene links track left schwarz 9 10 schwarz track left Schiene links

Next18

X

Next18

Next18
 
Die Anschlüsse für AUX3-6 werden mit den SUSI Signalen bzw mit dem Lautsprecher Ausgang geteilt. Die Signale sind alle Logikpegel. Bei einem Sounddecoder entfallen gibt es kein AUX5/6 weil dort die Lautsprecher angeschlossen werden.
Die Funktion für AUX3/4 muß im Decoder per CV ausgewählt werden ob hier SUSI oder Funktionsausgangs Betrieb gemacht wird.

The connections AUX3-6 are shared lines with SUSI oder speakers. All these signals have logic level. A sound decoder can't offer AUX5/6 as the connectors are used for the speaker.
The outputs AUX3/4 need to be configured per CV to define the function for SUSI or function output operation.



 

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