Die Steuerung der Modulanlage basiert auf einem einfachen Bus-System , ein Multiplexerbus. Die Eigenart von Bussystemen ist, dass immer nur eine Adresse, für ein Schaltelement auf einem Modul, übermittelt werden kann, es muss alles der Reihe nach erfolgen. Das System wurde so gewählt, weil man mit wenigen Leitungen jedes Element erreichen kann, egal wo es am Bus "horcht". Das ist damit auch die Basis, dass jedes Modul an beliebiger Stelle in die Anlage eingefügt werden kann, es behält immer seine Adresse. In unserem Fall gilt das auch, wenn die Einbaurichtung des Moduls getauscht wird.
Die Steuerung eines Bus-Systems erfolgt, wie bereits unter Master für Bus-Steuerung beschrieben wurde, über einen Master. Für unseren Fall ist das einfach eine Dioden-Matrix:

Warum es nun gerade eine Dioden-Matrix sein muss, ist hier beschrieben.

Die einfachste Variante ist auf einem "Brett" alle Taster zu installieren. Die Taster müssen entsprechend beschriftet werden.
Der Nachteil dieser Variante ist, dass es schnell unübersichtlich werden kann und, da ja weitere Module gebaut werden sollen, auch das Brett mit neuen Tastern erweitert werden muss.
Denkt man einmal über den Anschluss der Steuerung an den Modulen nach, so kann dieses Brett an beliebiger Stelle an das Bussystem gesteckt werden, das bedeutet aber auch, dass das Brett, der Master, entsprechend den Modulen aufgeteilt werden kann und somit entsprechend der zusammengesteckten Module generiert wird.
Denkbar wäre sogar, an jedes Modul auch die Steuerung zu stecken. Das ist aber eigentlich nicht gewollt, es soll eine zentrale Steuerung entstehen, aber möglich ist es!

Wenn nun für jedes Modul eine Steuerung vorgesehen ist, kann diese auch entsprechend gestaltet werden, z.B. als Quasi-Gleisbild Steuerung.

Das dargestellte Gleisbild entspricht der Anordnung auf dem Modul Kieswerk . Zentral muss das Abschalten der Gleisabschnitte, das Schalten der Weiche und das Zuordnen zur zentralen oder autonomen Spannungsversorgung (N1/N2) möglich sein. Natürlich gibt es auch Beleuchtung, die nur für dieses Modul zutrifft, die wird auch von hier geschaltet.

Würde man die Steuermodule quadratisch gestalten, könnte nahezu ein Gleisbils-Stellwerk zusammengebaut werden. Etwas schwierig ist dann aber die Lösung der Verbindung der Steuermodule untereinander. Das ginge, indem auf jeder Seite des Quadrats eine Buchse und ein Stecker angeordnet wird - der Aufwand erschien zu hoch, so dass zunächst eine einfache Lösung realisiert wird.
Aber auch wie bei den Bahn-Modulen, die Module mit den Gleisen sollen nun Bahn-Module heißen, würden ein entgegengesetzter Bogen das Modulkonzept der Steuermodule durcheinanderbringen! (siehe Modulgeometrie/Maßhaltigkeit)
Die einfache Variante hat auch den Vorteil, das Bahn-Module auf denen keine Steuerelemente vorhanden sind, kein Steuermodul bedürfen, wie z.B. das Bahn-Modul Brücke, Rampe, oder Viertel-Modul1 . Letzteres braucht wie viele andere Bahn-Module nur die Steuerung der Beleuchtung.
Damit ist es sicher sinnvoll ein Steuermodul für zentrale Funktionen aufzubauen, z.B. auch für das "reset".
In der einfachen Lösung erhält jedes Steuermodul oben ein D-SUB25-Stecker und unten eine D-SUB25-Buchse. Damit können nun lange Reihen von Steuermodulen zusammengesteckt werden. Was jedoch noch fehlt, wäre ein "Start-Steuer-Modul". Dieses soll unten und rechts eine Buchse bekommen und oben ein Kabel mit Stecker. Modifiziert man dieses Steuer-Modul so, dass anstelle das Kabels links ein Stecker angeordnet wird, kann man weitere Reihen von Steuermodulen aufbauen:

