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Come rendere indipendenti tutte le luci dell'Ale 801.940 "Fanta" di ACME

di Golfredo Castelletto (20 Gennaio 2015)

Attrezzi necessari:

Tester o Amperometro con corrente di fondo scala pari ad un Ampere;
Un decoder (Noi useremo uno ZIMO MX632D);
Manuale del decoder;
Pinze varie;
Schede in palsticard per aprire il modello;
Cutter per il sezionamento delle piste dei circuiti;
Trapano per modellismo con punta da 1mm;
Saldatore punta fine e fili elettrici di piccolo diametro per i collegamenti.

PREMESSA

Ho acquistato circa un anno fa questo modello. Sapevo che le luci "bianche" si accendevano tutte assieme: fari bianchi, 3° faro, luce cabina e illuminazione carrozze. Ho deciso quindi l'acquisto avendo già in mente di modificarlo e separare tutte le luci e renderle indipendenti l'una dall'altra, anche in base al senso di marcia, utilizzando un decoder adatto. Pertanto ho iniziato a documentarmi in rete e a confrontarmi con alcuni amici di CV19 per studiare la soluzione migliore. Ringrazio inoltre Enrico Ferrari che da buon Marklinista ha modificato il "giocattolo" per farlo girare su quel sistema e su raggi di 360mm, oltre a permettere l'accensione delle luci carrozza indipendentemente dalle altre con la funzione F1; sul suo sito si trovano ben fatti i manuali in PDF del suo lavoro e al quale rimando anche per parte del mio:

Un grazie anche ad Enrico ed Elvino di CV19, il primo per i suggerimenti sul decoder da usare, il secondo perché con un bel video ha illustrato come aprire le casse che, confermo, sono facili da aprire.

Pere aprire le casse basta esercitare con le dita una lieve compressione in diagonale (guardando il pezzo in sezione) tra l'angolo sinistro dell'imperiale e la parte destra del telaio (più o meno a metà della lunghezza della motrice) in modo da far discostare la fiancata destra della carrozzeria di quel tanto che basta per introdurvi una scheda telefonica. Si esegue la stessa operazione comprimendo in diagonale l'angolo destro dell'imperiale e la parte sinistra del telaio in modo da far discostare la fiancata sinistra della carrozzeria. Una volta inserite le due schede si ha la possibilità di inserirne altre e procedere facilmente a separare cassa e telaio.

Il video girato proprio da Elvino Ciccarese (Socio di CV19) illustra bene quanto appena descritto:

Fatta questa introduzione, doverosa, illustro ora quanto ho fatto io. Innanzi tutto per rendere indipendenti tutte le luci, anche in base al senso di marcia, sono necessarie 7 uscite amplificate (Luci bianche, luci rosse, 3° faro anteriore, 3° faro posteriore, cabina anteriore, cabina posteriore, luci interne convoglio). Fortunatamente il modello è predisposto per lo standard 21P che rende possibile l'utilizzo di decoder con più uscite amplificate. La scelta è caduta sullo ZIMO MX632D con ben 8 uscite adatte allo scopo. Resta a questo punto da studiare i PCB del modello e le connessioni interne. Altra fortuna (ma poi vedremo che è anche una sfortuna purtroppo) è che le carrozze sono collegate tra loro con mini connettori a 8 poli i cui collegamenti sono ben spiegati da Ferrari e che riporto di seguito.

Come si può notare l'illuminazione interna ha un positivo separato (il filo verde n°5) proveniente da un ponte diodi. Le luci interne quindi rimangono sempre accese appena c'è tensione sui binari (sia in analogico che in digitale); tale collegamento può quindi essere riutilizzato come negativo per una delle altre luci, dal momento che una volta che sarà tutto comandato dal decoder il positivo comune sarà uno solo e precisamente il filo arancio n°7. L'altro collegamento riutilizzabile è quello a cui fa riferimento il filo proveniente dai pantografi (colore grigio n°8). Decido quindi di usare il filo n°5 come negativo per il 3° faro posteriore e il filo n°8 come negativo per le luci cabina posteriore. Ora che sulla carta tutto è fattibile procedo con le operazioni sul campo iniziando ad appuntare con un indelebile i collegamenti, i sezionamenti e i fori da praticare sui PCB. Il sezionamento delle piste è eseguito con un semplice cutter di precisione. Di seguito con l'aiuto delle immagini vedremo passo passo il da farsi.

