dtcltiny

Einführung

dtcltiny ist ein Programm, mit dem man Loks auf einer Modellbahn steuern kann, die mit einem Digitaldecoder ausgerüstet sind. Es stellt für jede Lok einen Regler zur Verfügung, mit dem sich Geschwindigkeit, Fahrtrichtung und Sonderfunktionen einstellen lassen. Nebenbei bietet es noch die Möglichkeit, Decoder nach dem NMRA-DCC Standard und Uhlenbrock-Decoder zu programmieren. Zusätzlich gibt es noch einige Komfortmerkmale; diese werden bei den Bedienungshinweisen erläutert.

Softwarevoraussetzungen

Neben einer funktionierenden Linux-Installation mit X Window System und Qt-Bibliotheken (Version 4 oder 5) braucht man außerdem noch das Gegenstück zu diesem SRCP-Client, den SRCP-Server. Dieser sollte die Protokollversion SRCP 0.8.4 unterstützen, für Grundfunktionen reichen auch die Protokollversionen 0.8.0 bis 0.8.3. SRCP steht für "Simple Railroad Command Protocol" und beschreibt einen Befehlssatz zur Steuerung von Modellbahnen. Mehr dazu siehe unter Der Moba. In den meisten Fällen wird wohl als Server das Programmpacket "srcpd" zum Einsatz kommen, das entweder die Aufgabe einer Software-Digitalzentrale, oder eine Vermittlerrolle zu einer dort angeschlossenen Digitalzentrale übernimmt. Mehr zum srcpd findet man auf dessen Projektseite. Hinweis: Zum Ausprobieren kann man dtcltiny auch ohne Server starten.

Hardwarevoraussetzungen

Bild 1: Hauptfenster mit Lokreglern und Fahrstraßenansicht

Installation

rpm

Als root installieren mit rpm -i <dateiname>

source-rpm

Als root neues rpm erstellen mit rpm --rebuild <dateiname>. Das fertiggestellte Archiv wird im Verzeichnis /usr/src/redhat/RPMS/i386 (bei anderen rpm-basierten Distributionen ähnlich, SuSE: /usr/src/packages/RPMS/i586, Mandrake: /usr/src/RPM/RPMS/i586) abgelegt. Dies können sie wie im Abschnitt zuvor beschrieben installieren.

Quellcode (.tar.gz)

Archiv auspacken, z.B. mit tar xzf dtcltiny-0.4.4.tar.gz. Der Quellcode befindet sich nun im Verzeichnis dtcltiny-0.4.4. Wechseln Sie dort hinein und erstellen sie das Programm mit ./configure && make. Nun als root das Programm installieren mit make install

Starten

Zunächst sollte der SRCP-Server gestartet werden. Die Anweisungen dazu entnehmen sie bitte dessen Dokumentation. Bei Probebetrieb von dtcltiny kann dieser Schritt entfallen.

dtcltiny kann entweder über das Menü (Kategorie "Spiele"), oder von einem Terminalfenster folgendermassen gestartet werden

dtcltiny [<dateiname.dtcl>]

Konkretes Beispiel:

dtcltiny loco.dtcl

dateiname.dtcl: Dieser optionale Parameter gibt eine Datei an, von dem eine gespeicherte Konfiguration gelesen werden soll. Diese Dateien haben normalerweise die Endung ".dtcl" (muss mit angegeben werden)

Ist der Rechner mit dem in den Voreinstellungen des Programms angegebenen Server-Namen nicht vorhanden oder nicht erreichbar, bzw. läuft dort kein SRCP-Server, so bringt das Programm eine Fehlermeldung. Diese Einstellungen können unter dem Menüpunkt "Optionen/Einstellungen" vorgenommen werden. Sie werden in der Datei ~/.dtcltiny gespeichert und stehen beim nächsten Programmstart wieder zur Verfügung.

Nach dem Start erhalten Sie entweder ein leeres Programmfenster, falls keine Konfigurationsdatei geladen wurde, oder ein Fenster mit den geladenen Lokomotiv-Steuereinheiten (Controllern). In den Benutzereinstellungen lässt sich eine Konfigurationsdatei wählen, die automatisch beim Programmstart geladen wird.

Bedienung

Anlegen/Ändern eines Controllers

Wählen Sie "Controller -> Hinzufügen". Es wird ein neuer Controller angelegt, dessen Einstellungen noch angepasst werden müssen. Über das Kontextmenü des Controllers (Klick mit rechter Maustaste) wählt man dazu den Eintrag "Einstellungen". Es erscheint ein Dialog, mit dem Sie die Eigenschaften des neuen Controllers festlegen. Der Dialog beinhaltet drei Register.

