Op deze pagina site laat ik zien hoe ik een in opdracht een customized [br] schakelpaneel ontwerp, wat de mogelijkheden allemaal zijn en hoe je er zelf een kan bestellen.

Een paneel begint bij een aangeleverd sporenplan. Aan de hand van het sporenplan en de wensen van de klant geef ik gepersonaliseerd advies. Als ik eenmaal alle informatie heb ingewonnen, maak ik een concept ontwerp. In overleg pas ik dat ontwerp aan naar verdere wensen van de klant. Elk knopje, elk ledje kan ik dan nog verplaatsen en als er extra teksten of zelfs plaatjes gewenst zijn, komen die ook in het ontwerp. Afspraken omtrent prijzen worden vooraf ook duidelijk gemaakt.

Je weet dus op voorhand precies wat je koopt en voor hoeveel je het koopt.

Inhoudsopgave

Mogelijkheden

Een of meerdere custom schakelpanelen ontwerpen tot maximaal 250mmx 450mm groot.
Keuze tussen 1 wissel per schakelaar, veel wissels (max 24) per schakelaar of een Nx-systeem met start stop knoppen. Zie De Werking voor meer details
Custom programmatuur.
Panelen kunnen worden voorzien van rijwegverlichting en wisselverlichting.
Mogelijkheid om je paneel direct via loconet of XpressNet op je centrale aan te sluiten om zo digitale wissels en seinen te schakelen
Mogelijkheid om je paneel direct servo’s of spoelen te laten schakelen met Train-Science schakeldecoders (is nog in wording)
Opties om andere fabrikant controllers en bezetmelders te gebruiken.
Alles gaat op afspraak en er wordt niks besteld totdat jij het paneel heb goedgekeurd.
Custom silk teksten naar believen
Overzichtelijk kostenplaatje

Leds

Een verlicht schakelpaneel is natuurlijk wel zo mooi. Bij een Nx stijl paneel doe ik standaard alleen leds aanzetten die langs de ingestelde route liggen. De wissels die niet meedoen gaan uit en de wissels die wel gezet zijn, gaan aan. Zo gaan ook alle Nx leds uit behalve het beginblok, eindblok en eventueel blokken die er tussen in liggen. Dit is wel een software optie die ik makkelijk uit kan zetten. Als jij wilt dat je wisselleds altijd branden, kan dat gewoon.

Elke Nx schakelaar kan een of meerdere leds hebben. Deze leds gebruik ik meestal om de begin en eindsporen te verlichten.
Elke wissel kan een, twee of meer leds hebben. In geval van twee of meer leds, kan er een aanstaan of de ander staat aan of ze staan beiden uit.

Overloop wissels krijgen standaard drie leds vanwege beperkte ruimte. Als je paneel wat ruimer is, zijn meer leds natuurlijk een optie.

Groepjes van Leds voor wissels en Nx schakelaars

Alleen leds langs de route gaan aan.

De twee Engelse wissels delen hier een led

Het is mogelijk om leds te koppelen aan bezetmelders. Sommige centrales doen over XpressNet bezetmelding versturen als je een bezetmelder aansluit. Bij Loconet kan het paneel simpelweg luisteren naar aanwezige bezetmelders. Dit kan zowel met als zonder centrale.

Schakelaars

De standaard schakelaars die ik gebruik zijn korte 6x6mm tactile switches. Deze schakelaars zijn niet al te groot, klikken fijn, kunnen direct op een printplaat gesoldeerd worden, ze komen in verschillende lengtes en je kan een er een gekleurd kapje bijnemen.

Ze bestaan ook een slag groter in 12x12mm

Een andere mogelijkheid zijn deze toggle schakelaars. Deze zijn wel anders in aard omdat je ze niet direct op een het paneel kan solderen. Voor deze schakelaars moet ik een gat maken in het schakelpaneel, de schakelaar vast schroeven met een bout en met draadjes moet ik die vast solderen aan het schakelpaneel.

Je mag van mij ook zelf opzoek gaan naar schakelaars.

Silkteksten

Je paneel kan teksten en witte plaatje krijgen naar believen. Losse teksten zijn simpel. Plaatjes daar moet ik iets meer moeite voor doen.