Die Anornung zeigt zugleich, dass die Steuermodule in der Länge kein Rastermaß einhalten müssen, in der Breite aber doch. Und noch etwas geht, unten bzw. rechts gibt es immer freie Buchsen, an diese kann die Leitung des Bussystems eines beliebigen Bahn-Moduls gesteckt werden und schon gibt es auch so eine Verbindung man kann dann den Verteiler0 sparen. Das ist das einfach tolle an einem Bussystem - man kann ohne Bedenken alles zusammenstecken, was irgendwie geht! Und die Vielfalt wird noch größer, da der "Inhalt" der Steuermodule auch sehr vielfältig varierbar ist, z.B. kann so ein Steuer-Modul auch die Stromversorgung oder den Fahrspannungregler realisieren und wo die stecken ist natürlich auch wieder egal! Die Grenzen so eines Systems werden lediglich durch den Übergangswiderstände der Stecker gesetzt. Ob das Steckersystem für Anlagen mit einer Ausdehnung von 20m und mehr noch ausreichend ist, wurde noch nicht probiert. In anderen Systemen werden in solchen Fällen Bustreiber eingesetzt - darüber wurde noch nicht nachgedacht.

Solche Varianten sind nun machbar! Die Steuermodule werden in Reihe zwischen die Bahnmodule gesteckt. Es entsteht nun eine Serienschaltung des Bussystems. Allerdings könnte es ein Problem geben wenn die Fahrspannung des rechten Bahn-Moduls vom linken bereitgestellt wird (über die Leitungen 17/18), diese Leitungen sind nicht durch die Steuermodule gezogen, sollte man für diesen Fall noch nachrüsten.

Auch das ist möglich! Das Verteilermodul0 ist zwar in Reihe zu den Bahnmodulen geschaltet, das weitere Steuer-Modul aber nicht! Wir haben es nun mit einer Sternschaltung des Bussystems zu tun. Diese Form der Zusammenschaltung kann man nun beliebig fortsetzen, das geht alles. Das 12V-Spannungs- und das Fahrspannungsmodul können nun auch an beliebiger Stelle in das Bussystem eingeschaltet werden.

!!! Es gibt jedoch beim Zusammenstecken eine absolut notwendige Festlegung:

"Es müssen an einer Stelle des Systems Pull-Down-Widerstände eingebracht werden" !!!

Nur dann werden die richtigen Adressen ausgegeben.
Auf dem Steuermuodul für zentrale Funktionen und Anzeige der Adressee sind Pull-Down-Widerstände vorhanden (s.u.) - dieses Modul muss immer gesteckt werden!
(Oder man baut irgendwo anders diese Widerstände ein)

Wie sollen nun die Steuer-Module real aussehen?

Es wurde etwas experementiert und folgende Lösung erarbeitet:

Die gestrichelten Teile sind bestehen aus 5mm dickem Sperrholz, die Deckfläche ist ein Stück Leiterplatte, wobei die Kupferschicht nach unten zeigt.
Als Taster werden kleine Mikrotaster verwendet:

In die Leiterplatte werden entsprechend der Maße des Tasters Löcher gebohrt. Die Leiterplatte wird mit "Plus" der Systemspannung verbunden und somit kann ein Anschlusspaar des Tasters mit der Leiterplatte verlötet werden, es steht somit eine 1 zur Verfügung. Die anderen zwei Löcher werden wegen der Isolation etwas tiefer gesenkt, die anderen Stifte des Schalters haben so keine Verbindung mit der Leiterplatte und werden mit einem Draht verlötet. Nun kann an beliebiger Stelle der Leiterplatte ein Taster gesetzt werden.
Die Sperrholzteile werden durch jeweils 2 Holzschrauben mit der Leiterplatte verbunden. Zuvor sollte jedoch die Beschriftung und eine Folie zum Schutz der Beschriftung aufgelegt werden. In beiden müssen die Ausschnitte für die Taster und wenn vorhanden weiterer Elemente ausgearbeitet werden.