Allgemeines

Bild 2: Eigenschaftsdialog mit Register "Allgemeines"

In diesem Register werden die grundlegenden Eigenschaften des Controllers eingestellt. Unten in der Gruppe "Logik" müssen der Lok-Decoder, das verwendete Protokoll und die Decoder-Adresse ausgewählt werden. Zunächst wählen sie bitte den verwendeten Lok-Decoder aus der Liste. Falls er nicht in der Liste existiert, wählen sie einen der beiden generischen Decoder aus, je nachdem, ob er mit dem Motorola (Märklin) oder dem NMRA DCC Protokoll arbeitet. Nun schauen sie in die Liste der angebotenen Protokolle; dort haben sie im einfachsten Fall keine Wahlmöglichkeit. Wenn sich doch mehrere Protokolle in der Liste befinden, können sie entweder frei wählen oder müssen es bei dem vom Decoder angebotenen Wert belassen. Eine Erklärung der Kennwerte des ausgewählten Protokolls finden sie direkt neben dem Adressfeld. Anschliessend müssen sie noch die Adresse einstellen.

Einen weitgehend informativen Charakter haben die Felder Name (Lok) und Alias (Zug). Dort können sie der Lok und dem Zug jeweils einen beliebigen Namen geben (nicht zu lang). Für den Alias-Wert ist es zur Nutzung erweiterter Automatikfunktionen erforderlich, ihn als Zugnummer zu nutzen (z.B. 2341); Deteils hierzu folgen in einem anderen Kapitel. Einer der beiden Bezeichnungen kann in der Steuereinheit angezeigt werden. Ebenfalls optional kann man ein kleines Lokomotiv-Symbol für den Controller auswählen. Mit Klick auf das Ordnersymbol öffnet sich ein Dateidialog, mit dem sie eine xpm-Datei auswählen können.

Die Checkbox "Fahrtrichtungs-Logik umkehren" kann beim Neuanlegen einer Lok erstmal inaktiv gelassen werden. Sollte sich herausstellen, dass die tatsächliche Fahrrichtung der Lok nicht mit der im Controller angezeigten Richtung übereinstimmt, so kann dies durch Setzen dieser Einstellung korrigiert werden.

Funktionen

Bild 3: Eigenschaftsdialog mit Register "Funktionen"

Abhängig vom gewählten Decoder stehen unterhalb des Funktionsreiters keine oder bis zu 28 Funktionen zur Konfiguration zu Verfügung. Ob alle einstellbaren Funktionen tatsächlich benutzt werden können, hängt vom Decoder selbst ab (siehe dessen Bedienungsanleitung). Mit der Option "Sichtbar" lässt sich einstellen, ob die entsprechende Funktion als Schaltfläche in der Steuereinheit angezeigt wird. Es lassen sich aus Platzgründen nur bis zu sechs Funktionen dort unterbringen. Bis zu zwölf Funktionen lassen sich über die Funktionstasten einer Computertastatur aktivieren. In der nächsten Spalte kann man auswählen, welcher Effekt mit der Funktion gesteuert wird. In der letzten Spalte kann man die Funktionsweise des Betätigungsknopfs einstellen. In der Einstellung »Schalter« arbeitet er wie ein Schalter, d.h. er rastet im Aus- und An-Zustand ein. Wenn »Taster« gewählt ist, funktioniert der Knopf als Taster, d.h. die Funktion ist nur solange an, wie der Knopf gedrück wird. Letzteres ist z.B. bei einem Entkuppler oder Lokpfeife sinnvoll.

Geschwindigkeit

Bild 4: Eigenschaftsdialog mit Register "Geschwindigkeit"

Im Reiter »Geschwindigkeit« gibt es folgende Einstellungen:

Maximum

Die höchste Fahrstufe, die vom Controller eingestellt werden kann. Sie bewirkt eine Begrenzung der Höchstgeschwindigkeit. Den Wert hier nicht auf maximal zu stellen, ist nur sinnvoll bei Decodern, die keine einstellbare Höchstgeschwindigkeit haben.

Durchschnitt

Eine beliebige mittlere Geschwindigkeit, die durch Drücken des gelben Streifens neben dem Geschwindigkeitsregler eingestellt wird.

Minimum

Wie Durchschnitt, nur geringere Geschwindigkeit, aktivierbar durch den grünen Streifen.