Train-Science logo in de silklaag van een printplaat

Teksten kunnen ook in verscheidene groottes. Het lettertype is echter niet aanpasbaar. Er zit namelijk maar in lettertype in KiCad. Als je perse een ander lettertype wilt, moet ik een tekst maken in paint en dat als plaatje opslaan. Daar moet ik dan een footprint van maken in een bepaalde grootte en dat kan ik gebruiken voor op een schakelpaneel. De tekst van het Train-Science logo is hier een voorbeeld van.

Silkteksten op het paneel van Corfe Castle

Kleur

Je schakelpaneel kan uit een van de volgende kleuren bestaan. Standaard bestel ik altijd zwarte printplaten.

Indien je kiest voor wit worden de witte silk texten van de print in het zwart uitgevoerd.

De werking

Hoe een paneel uiteindelijk werkt, is afhankelijk van de wens van de klant. Ik heb drie software versies gemaakt voor mijn controllers om een schakelpaneel mee te bedienen.

Met het programma PanelX Mk I kan ik aan elke schakelaar een wisseladres koppelen. Je moet eerst het systeem in config modus zetten door lok functie F1 van adres 9999 aan te zetten. Eenmaal in config mode, kan je op een knopje van het schakelpaneel drukken en dan kan je een wisseladres aansturen. Dit adres wordt dan gekoppeld aan dat knopje. Als je klaar bent met het koppelen van wissels aan knopjes, kan je F1 van lok 9999 weer uitzetten.

PanelX Mk II lijkt op Mk I maar kan meerdere wissels opslaan onder een knopje. Het inleren werkt verder hetzelfde. In config modus, druk je op je een knopje en dan kan je met je handregelaar of app tot 24 wissels koppelen aan het knopje.

PanelX Mk III is geschikt voor het schakelen met Nx systeem. Door gelijktijdig twee knopjes in te drukken, wordt een route gelegd van beginknop tot eindknop. De route wordt dan ook verlicht op het paneel.

Tot op heden moet ik deze software per gebruiker aanpassen. Dat is geen grote klus. De uiteindelijke versie kan ik echter van route informatie voorzien door gebruik te maken van een programma zoals Rocrail of Traintastic. De Mk III kan dan uiteindelijk ook zelfstandig een route zoeken en zelfs om bezette blokken heen navigeren.

Buiten de hier boven beschreven zaken kan je ook nog custom dingetjes in software krijgen. Als jij voor bij een Nx paneel nog een of twee ontkoppelaars wilt hebben, of je wilt een schakelaar voor de verlichting er bij, dat is allemaal mogelijk.

De controllers

De schakelpanelen zelf zoals ik ze ontwerp doen niet veel zonder iets van een apparaatje wat de knopjes inleest en vertaalt naar instructies voor jouw systeem. Dit is de controller.

Ik heb momenteel twee soorten controllers die beiden met XpressNet werken. Met loconet ben ik nog bezig, maar dat is wel een optie. De eerste controller is een klein shield die je tussen een arduino nano en een schroef terminal shield kan prikken. Dit shield verbindt de arduino via XpressNet (of Loconet) met de centrale. Het schakelpaneel kan je dan aansluiten op de de schroefterminals via dupont kabels.

De andere controller is wel een echte volwaardige print. Dit is de Train-Science PanelX Controller. Hij is ongeveer zo groot als een postzegel en kan achterop het schakelpaneel gemonteerd worden. Deze werkt met XpressNet.

PanelX Controllers en achterkant paneel

Elke PanelX controller kan precies 15 wissels en/of (Nx) schakelaars bedienen. Vergeet niet dat je je meerdere leds per wissel en per schakelaar kan hebben. Een controller kan communiceren met andere controllers om zo een groter paneel te kunnen bedienen. Er kunnen tot maximaal 8 controllers op 1 schakelpaneel zitten. (als je echt perse meer nodig heb, vul dan het contact formulier in)

Een schakelpaneel krijgt ook ten minste 1 RJ12 connector zodat je je schakelpaneel direct op XpressNet kan aansluiten.

Eenzelfde controller voor Loconet is er nog niet, maar die kan er wel komen.

3rd party apparatuur

Behalve een originele PanelX Controller van Train-Science, kan je ook een standaard terugmelder gebruiken. Je kan bijvoorbeeld een S88 of een andere terugmelder aansluiten op een door mij gefabriceerd schakelpaneel. Dan moet je er uiteraard wel zelf voor zorgen dat dat je terugmelder iets van een wissel kan schakelen. Hierbij is het gebruik van ledjes wel lastig. Daar kan ik dan niet in voorzien.

