Il digitale nel modellismo

Cos’è il digitale ?

Il sistema digitale (DCC Digital Command Control) è un protocollo per il controllo di locomotive sui percorsi dei pastici che permette a una o più locomotive di muoversi indipendentemente sulla stessa sezione di binario.

Esistono vari protocolli (linguaggi) digitali quali Motorola, Maerklin, FMZ, SelecTrix, ecc..; noi descriveremo solo il più diffuso, ovvero il NMRA (National Model Railroad Association)

Il principale vantaggio è quello di permettere il comando di un gran numero di locomotive o altri accessori usando due soli fili. Così facendo si risparmiano sezionamenti ed interruttori necessari a controllare le tratte sezionate. Altro vantaggio del digitale sono le svariate funzioni che si andranno ad aggiungere al locomotore, come il sound, il classico fischio del treno, gli annunci di stazione e le varie funzioni luci, dalle luci sempre accese e sempre co la stessa luminosità, all’accensione del terzo faro o la presenza delle luci in cabina e la completa personalizzazione delle caratteristiche dinamiche delle nostre locomotive, con un netto miglioramento della marcia dei rotabili, con accelerazioni e decelerazioni dolci e impostazioni di velocita minima o massima. Inoltre, soprattutto con le locomotive più vecchie con il motore G permette un funzionamento impensabile in analogico.

Ovviamente con il digitale si possono comandare anche i vari accessori come scambi, semafori o piattaforme girevoli e altri accessori utilizzando pochissimi cavi.

Il funzionamento:

Il funzionamento dei sistemi parte tutto dalla centralina digitale che ha il compito di tradurre i nostri comandi in opportuni segnali elettrici.

Sui binari abbiamo sempre una corrente “alternata” (un onda quadra oscillante fra circa i -15V e i +15V). Ogni comando della centrale diretto ai decoder viene inviato attraverso una serie di “1” e “0”. Questi vengono ottenuti modificando opportunamente la forma d’onda (periodo). Il pacchetto DCC è formato da 3 a 6 byte, in base al tipo di comando che la centrale deve inviare al decoder: ogni byte, è formato da 8 bit, i quali vengono trasmessi appunto variando il periodo (o frequenza) del segnale a onda quadra presente sui binari: il bit di valore 1 è rappresentato con un semiperiodo di 58µs mentre il bit di valore 0 è rappresentato con un semiperiodo di almeno 100µs.

Esempio di alcuni bit in DCC.

Digitalizzamo le nostre locomotive.


Tutte le locomotive possono essere convertite in digitale, ormai tutta la nuova produzione, sia industriale che artigianali, sono predisposte per il digitale, tramite dei connettori, semplificando l’installazione del decoder.

Nella scala H0 è piu semplice digitalizzare una locomotiva in quanto lo spazio al suo interno è maggiore, invece nella scala N la più grossa difficoltà sta solo nel trovare lo spazio per ospitare i decoder e alcune volte anche nell’aprire il rotabile stesso.

I passi fondamentali sono:

  • Smontare il rotabile;
  • Individuare lo spazio dove poter alloggiare il decoder, eventualmente anche inserendo il decoder e provando a rimettere la cassa sul telaio
  • Misurare la corrente assorbita dalla macchina a ruote bloccate: il valore misurato deve essere inferiore a quello supportato dal decoder (questo valore lo si trovanel manuale del decoder).
  • Smontare tutti i componenti elettronici presenti (diodi, bobine, condensatori, ecc..);
  • Tenere a portata di mano lo schema dei collegamenti del decoder
  • bisogna individuare i vari collegamenti di motore, luci e prese di corrente e, sempre con il cutter, è necessario fare delle incisioni per isolarli accoricnado i fili del decoder in base alle esigenze.
  • -Se sul rotabile è presente la presa NEM, si deve utilizzare un decoder a norma NEM. L’installazione è semplice: basta inserire la spina nella presa ed il gioco è fatto!
  • Una volta effettuati tutti i collegamenti, si può mettere il rotabile sul tracciato di programmazione e con la propria centralina provare a leggere il contenuto della CV 1; se tutto è andato a buon fine si dovrebbe leggere il valore di default per questa CV, ovvero 3. Successivamente provare a muovere la loco sul tracciato e ad accendere le luci, se queste si accendono in senso contrario rispetto alla marcia, invertire il filo bianco con il giallo;
  • Se è tutto OK, fissare con del nastro adesivo i fili del decoder in modo che non interferiscano con i punti di incastro della carrozzeria e che non creino spessori eccessivi. Se lo spazio a disposizione lo permette fissare il decoder con del biadesivo.
  • ATTENZIONE agli eventuali contatti tra fili scoperti del decoder e binari, pena la frittura del decoder!
  • Rimontare il rotabile e divertirsi!

Per calcolare quanto assorbe il motore della loco in modo da scegliere un decoder adatto; alcuni tipi di motore come quello delle vecchie Lima e Rivarossi assorbono ben più del 1-1,2 Ampere delle loco recenti, arrivando anche a 1,5-1,7 Ampere. Per calcolare la fame di energia del motore occorrono un tester, un alimentatore per loco e la loco da esaminare. Procedere in questo modo:

  • collegare un polo dell’alimentatore a un filo del motore
  • collegare l’altro filo dell’alimentatore a un polo del tester
  • porre il tester in lettura Ampere in Corrente Continua
  • collegare l’altro polo del tester all’altro filo del motore
  • dare corrente con l’alimentatore in modo che le ruote della loco si mettano a girare
  • bloccare per pochi secondi le ruote della loco; in quel mentre leggere il valore in Ampere relativo all’assorbimento massimo di quel motore.

Collegamenti elettrici:
L’NMRA ha creato degli standard sia per i colori dei fili dei decoder che per il formato delle connessioni sulle locomotive predisposte.

Collegamenti e significato colori:
Grigio e Arancio: motore
Bianco e giallo: luci
Rosso e Nero: prese di corrente
Marrone e Verde o Viola: funzioni ausiliarie (ganci, pantografi, terzo faro).
Blu: comune luci e funzioni.

Personalizzazione locomotive.
L’installazione dei decoder ci permette la quasi completa personalizzazione del funzionamento/comportamento della locomotiva attraverso la programmazione delle CV dei decoder.
Dopo la digitalizzazione, è quasi obbligatorio variarne almeno l’indirizzo (nome) per evitare che tutte le locomotive abbiamo lo stesso. Le altre CV importanti potranno essere modificate in seguito in base alle proprie esigenze, anche se non sono fondamentali per il corretto funzionamento.

Cos’è una CV ?
Le CV, variabili di configurazione, sono dei valori personalizzabili immagazzinati nel decoder di ogni locomotiva e ci permettono di poter scegliere ad esempio il nome (indirizzo) della nostra locomotiva (CV1), l’inerzia in partenza e in fermata della locomotiva (CV 3 e 4), la velocità minima e massima (CV 2 e 5), l’intensità delle luci e molto altro ancora a seconda del decoder installato.

Più avanti parleremo delle CV.

Aiuto e suggerimenti
Sul sito indipendente www.dccworld.com, potrete trovare e moltissime informazioni sui sistemi digitali e le sua applicazioni.
Per ogni dubbio o chiarimento non esitate a contattare il forum http://forum.dccworld.com