Höchstgeschwindigkeit

Oben kann noch die Vorbild-Höchstgeschwindigkeit eingestellt werden. Dies dient zur Anzeige der momentanen Vorbild-Geschwindigkeit im Controller-Fenster.

Beschleunigung

Die Wartezeit in Millisekunden zwischen einzelnen Fahrstufen beim Beschleunigen. Alle Fahrstufen bis zur Endgeschwindigkeit werden durchlaufen. Bei Decodern mit 128 Fahrstufen sollte man auf jeden Fall einen niedrigeren Verzögerungswert einstellen, als es der Voreinstellung entspricht. Wenn der Decoder eine einstellbare Beschleunigung bietet, sollte man hier null einstellen.

Bremsen

Es gilt das gleiche wie bei Beschleunigung beschrieben, jedoch für die Verzögerung beim Bremsen.

Hinweis: Die Software-Verzögerung beim Beschleunigen und Bremsen tritt nur in Kraft, wenn die Fahrgeschwindigkeit mit einem Klick auf den grünen, gelben oder roten Balken, sowie dem Bremssymbol gewählt wird. Der Schieberegler folgt dabei der momentanen Geschwindigkeit. Wird während einer solchen Phase am Schieberegler gezogen, bricht der Beschleuigungs-/Bremsvorgang ab (diese Funktion ist derzeit ausßer Betrieb). Wird dieselbe Lok noch von einem anderen Regler (z.B. von einem Clubkollegen) gesteuert, unterbricht dessen Einflußnahme auf die Lokgeschwindkeit ebenfalls den Beschleuigungs-/Bremsvorgang (ist ebenfalls außer Betrieb).

Sobald Sie auf "OK" klicken, werden die neuen Einstellungen für den Controller im Hauptfenster übernommen. Nachträgliche Änderungen der Einstellungen sind jederzeit möglich, wenn Sie mit der rechten Maustaste auf einen Controller klicken und im Kontextmenü "Eigenschaften" auswählen. Dieses Menü bietet auch einen Eintrag zum Löschen eines Controllers. Mit "Datei -> Speichern unter" kann man die Einstellungen der Controller in eine Datei sichern, um sie später mit "Datei -> Öffnen" wieder zu laden.

Bedienung der Hauptfunktionen

Neben den normalen Menüeinträgen befinden sich unterhalb des Menübalkens u.a. drei Schalter, deren Funktionen hier kurz erläutert werden:

1. Anschalten des Stroms
2. Abschalten des Stroms
3. Nothalt + Abschalten des Stroms

Diese Funktionen sind nur anwählbar, also farbig, wenn eine Verbindung zum SRCP-Server aktiv ist. Ansonsten sind sie ausgegraut.

Bedienung eines Controllers

Starten Sie das Programm und legen Sie einen Controller an. Wenn Sie nun mit der Maus ein paar Sekunden auf ein Steuerelement zeigen (nicht klicken), bekommen sie eine Erklärung angezeigt (Tooltip). Deshalb und weil alles selbsterklärend sein sollte, verzichte ich hier auf eine nähere Beschreibung. Nur wenige kurz Punkte:

• Wenn sie auf den Schalter mit dem Name/Alias klicken, wird auf die jeweils andere Bezeichnung umgeschaltet.
• Auf die gleiche Weise kann man die Anzeige für die "Reale Geschwindigkeit" auf "Decoder Stufen" umschalten.

Verzögertes Beschleunigen und Bremsen

Wird auf den grünen, gelben oder roten Streifen neben dem Schieberegler oder auf den Bremsbutton geklickt, wandert der Schieberegler mit der eingestellten Brems- und Beschleunigungsverzögerung in Richtung Zielwert. Dieses wird aber vorzeitig beendet, wenn

• der Schieberegeler betätigt wird (per Maus oder Tastatur),
• ein anderer SRCP-Client die Geschwindigkeit der Lok verändert (siehe Synchronisation mit anderen Controllern),
• eine andere Zielgeschwindigkeit angefordert wird oder
• ein Nothalt ausgelöst wird.

Bedienung per Tastatur

Programmierung von Decodern

Beschreibung folgt später, dürfte aber auch ohne Beschreibung zu Bewältigen sein.

Synchronisation mit anderen Lok-Steuerungen

Da ein SRCP-Server in der Regel die Kommunikation mit mehreren SRCP-Clients unterstützt, ist es möglich, dass dieselbe Lok von mehreren Benutzern gleichzeitig bedient wird. Um die Controlleranzeige synchron mit den tatsächlich eingestellten Fahrwerten zu halten, unterstützt dtcltiny die Auswertung des sogenannten Infoports. Diese Funktion ist automatisch aktiv, muss also nicht explizit eingeschaltet werden. Automatische Beschleunigungs- und Bremsvorgänge werden bei Beeinflussung vom Infoport abgebrochen (derzeit außer Funktion).