PASSO 1

Immagine 1: lato superiore posteriore PCB motrice; particolare della connessione da fare tra la piazzola-pin n°5 (positivo luci interne proveniente dal ponte diodi) e la piazzola-pin n°7 (positivo comune decoder). Come si può notare è stato praticato un foro per far passare i cavi provenienti dal decoder e diretti ai cavi verde (n°5 ora libero) e grigio (n°8 ex pantografi ora libero). In alternativa (e forse è anche la soluzione migliore) è possibile procedere al taglio delle piste e collegarsi direttamente alle piazzole senza dover forare il PCB e dover scollegare i cavi provenienti dal gancio-miniconnettore a 8 poli (vedi immagini n°5 e n°23).

PASSO 2

Immagine 2: lato superiore anteriore PCB motrice; particolare dei collegamenti per le luci carrozze e dei fori per i cavi passanti e provenienti dal connettore del decoder posto sul lato inferiore del PCB. Particolare del taglio della pista per separare il negativo collegato al terzo faro (LED 2).

Immagine 3: lato superiore anteriore PCB motrice; altro particolare dei collegamenti per le luci carrozze e dei fori per i cavi passanti e provenienti dal connettore del decoder posto sul lato inferiore del PCB. Particolare del taglio della pista per separare il negativo collegato al terzo faro (LED 2).

Immagine 4: lato superiore centrale PCB motrice; particolare del taglio delle piste del ponte diodi (nella foto è stata erroneamente tagliata anche la pista che collega le resistenze R11 e R12 che invece va mantenuta, nel mio caso è stata ripristinata con un piccolo filo saldato vedi freccia).

Immagine 5: lato inferiore posteriore PCB motrice; particolare delle piazzole di collegamento dei cavi provenienti dal gancio-miniconnettore 8 poli con indicazione dei collegamenti relativi alle piazzole n°5 (filo verde ora libero) e n°8 (filo grigio ex pantografi ora libero).

Immagine 6: lato superiore centrale PCB motrice; particolare taglio della pista collegata al ponte diodi.

Immagine 7: lato inferiore anteriore PCB motrice; particolare delle piazzole di collegamento del connettore del decoder e del layout dei cavi da collegare alle luci. Nella foto manca un sezionamento da fare sul LED 01 (luci fanali anteriori bianchi) come evidenziato dalla freccia. Infatti i led sono tutti collegati ad un negativo in questa sequenza: terzo faro (sull'altro lato del PCB LED 2), fari anteriori bianchi (LED 1) e luce cabina (LED 3) e quindi vanno tutti scollegati uno ad uno. Pertanto è necessario collegare direttamente al connettore del decoder i negativi dei LED 1, 2 e 3 (motrice) e LED 4, 5 e 6 (pilota vedi foto n°10 e n°21).

PASSO 3

Per procedere al collegamento corretto sul connettore del decoder mi sono servito del seguente schema tratto dal manuale del decoder ZIMO

PASSO 4

Immagine 9: lato inferiore posteriore PCB motrice; particolare delle piazzole di collegamento e collegamento dei cavi provenienti dal decoder uscita 3° faro retro e uscita luci cabina retro (fatti passare dai fori precedentemente fatti sul PCB) rispettivamente con i cavi verde (n°5) e grigio (n°8) del miniconnettore a 8 poli. Si noti l'isolamento con guaina isolante termorestringente nella giunzione.

Immagine 10: lato inferiore anteriore PCB motrice; particolare del collegamento dei fili sulle piazzole di collegamento del connettore del decoder. Notare l'ulteriore limatura fatta (vedi immagine 7) in prossimità del LED1 (vedi freccia)

Immagine 11: lato superiore posteriore PCB motrice; particolare del collegamento tra la piazzola pin n°5 (ex positivo luci interne proveniente dal ponte diodi) e la piazzola pin n°7 (positivo comune decoder). Questo fa si che la vecchia pista del positivo luci interne proveniente dal ponte diodi (ora scollegato dal circuito) trasporti il positivo comune proveniente dal decoder. Tale soluzione verrà adottata anche nelle altre carrozze con modalità che vedremo più avanti

Immagine 12: lato superiore anteriore PCB motrice; particolare dei collegamenti dei cavi provenienti dal lato inferiore dove si trova il connettore del decoder

Immagine 13: già che ci sono ci metto qualche passeggero

PASSO 5

Immagine 14: passiamo ora ad illustrare i collegamenti da fare sulle carrozze intermedie. Come si vede dobbiamo collegare il contatto n°7 (positivo comune decoder) alla pista dell'ex positivo luci interne proveniente dal "defunto" ponte diodi, avendo cura di interrompere la pista nel punto che si vede in foto. Dobbiamo poi collegare (ponticellare) con un cavo i due connettori n°5 da entrambe i lati del PCB cosicché possiamo far passare da una carrozza all'altra il negativo del 3° faro retro fino alla carrozza pilota. Il connettore n°8 (ex pantografi, ora diventato negativo cabina retro) non ha bisogno di nessun intervento fino alla pilota in quanto nelle carrozze intermedie è semplicemente passante