Met sommige systemen zoals een DR5000, CS2/CS3 en een EcOS II kan je bezetmelders koppelen aan DCC accessoires. Bij een z21 kan dit bijvoorbeeld niet en dan heb je al iets van een computer programma nodig om zoiets voor elkaar te krijgen.

Een apparaat waar ik nog specifiek op wil wijzen is de Lenz LW150. Dit apparaat kan via XpressNet 16 wissels schakelen en heeft twee ledjes per wissel. Je kan er geen wisselstraten mee leggen en je zit vast aan een schakelaar per wissel.

Train-Science Schakeldecoders

Het is ook mogelijk om een schakelpaneel controller direct schakeldecoders aan te sturen. Dit is handig als al je wissels nog analoog zijn en je nog geen enkele DCC decoder in huis heb. Ook is het handig voor analoge banen die helemaal geen DCC centrale hebben.

Zo kan je als analoge gebruiker toch het plezier van je eigen unieke schakelpaneel ervaren. Bovendien is dit ook erg gunstig voor de bedrading. De decoders kunnen dicht bij de wissels geplaatst worden en ze kunnen allemaal op dezelfde bus worden aangesloten.

De schakeldecoders en tevens terugmelders werken met Loconet. Daardoor kan het paneel zelf direct de decoders aansturen en ook terugmelders uitlezen. Het is niet noodzakelijk om er dus een centrale wel of niet aan te knopen. Indien je rijdt met een computer programma is een centrale wel nodig zodat het programma ook de schakeldecoders kan aansturen.

Kostenoverzicht

Dit zijn de tarieven voor de printplaten zelf. De prijzen zijn geordend in breedte (rijen) x lengte (kolommen). Je printplaat hoeft niet exact conform deze maten te zijn. Als jij een paneel van 11 x 13cm wilt, kan dat.

	10cm	15cm	20cm	25cm	30cm	35cm	40cm	45cm
10cm	€111	€111	€122	€125	€128	€130	€133	€136
15cm	€111	€134	€128	€132	€132	€146	€144	€152
20cm	€122	€128	€134	€132	€146	€153	€166	€178
25cm	€125	€132	€132	€146	€153	€177	€191	€210

Kostentabel printplaten

Elk schakelpaneel heeft aan zowel boven als onderkant een rand van 7mm nodig tbv de montage.

Als je kiest voor een Train-Science PanelX Controller. Komt die achterop je schakelpaneel te zitten te samen met een RJ12 connector tbv XpressNet of Loconet.

De eerste controller kost €20,- omdat deze een aangepast programma behoeft voor jouw paneel. Als er twee of meer controllers nodig zijn, komt er €15,- per controller bij.

Hoeveel controllers je nodig heb, kan je zelf berekenen. Een controller kan 16 Nx schakelaars en/of 16 wissels aansturen. Zoals ik heb uitgelegd bij het hoofdstuk leds kan een Nx schakelaar een pin delen met een of meerdere leds. Een wissel kan een of twee leds aansturen per pin. Een drieweg wissel en Engelse wissel hebben twee pinnen nodig.

Elke led en schakelaar moet ik handmatig toevoegen op het schema, het board ontwerp, ik moet de printsporen tekenen en de componenten solderen.

Ik reken €2,00 voor elke led en schakelaar die op het paneel komen te zitten.

Bestellen

Indien je interesse heb in je eigen customized schakelpaneel, vul dan aub onderstaand contact formulier in en dan neem ik contact met je op. Het helpt mij (en daarmee jezelf) enorm als je zoveel als mogelijk informatie kan verschaffen over wat je precies wilt.

Wat ik graag wil weten is:

hoe groot je je paneel ongeveer wilt hebben?
Hoe je je wissels wenst te schakelen? (knop per wissel, wisselstraten, Nx)
Welke DCC centrale heb je? (of heb je een analoge baan)
Het is natuurlijk jouw paneel, weet je al waar je schakelaars en leds wilt hebben zitten?
Heb je extra wensen omtrent de witte silk teksten en eventuele afbeeldingen? Denk ook aan nummers voor bij je wissels of benamingen voor je blokken.
Wil je gebruik maken van Train-Science PanelX controllers of wil je zelf de besturing regelen.
Heb je al DCC decoders oid in huis?
Wens je een verticale RJ12 connector in de voorkant van je schakelpaneel om een handregelaar in te kunnen prikken?
Welke kleur printplaat wil je?
Heb je vragen of overige opmerkingen?