Beschaltung der Steuermodule

Zur Realisierung des oben gezeigten Bus-Prinzips des gesamten Modulsystems und auch der Steuer-Module, muss jedes Modul den gesamten Bus "durchstellen", d.h. es müssen alle vereinbarten Verbindungen zwischen Buchse und Stecker gezogen werden:

Sinnvoll ist, die Leitungen der Stifte 1 bis 13 von Buchse und Stecker vor dem Einbau und Zusammenbau des Steuer-Moduls zu verdrahten. An diese Leitungen kommt man nach dem Zusammenbau nur noch schlecht heran, da sie zur Leiterplatte zeigen. Leitung 14 bis 25 kann man auch nach dem Zusammenbau löten. Vereinfachungen gibt es, indem man dickere Leitungen z.B. zwischen Stift 1 und 2 einlötet und somit gleich die Leitungen verbunden hat. Die Besonderheiten der Verdrahtung wird an den einzelnen Modulen beschrieben. Es sollten aus oben genannten Gründen alle Leitungen gezogen werden auch die Leitungen 17/18!

Solche zentralen Funktionen können z.B. das Licht auf allen Bahn-Modulen sein und auch ganz wichtig die "reset"-Funktion. Zu diesen Funktionen soll gleichzeitig eine Anzeige der gewählten Adresse erfolgen:

Als Anzeige wurden LED's genutzt, deren Wertigkeit darüber angegeben ist, leuchtet also die 1. und 3. Diode (von rechts), ist es die Adresse 5, diese wurde dem Licht an der Bahn zugeordnet, z.B. Bahnsteigbeleuchtung. Gegenüber der bisherigen Darstellung, wurde die Lichtsteuerung verändert, das Licht für Bahn und Häuser kann über die Adressen 5 und 6 nur noch eingeschaltet werden. Deshalb gibt es den neuen Taster "Licht alle Module aus!" Auf dem Modul "Kiesgrube" ist das noch nicht verändert!

Die Beschaltung verlangt nach dem Grundprinzip, dass alle Leitungen durchgeschaltet werden müssen, aber gleichzeitig gibt es Verzweigungen zu den Widerständen der LED's und zu den Dioden der Master (siehe oben). Das kreigt man nicht mit der Buchse und dem Stecker hin. Sinnvoll ist hier der Einsatz eines Stücks Universal- Leiterplatte. Was da rauf muss ist in dem grauen Kästchen dargestellt. Das Verdrahten dieser Anordnung ist etwas kompliziert, denn die Leitungen des Adress-Buses 9, 10, 11, 12 und 13 müssen vor dem gesamten Zusammenbau schon angelötet sein. Das geht nur indem schon mal an Buchse und Stecker kurze Drahtstücke angelötet werden. Nach dem Einbau von Buchse und Stecker werden die Drähte dann mit der Leiterplatte verbunden. Die geometrischen Maße erweisen sich nun doch als sehr knapp bemessen - aber es geht. Zusätzlich wurden in diesem Teil auch die Pull-Down-Widerstände untergebracht. Das ist sinnvoll, da dieses Teil vermutlich immer gesteckt wird, schon um die "reset-Funktion" auslösen zu können. Weiterhin werden nun alle Leitungen des Systems durchgeführt, das Steuermodul kann nun an beliebiger Stelle gesteckt werden!

Die linken 8 Leitungen stellen den Adressbus durch, an den rechten 8 Leitungen werden oben die LED's angeschlossen, 3 Leiterbahnen werden getrennt und hier die Dioden zur Realisierung der Adressen 1 (reset), 5 (Licht Bahn) und 6 (Licht Straße) eingelötet.

Das Ganze zusammengebaut sieht dann so aus:

Da die 12V dringend gebraucht werden, soll als nächstes so ein Versorgungs-Modul beschrieben und gebaut werden. Es wird dafür ein einfacher Konstant-Spannungregler 7812 genutzt. Zusätzlich gibt es noch eine Bereitschaftsanzeige und die Möglichkeit die Spannung über Telefonbuchsen abzugreifen. Eine Leiterplatte ist nicht erforderlich.

Der reale Aufbau sieht wie folgt aus:

Der Aufbau entspricht dem Modul zur Steuerung zentraler Funktionen, nur mit dem Unterschied, dass als Platte keine Leiterplatte verwendet wurde, sondern irgendein Stück Plastik. In dieses werden die Löcher für die Bauelemente gebohrt, diese durchgesteckt und von unten verlötet.
Das Modul wurde dahin erweitert, dass nun alle Leitungen vom Systembus durchgestellt werden, es kann nun an beliebiger Stelle gesteckt werden!