Immagine 15: come immagine 14 ma dalla parte opposta del PCB

Immagine 16: ecco il completamento dei collegamenti

Immagine 17: come immagine 16 ma dalla parte opposta del PCB

PASSO 6

Immagine 18: siamo arrivati alla carrozza pilota, lato superiore anteriore PCB. I collegamenti da fare sono simili a quelli fatti nella loco meno quelli relativi al connettore del decoder. Come vedete basta sezionare la pista come sulla foto e collegarla al LED 4 (luci bianche retro) che si trova sull'altro lato del PCB. Questo perché, come per la loco, il negativo è comune a tutti i Led. Avendo "trasportato" i negativi del 3° faro e della cabina fin qui dalla loco, dobbiamo fare in modo che la pista del negativo dei Led, che è comune, sia collegata solo ai fari bianchi. I fari rossi come nella loco sono infatti già collegati correttamente. Come si vede il resto della pista che arriva fino al LED 5 (3° faro) dovrà essere ponticellata con il connettore n°5 collegato con il gancio-miniconnettore a 8 poli da dove arriva il negativo per il 3° faro

Immagine 19: lato superiore anteriore PCB pilota. Con l'esperienza si impara 1 L'idea, che è possibile replicare anche sulla loco, è quella di utilizzare il connettore per il pantografo già presente sul PCB e la relativa pista proveniente dal contatto n°8 (ora collegato al negativo della cabina retro) per collegarci il LED 6 (cabina retro)

Immagine 20: lato superiore posteriore PCB pilota. Con l'esperienza si impara 2 Come dicevo, invece di scollegare i fili provenienti dal gancio a 8 poli è possibile, come nelle carrozze intermedie, sezionare la pista e procedere con il collegamento dei led della pilota. L'idea è replicabile anche sulla loco

Immagine 21: lato inferiore anteriore PCB pilota. Ecco cosa fare sulle piste in prossimità dei LED 4 (bianche) e 6 (cabina): sezionare come descritto per la loco

PASSO 7

Immagine 22: iniziamo il lavoro

Immagine 23: lato superiore posteriore PCB pilota. Dall'esperienza fatta con le carrozza intermedie possiamo più semplicemente sfruttare la piste del PCB e sezionarla correttamente senza collegare, con cavi passanti su tutta la lunghezza del PCB, i Led dall'altro lato e soprattutto senza scollegare i cavi che arrivano dal miniconnettore a 8 poli del gancio. Basterà stendere un solo filo dalla piazzola n°5 fino al 3° faro e ponticellare la piazzola n°7 con il resto della pista sezionata

Immagine 24: procediamo con i tagli ...

Immagine 25: sia per la pilota che per la loco, al fine di non portare via spazio all'incastro predisposto per il 3° faro posto sopra il PCB sull'imperiale che causerebbe di fatto l'impossibilità di richiudere la cassa, è necessario fare un piccolo taglio sulla plastica della cabina in modo da farci stare i fili dei negativi che collegano le luci bianche e le luci cabina

PASSO 8

Immagine 26: già che ci siamo allentiamo le viti che fissano l'arredamento alla cassa e aggiungiamo un po' di peso alle carrozze in modo da renderle più stabili

Immagine 27: ecco come ... qui siamo a 15g a sx

Immagine 28: ecco il risultato finale sono altri 15g anche a dx per un totale di 30g in più!

Immagine 29: dato che lo sgancio del PCB (solo per loco e pilota) dall'arredamento è di difficile fattura con conseguente rottura dei piccoli incastri (alcuni addirittura già incollati!), per fare in modo che il PCB non si "muova" dopo il rimontaggio delle casse, possiamo utilizzare della gomma piuma che faccia pressione senza forzare le casse stesse sotto l'imperiale. Notate i cavi che provengono dalle luci cabina e fari bianchi che sono fatti passare a lato del PCB sull'asola evidenziata nell'immagine 25 (vedi freccia)

PASSO 9

Completati i collegamenti, testato il lavoro a "cuore aperto" e rimontato il tutto, non abbiamo ancora finito. Dobbiamo settare il decoder in modo da utilizzare i tasti funzione come descritto sopra. Dal manuale scopro che ZIMO utilizza una CV particolare per effettuare la mappatura delle uscite sui tasti funzione in base alla direzione di marcia. Scopro inoltre che tale mappatura può essere effettuata con questa procedura.