Um die Beeinflussung einer mit dtcltiny gesteuerten Lok von anderen SRCP-Clients zu verhindern, unterstützt dtcltiny den SRCP-Befehl "LOCK". Damit lässt sich der Zugriff durch andere Controller verhindern bzw. explizit erlauben; dtcltiny kann die entsprechende Lokomotive damit wahlweise exklusiv steuern. Ein- und Ausschalten läßt sich diese Funktion über das Kontextmenü des entsprechenden Controllers (Sperren/Entsperren). Eine gegebenenfalls vorhandene Sperre wird in der Steuereinheit neben der Digitaladresse angezeigt.

Automatikbetrieb

In Kombination mit einem anderen SRCP-Client, der dtcltny mit speziellen Angaben zur Fahrstrecke versorgt, ist es möglich, Züge vollautomatisch über eine Modellanlage laufen zu lassen. Dieser Automatikbetrieb schließt das Losfahren vor Signalen, die von Halt auf Fahrt wechseln, das Einhalten von Geschwindigkeitsbeschränkungen bzw. Sollgeschwindigkeiten sowie das Halten vor Signalen ein.

Diese Funktionalität wird in dtcltiny durch das Verwenden von Standardnachrichten (Generic Messages, GM) möglich. Mit dieser seit SRCP 0.8.4 implementierten Erweiterung können SRCP-Clients Nachrichten (META-Informationen) austauschen, die über den normalen SRCP-Sprachumfang hinaus gehen. Die Kapselung dieser Zusatzinformationen erfolgt im Falle von dtcltiny in CRCF (Common Railroad Configuration Files), einer Art Makro-Sprache, die weitgehend frei formulierbare Dateneinheiten ermöglicht (siehe: CRCF).

Als Kommunikationspartner für dtcltiny kann hier das Programm spdrs60 dienen (http://spdrs60.sourceforge.net/). Zur Verwendung von CRCF siehe auch im dortigen Handbuch das Kapiltel 8. In spdrs60 lassen sich Fahrstraßen anlegen, die sich mit Werten zu deren Länge, Geschwindigkeitsbeschränkungen, Zugbelegung etc. näher beschreiben lassen. Diese Informationen stellt das Programm spdrs60 über CRCF für Abfragen zur Verfügung, bzw. sendet diese als Rundrufnachrichten an angebundene SRCP-Clients. Es arbeitet also als CRCF-Server und CRCF-Client. dtcltiny arbeitet bisher nur als CRCF-Client.

Die Grundlage für einen funktionierenden Automatikbetrieb sind mehrere Dinge, zunächst seien die für das Programm spdrs60 aufgelistet:

• Der betroffene Gleisbereich muss in spdrs60 komplett erfasst sein.
• Die Fahrabschnitte müssen lückenlos als Fahrstraßen erfasst sein und mit den entsprechenden Start- und Zielsignalen (ggf. virtuell) ausgestattet sein.
• Die Fahrstraßen müssen so konfiguriert sein, dass bei korrekter Belegt- bzw. Freimeldung eines Gleisabschnittes die Fahrstraße wieder aufgelöst wird. Das automatische Auflösen einer Fahrstraße sorgt beim spdrs60 dafür, dass die Zugnummer zur nächsten Fahrstraße übergeben wird.
• Bei allen Fahrstraßen müssen Angaben über deren Länge und Sollgeschwindigkeit konfiguriert sein.
• In spdrs60 muss eine Zugnummer bei der aktuell vom Zug genutzten Fahrstraße hinterlegt sein.
• Die gleiche Zugnummer darf nicht mehrfach bei verschiedenen Fahrstraßen vergeben sein.
• In den Einstellungen für das Gleisbild (Bearbeiten Einstellungen) muss unter dem Reiter "Standardnachrichten" das Senden von CRCF-Daten als Rundruf aktiv sein.

Für dtcltiny sind folgende Voraussetzungen zu beachten:

• In den Benutzereinstellungen (Optionen Einstellungen) muss der richtige Modellbahnmaßstab eingestellt sein, z.B. H0.
• In dtcltiny muss im Alias-Wert für die betroffenen Züge eine Zugnummer hinterlegt sein. Diese muss der Konfiguration in spdrs60 entsprechen und darf nur ein rein numerischer Wert sein. Als Anregung für eine geeignete Zahl mag die Übersicht der DeutschenBahn AG ( http://www.bahnstatistik.de/Zugnummern.htm) nützlich sein.
• Bei den Eigenschaften der betroffenen Lokomotiv-Controller müssen unter dem Reiter "CRCF" die Optionen für die Geschwindigkeitskontrolle aktiv sein.
• Die Angabe für die maximale reale Geschwindigkeit muss möglichst genau sein. Das automatische Messen einer Geschwindigkeitseichkurve erlaubt dtcltiny derzeit nicht.

Während der Automatikfahrt laufen folgende Schritte ab:

• Das Stellwerk (spdrs60) meldet, wenn ein Zug eine neue Fahrstraße nutzt.
• Die Zugsteuerung (dtcltiny) weiß nun, wo sich der Zug befindet. Sind zu der Fahrstraße keine Daten bekannt, werden diese (Name, Länge, Geschwindigkeitsbeschränkung, aktueller Begriff des Zielsignals) beim Stellwerk abgefragt und eingesammelt. Die gesammelten Fahrstraßendaten lassen sich über das Kontextmenü der Loksteuerung (Fahrstraßen) verfolgen. Die aktuelle Fahrstraße ist in der dortigen Liste markiert. Die Daten werden im Laufe des Betriebs aktualisiert, soweit sie sich ändern. Weichen die dargestellten Daten vom tatsächlichen Zustand der Anlage ab, kann die Zugsteuerung nicht korrekt arbeiten.
• Steht der Zug vor einem Signal und hat das Startsignal, welches ja das Zielsignal der aktuellen Fahrstraße ist, auf Fahrt gewechselt, dann fährt der Zug los und beschleunigt bis zur Sollgeschwindigkeit. War der Zug bei Fahrstraßenwechsel schon in Fahrt, passt die Steuerung die Geschwindikeit entsprechend an und berechnet den nächsten Bremspunkt. Irgendwann löst die zuletzt genutzte Fahrstraße automatisch auf und überträgt die Zugnummer auf die nächste Fahrstraße.
• Davon erfährt wieder die Zugsteuerung und berechnet auf Basis der aktuellen Fahrstraßendaten, den Bremspunkt (bei Haltsignal) bzw. passt die Geschwindigkeit an die Sollgegebenheiten an.
• Im Laufe seiner Fahrt sammelt die Zugsteuerung weiter die Daten unbekannter Fahrstraßen ein, bis der Zug nur noch bekanntes Terrain befährt. Dann werden keine statischen Daten (Länge, etc.) mehr abgefragt, sondern nur noch dynamische Daten, bzw. explizit der aktuelle Begriff des Zielsignals.

Ist die oben beschriebene Basiskonfiguration vorhanden, so sendet man zum Start des Automatikbetriebes über das Fahrstraßenmenü von sprds60 (Alle Zugnummern senden) den aktuellen Aufenthaltsort der Züge an dtcltiny. Abhängig vom aktuellen Begriff der entsprechenden Signale, starten die Züge die Fahrt, bzw. warten auf das Einstellen der nächsten Fahrstraße durch den Fahrdienstleiter, um dann automatisch los zu fahren.

Hinzufügen weiterer Lok-Decoder und Protokolle

Im Gegensatz zu frühen Versionen von dtcltiny sind die Informationen über Lok-Decoder und Protokolle nicht mehr im Quellcode enthalten, sondern werden aus separat abgelegten Dateien geladen; es gibt jeweils eine mit dem Namen "decoders" und "protocols". Sie befinden sich im Verzeichnis »data« und lassen sich mit einem beliebigen Texteditor bearbeiten. Es können beliebig neue Einträge hinzugefügt werden und bestehende gelöscht oder verändert werden. Neue Einstellungen stehen zur Verfügung, sobald der Konfigurationsdialog geladen wird ("Add Loco" oder "Properties"). Weitere Hinweise finden sie in den Kommentarzeilen der Dateien selbst.

Haftung

Die Autoren übernehmen keinerlei Haftung für Schäden, die mit diesem Programm entstehen.

Lizenz

Der Quellcode dieser Software unterliegt der GPLv2. Näheres ist auf http://www.gnu.org/ zu erfahren.

Danke an

• Stefan Preis, dessen Programm dtcl als Basis für diese Weiterentwicklung diente.
• Torsten Vogt, der mit DDL die Entwicklung von Modellbahnsteuerungs-Software auf Linux erst in Schwung gebracht hat.
• Alle Benutzer von denen ich konstuktive Rückmeldung bekommen habe.
• Alle Entwickler von SRCP.