Wie bereits oben schematisch dargestellt wurde, wird ein "Startmodul" bzw. Verteiler0 für die Steuerung aufgebaut. In diesem Modul wird der Bus vom Stecker auf zwei Buchsen verteilt. Die Maße des bisher vorgestellten Steuermoduls reichen dazu nicht aus (wegen der Buchse rechts), es wird um 1cm nach "oben" verlängert.
Die Deckplatte besteht aus Sperrholz, kann aber beliebiges Material sein.

Obwohl nicht notwendig, wird auch hier ein Stück Universal-Leiterplatte mit 3 Lochreihen zum Löten eingesetzt, die Verdrahtung läßt sich sicher so einfacher realisieren, als wenn man versucht an einer Buchse pro Stift jeweils zwei Drähte anzulöten (in der Zeichnung links sind die Farben des verwendeten Druckerkabels angegeben):

Welche Taster gebraucht werden und welche Funktion sie haben wurde oben bereits beschrieben.

Prinzipiell sieht die Schaltung wie die der Steuerung der zentralen Funktionen aus. Es werden jedoch nur 5 Leitungen vom Bus gebraucht. Jedoch sind auf dem Steuermodul 11 Schalter vorhanden, also werden auch 11 Leitungen gebraucht, von denen über 1 bis 4 Dioden die jeweilige Adresse realisiert wird (grüne Zahlen). Das geht natürlich nur sinnvol über ein Stück Universal-Leiterplatte. Der grau hinterlegte Kasten soll darstellen, was auf der Leiterplatte untergebracht werden muss.

Die grünen Zahlen oben entsprechen den genannten Leitungen in der Schaltung, das sind die Verbindungen zu den Tastern. Die schwarzen Zahlen entsprechen der Wertigkeit der jeweiligen Bus-Leitung. Die Zahlen unter der Schaltung entsprechen der Anzahl der Verbindungen zu den Busleitungen, 10 ist also die größte Zahl, die Leiterplatte muss somit 10 + 2 (Verbindungen zu Stecker und Buchse) = 12 Lochreihen haben. Da es aber so recht eng wurde beim Aufbau der Dioden-Matrix wurden zwei Lochreihen mehr veranschlagt.

Für die Steuerung Grundmodul Abzweigung (bzw. Pferdehof) wurde in gleicher Weise ein Steuermodul erarbeitet:

In gleicher Weise wurde für eine Bahnhofsplatte einer "Teppich-Bahn" ein Steuermodul erarbeitet:

Auch für die Steuerung der Schaltelemente auf den Modulen durch einen PC wurde ein spezielles Steuermodul aufgebaut. Es hat natürlich die gleichen Abmaße, es gibt lediglich eine weitere Verbindung zur PC-Elektronik.

Modul Fahrspannung
(muss noch verändert werden!)

Auch der Regler, zur Erzeugung der Fahrspannung, der etwas größer geraten ist, passt in dieses System. Er wurde auf die Länge von 2 Steuermodulen gebracht, erhielt in gleicher Höhe Stecker und Buchse und natürlich die komplette Busverdrahtung. Zusätzlich zur Fahrspannung wurde auch die 12V Spannung abgegriffen, vom Kasten sollen ja noch andere Baugruppen angesteuert werden.

Der Kasten ist zwar wesentlich höher als die anderen Teile, aber er passt exakt in so eine Steuer-Reihe.

Und noch etwas ist möglich:

Steckt man oben eine Reihe Verteiler (einer mit Kabel, die anderen mit links, rechts und unten Steckverbinder) kann man darunter in entsprechender Rehenfolge die Steuermodule stecken. Es entsteht in etwa ein Gleisbild-Stellwerk. Das Grundmodul Tunnel gibt es noch nicht als Steuerung, da ist nur ganz wenig zentral steuerbar.

Auch das nicht passgerechte Modul für den kindgerechten Bahnhof könnte von der Steuerung mit einbezogen werden. Der zweite Verteiler in der ersten Spalte dient nur als Platzhalter, seine Buchse rechts wird nicht genutzt. Da bedarf es aber noch etwas Überlegung, in welcher Art so ein Platzhaler notwendig ist.

Weitere Steuermodule

Das Bahn-Modul "Kinderland" ist in Bearbeitung und wird demnächst vorgestellt.