Het ontwerp proces

In dit hoofdstuk leg ik uit hoe ik een schakelpaneel ontwerp en produceer voor de geïnteresseerden.

Het ontwerpen begint met een schematisch ontwerp van een emplacement. Hierbij gebruik ik Anyrail en maak ik gebruik van Marklin C-rails omdat deze rails hiervoor een geschikte geometrie heeft. De wissels zijn absurd kort en de hart op hart afstand is met 7,75cm erg groot.

Onder ‘Show’ zet ik ‘track ends’, ‘connections’ en ‘track control points’ uit zodat het er zo uit komt te zien.

Dan zet ik onder ‘settings’ de afmetingen dusdanig zodat de sporen er net in passen en dan exporteer ik het plan als een plaatje. Dit plaatje ga ik later nodig hebben in mijn PCB ontwerpprogramma KiCad.

Vervolgens moet ik KiCad een schema tekenen. Bij dit paneel heb ik voor Nx stijl schakelen gekozen. Dat wil zeggen dat ik twee knoppen gelijktijdig moet indrukken om een route te leggen van begin tot eind. Elk spoor waar een trein kan staan heeft daarom een schakelaar nodig en tevens een ledje.

Om zoveel mogelijk pinnen te besparen op de aansturing, sluit ik leds en schakelaars aan op 1 pin. Zowel schakelaar als pin kunnen de led aanzetten.

Er zitten ook een paar schakelaars op zonder ledjes. Ook kan ik pinnen gebruiken om bijvoorbeeld 2 leds voor een wissel aan te sturen. Met 1 pin kan ik dan 1 van 2 leds aanzetten of beiden uitzetten. Dat heb ik hier niet gedaan.

In KiCad moet je in het schema eerst de componenten kiezen. Ik kies zelf meestal voor 6x6mm tactile schakelaars en 3mm diffuse Leds.

Er zitten ook 2 RJ12 connectoren op. De bedoeling hier is dat een connector aan de achterkant zit en de ander aan de voorkant. Daarin kan je dan je multimaus prikken en aan de achterkant kan je hem doorlussen naar bijvoorbeeld je z21.

Bij het maken van een schema gebruik ik meestal een schema van een vorig paneel omdat dat sneller werkt. Als ik het schema eenmaal heb, kan ik een board gaan ontwerpen. Het eerste wat ik dan doe, is het plaatje van Anyrail om te zetten naar een bepaalde footprint. Dat kan je doen met de image converter tool van KiCad. Je moet hierbij de grootte instellen. Dit kan je niet achteraf nog aanpassen, dan moet je een nieuwe footprint maken met een andere grootte.

Als de footprint af is open ik pcbnew (de pcb editor van KiCad) dan laad ik eerst de footprint, plaats ik alle componenten en teken ik de printsporen. Hierbij zorg ik ervoor dat deze sporen op de achterkant lopen en als ik er een op de voorkant heb lopen, verstop ik hem onder de witte silktexten (dan zie je ze minder)

Pcbnew heeft een ingebouwde 3D viewer. Altijd even leuk om te zien hoe het er ongeveer uit komt te zien. De standaard view kleur is groen, maar kan je eventueel aanpassen. De printplaten bestel ik zelf meestal in zwart.

Nu zie je een witte rand lopen om het paneel. Dit is de montage rand met schroefgaten. Dit paneel is bedoeld om in een houten bak verzonken te worden ingebouwd.

De baan, Rosedale Abbey, waarvoor dit paneel is, heeft links een dubbele segmentdraaischijf die ik met de vier linker knopjes kan bedienen. Tevens heb ik twee knopjes gebruikt om de analoge rijregelaar te bedienen en ik heb rechts boven in nog een knopjes waarmee ik programma’s kan opnemen en afspelen.

Als het ontwerp dan af is dan genereer ik in KiCad de benodige gerber files en daarmee kan ik de print bestellen bij JLCPCB. Bij het bestellen staan alle instellingen standaard goed voor deze panelen, behalve de kleur. Dit is de selectie aan beschikbare kleuren

Het duurt ongeveer 2 tot 3 weken totdat de printen in huis zijn. Dan hoef ik ze alleen nog maar in elkaar te solderen en de controller(s) te programmeren.

Portfolio

Corfe castle

Swalbenburg am Park

Rosedale Abbey

Oosterend

In bestelling

Train Science

Je eigen customized schakel paneel