Dal manuale tradotto dall'inglese

Zimo - mappatura Funzione speciale. Funzione procedura di mappatura con CV #61 = 98.

Questa procedura permette di assegnare ai tasti funzione sulla centrale in un modo non possibile utilizzando le impostazioni con i valori fissi nelle variabili di configurazione. Questa procedura richiede più di tempo e attenzione da parte dell'utente. Preparazione: La locomotiva deve essere sui binari di corsa e non sul binario di programmazione; l'intera procedura è pre-impostata sia nelle operazioni che nelle sequenze di programmazione. Si inizia impostando la direzione della loco su "avanti" e tutte le funzioni su "off".

impostare la CV #61 = 98 (modalità operazioni), così si avvia la procedura di assegnazione. Il decoder è ora in una modalità di programmazione speciale che non finirà finché l'intera procedura di programmazione non è stata completata o quando la locomotiva viene sollevato dai binari per alcuni secondi.
Il decoder è ora pronto ad accettare la prima assegnazione iniziando con l'uscita funzione F0 avanti. Le uscite funzione da assegnare a F0 avanti sono ora azionate con il corrispondente tasto funzione (cioè FLf, FLr, F1 ... F12). Poiché soltanto un tasto funzione (F0) è disponibile per FLf e FLr (fari bianchi e rossi), è necessario premere ripetutamente F0 per selezionare la configurazione desiderata (che aziona alternativamente i fari anteriori e posteriori - Quindi fari rossi dietro e bianchi davanti). L'assegnazione deve essere confermata premendo il tasto della direzione (avanti in questo caso).
Il decoder è ora pronto ad accettare l'assegnazione di uscita successiva con F0 ma ora per la funzione "indietro". Quindi fari rossi avanti e bianche dietro. Procedere quindi come per il punto 2. Anche in questo caso, una volta scelta l'assegnazione, premere il tasto della direzione da applicare (indietro in questo caso).
Continuare nello stesso modo per tutti i tasti funzione!
Dopo che l'ultimo tasto funzione è stato assegnato (l'ultimo possibile è F12 "indietro"), con la funzione F0 (FLf e FLr) si accendono entrambi i fari bianchi e rossi per indicare la fine della procedura di programmazione.
Finite le assegnazioni queste vengono attivate automaticamente e CV #61 è ora impostata sul valore "99".

Disattivazione:

Impostando CV #61 = 0 ... 97 (qualsiasi valore tranne 98 e 99) si disattiva l'assegnazione di funzioni e si riattiva di nuovo la funzione di mappatura secondo CV da #33 a #46 oppure quelle previste con CV #61 impostata su un valore compreso tra 1 e 7. L'assegnazione definita durante questa procedura rimane memorizzata nel decoder.

Riattivazione dati già memorizzati:

Impostando CV #61 = 99 si riattivano le assegnazioni di uscita definite.

Utilizzando un semplice multimaus sono riuscito ad effettuare la mappatura come sopra descritta e poi verificarla con JMRI e ClaudiaCS con i quali è molto più semplice procedere anche al settaggio delle altre CV. Tutto funziona!

Prima di concludere vorrei spendere alcune parole sul modello.

Dal punto di vista estetico il modello è ben riuscito e fa la sua figura, ma è molto delicato. Prima di metterlo sui binari è consigliato verificare che tutti gli assi siano in posizione corretta altrimenti il deragliamento è garantito. Ho dovuto mettere un po' di olio su qualche asse che "cigolava". Sconsiglio l'uso di pinzette per collegare e scollegare i ganci-miniconnettori a 8 poli: purtroppo in un caso ho distrutto tre puntali maschi di un connettore e per ripristinare i collegamenti ho dovuto farmi in casa due connettori aggiuntivi da collegare in parallelo a quello originale rimasto con soli 5 puntali. Ora funziona tutto ma è stato da brivido! Con le manine l'operazione di gancio-sgancio è molto più sicura avendo cura, nello sganciamento mentre si tira, di imprimere con i pollici una leggera pressione dal basso verso l'alto sotto il gancio in modo da agevolarne il movimento. Consiglio inoltre di togliere gli scarichi dei WC in quanto rischiano la distruzione ogni volta che agganciamo/sganciamo il convoglio (la plastica usata per gli scarichi WC non è delle migliori...). Potete vedere il risultato del lavoro su questi video: