20世纪90年代初，美国国家铁道模型协会（NationalModel Railroad Association简称：NMRA）以德国Lenz电子公司研制的火车模型数码控制系统为基础，制定了一系列数码控制标准。该系统被命名为DigitalCommand Control，简称DCC，并且迅速被美国甚至全世界铁道模型厂家接受。中国玩家俗称其为‘数码’或者‘数控’。DCC的基本工作原理就是数码控制器通过轨道向机车发送行车信号，然后每一台机车里面装有一个DCCDecoder解码器（中国玩家俗称：数码芯片），当解码器收到对应的信号时，就做出相对的反应（行车、亮灯、音效、附加功能等等）。现在全世界各个市场的HO和N火车模型大部分都原厂带有解码器或者预留了安装解码器的空间。本文将详细介绍最近25年各种模型常见的数码界面和升级方式，同时简单介绍热门品牌解码器的常用功能。由于作者深度研究美国火车模型，对美车较熟悉，所以大部分举例会使用美车。欧车DCC制式跟美车基本上一样，但是根据具体情况会有一些差异。
1. NMRA 中型8针口
大部分90年代和00年代生产的HO模型会使用NMRA中型针口（在欧洲叫NEM652针口），俗称8针口。
这个8针口的定义可以在美国国家铁道模型协会标准文档NMRAStandard S-9.1.1中查到。在欧洲，欧州铁道模型协会（MOROP）也制定了标准文档NEM652，其中描述的8针口跟NMRA中型8针口一模一样。
美国NMRA S-9.1.1标准文档对8针口的描述：

NMRA中型8针口示意图

1号针橙线，连接电机（马达）正极。
2号针黄线，连接尾灯灯效。
3号针在标准文档里显示不使用。但是很多厂家（比如说ESU）会选择3号针为绿线，连接AUX1。
4号针黑线，连接左侧轨道（车轮）取电。
5号针灰线，连接电机（马达）负极。
6号针白色，连接头灯灯效。
7号针蓝色，连接灯效功能的共用正极。
8号针红色，连接右侧轨道（车轮）取电
因为该针口设计两段对称，所以当解码器不小心插反的时候，车也可以行走，但是车灯不会亮。
当使用直流电（模拟）控制器的时候，可以将128和456两组三个针分别连在一起。一般模型厂家的“模拟车”会选择使用一块小电路板来实现这个功能（TCS图片）：

8针口由于功能不多，使用受限，现在已经被大部分模型厂家抛弃。很多百万城美国低端产品和中国产品仍在使用8针口。

2. 9针JST口
这个9针口在美国比较常见，原因是最早美国Digitrax公司使用该针口。对应的JST插座的型号是S9B-ZR-SM2-TF。大概是长这样：

很多00年代和10年代生产的美国模型会有这个9针口。
美国Athearn模型电路板上的9针口（TCS图片）：

美国Digitrax9针解码器（Digitrax图片）：

9针口电线颜色跟8针口差不多：
1号针紫线，连接AUX2输出
2号针黑线，连接左侧轨道（车轮）取电
3号针灰线，连接电机负极
4号针黄线，连接尾灯输出
5号针白色，连接头灯输出
6号针蓝色，连接共用正极
7号针橙色，连接电机正极
8号针红色，连接右侧轨道（车轮）取电
9号针绿色，连接AUX1输出
9针口的接口由于是JST接口，所有没有插反的可能性。
9针口比起8针口的优势就是多了两个功能输出，但是由于功能还是太少，而且接口体积很大，所以也渐渐地被淘汰了。

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3. 21MTC界面
21MTC界面（俗称21针口）是目前全世界最广泛使用的解码器连接口。21MTC在2005年左右由ESU设计，使用在马克林MFX解码器上。21MTC的全称是21-pin Märklin-Trix Connector，跟某国车厂家没什么关系。
美国NMRA S-9.1.1标准文档对21MTC的描述：

欧洲NEM660标准文档（德语）对21MTC的描述：

仔细的玩家可以看出，美国的标准文档是抄的欧洲标准文档。21MTC最早是欧洲人搞出来的，后来ESU在美国大力推广解码器，美国人觉得这东西挺好用，所以美国也不花费心思研究新的解码器界面，直接把21MTC拿来用了。
21MTC的针口其实有22针，呈两排11针排列，针脚距离1.27mm，其中第11针是不使用的，一般会被剪掉。这样的话针口两边不对称可以防止芯片插反，但是不防止芯片被插错位的情况发生。
21MTC针口描述

ESU Loksound 5.0 21MTC音效解码器（ESU图片）：

TCS Wowsound 21MTC音效解码器（TCS图片）：

比起之前的8针口，21MTC覆盖了每一台模型可能会用到的所有功能，包括灯效覆盖至AUX6（总共8个功能），扬声器，还有传感器输入等等。从2012年开始，21MTC被广泛地在美国模型上使用。
由于NEM660中定义AUX3/4/5/6+的输出仅为逻辑输出，所以是不能直接用来连接灯效的，因为基本输出只有2.4V或者5V左右（看厂家具体情况）。如果需要连接灯效则必须接上扩展电路。
这是作者最早在一个瑞士人的博客上看到关于扩展电路的介绍（德语）：

该博主也举例说IRL6372这个MOS管可以给两个输出充当扩展电路使用：

本文作者当时也淘了几个零件也试了试：

这里需要注意两点，首先，如果你自己选择贴片MOS管的话，最好能遵循模型出品商的指引。一些机车功能复杂，在放大输出的前后端经常会有非正常的情况发生。欧洲和美国各有庞大的车迷圈子，澳大利亚也不小，所以经常互通有无，交流经验，很多典型的“一代名车”比如美国Life-Like Proto 2000系列甚至有比较完整的解决方案和替换线路板。但是修改国内模型的线路板要做到慎之又慎，很多线路不很规矩，该用多大的导线而不用，虽然基本上没有灯泡改LED那么麻烦，但是LED串联的电阻和受流情况也不是特别一致。有些车还匪夷所思地把解码器位置放在主电路板下面看不见的地方，搞不懂是怎么回事。
90年代末期的美国Life-Like Proto 2000机车底盘（作者图片）：

其次，这里我说的型号，你可以不必遵循，找到电气性能类似的元件就可以了。国产的通常比进口的便宜很多很多，但是国产货质量不好，在我改车的过程中，有些比如插头插座耐受性只是进口的1/10，公差和材料选择都不好，如果要插拔的话，经常车还没改完，测试过程中就会报废掉这个零件。有些东西比如LED，通常能买到的合适的民用产品100%是国产的，反正不贵，不如挑最贵的，色温与稳定性都有保障。
我印象中国车的售后几乎就不存在，包括某厕所这种”大厂”在内，没人能说清电路板出什么问题，也没有哪一家的手册说过与电路相关的事情。比如说某厕所的老车电路板就会莫名其妙的烧毁解码器。还有其它厂比如某18，线路板很奇怪，通用性方面不太友好。
某厕所的第一版DF11改装LED灯效（作者图片）：

当然，现在大部分模型厂家都会把扩展电路和电阻等原件全部集中在一整个电路板上。这样的话，玩家只要插上解码器然后在焊点上加灯就行了。操作简单，不用担心其他东西。
来举几个美车的栗子：
加拿大Rapido的8灯效输出电路板（适用于ESULokSound Select/4.0/5.0和其他带有8功能输出的解码器）：

美国Athearn（2018新款）8灯效输出电路板（适用于ESULokSound Select/4.0/5.0和其他带有8功能输出的解码器）：

美国Bowser、Intermountain的8灯效输出电路板（适用于ESU LokSound Select/4.0/5.0和其他带有8功能输出的解码器）：

ESU给美国Scaletrains公司设计的12灯效输出，带电容电路板 （适用于ESU Loksound 4.0解码器）：
很多模型原厂其实没有把所有的灯效输出都用上。这个时候玩家可以给自己的车加灯，来增加模型的可玩性。

但是这里需要注意一点：新款ESU Loksound 5.0系列解码器的AUX3/4/5/6/7/8两侧的输出是不同的。21MTC的输出这些都是只有逻辑输出，即不带功率，无法驱动耗能器件的（LED这种很小电流就能点亮的除外）。但是在另一侧ESU提供了带有功率的输出。如果要改灯的话，这一点切记。虽然可以通过调节CV的办法改电流输出，但是限制很大。
ESU Loksound 5解码器说明书截图：

左侧21MTC针口为逻辑输出（logic-level outputs），右侧电路板焊点为全功能输出（power output）
如下的车我添加了检修灯、登车梯灯和驾驶室灯的线路，分别对应了几个输出。我拍照的时候，检修灯这里提高了输出量度，但是在我改完之后，会把亮度降下来。Bowser和ESU, Brawa这种讲究的厂家内饰和外部几个灯的亮度差异很大。但是这样有时候对电路提出了很高的要求。这些增加的隐性成本，国内厂商通常不太愿意付出


非原厂21MTC电路板
很多数码和周边厂家也做了一些21针电路板，适合用来改一些原厂没有21MTC界面的老模型。
ESU 51957

ESU自己出的21针转接板，在欧洲应该比较热门，小面积电路板适合大部分欧车。作者还至今没有用过。
TCS 21MTC转接板，适用于TCS解码器

Nixtrainz Decoder Buddy电路板
这个是最近在美国比较流行的21MTC界面电路板，
Decoder Buddy普通版（适用于普通8功能输出解码器）带8灯效输出（Nixtrainz图片）：

Decoder Buddy V5 （适用于ESULoksound 5.0/Lokpilot 5.0）带12灯效输出（Nixtrainz图片）：

作者代人改装美国AthearnSD70M-2内燃机车模型时使用的DecoderBuddy V5 （作者图片）：

4. 其他解码器界面
NMRA小型6针口/ NEM 651
一款比NMRA中型8针更小的界面，一般给N比例模型使用。
ESU 6针口解码器（ESU图片）：

Arnold N比例模型的6针口（Spookshow图片）：

Next18 / NEM 662
为了更好的适应小型模型有限的体积，欧洲MOROP制定了比21MTC更小的界面，名称叫Next18，相对的标准文档叫NEM662。
ESU Loksound 5.0 Next18界面音效解码器（ESU图片）：

因为Next18接口非常小，很多N比例模型也可使用。
美国Scaletrains带Next18解码器的N比例模型（Spookshow图片）：

Plux界面
另外一款欧洲MOROP制定的界面，一共分三种：Plux22、Plux16和Plux8。欧车使用Plux界面的比较多。
Plux界面示意图

三种界面的解码器和对应的模型电路板可以互相兼容，但是小界面的解码器功能覆盖比大界面的要少。
Plux16相比Plux22，缺失AUX2之后的功能输出
Plux8相比Plux16和Plux22，缺失AUX1-2和扬声器输出。
对于HO比例模型来说，Plux接口不是很合适，考虑到通用性和用户惯性，以及散热等等性能，今后很长一段时间还都因该是以21MTC为主。有些追求成本的厂商如德国PIKO正在尝试用Plux统一他们的产品，但是PIKO的市场定位我们都知道，能否算作主流，现在还未可知。
板载解码器（Drop-In Decoder）
板载解码器在美车上使用较多，原因是美车的产量大，电路板大小相对统一，内部空间大，所以可以使用一种标准大小的板载解码器来替代原厂电路板。HO板载解码器的大致统一尺寸是70mm长17mm宽。解码器上有连接电线的焊点。但是这个东西对国车几乎没有什么使用价值，而且受制于国车的产量，ESU通常不会为国车厂家专门制作解码器，而且其售价高昂，所以国车使用这些的机会不大，此处一笔略过。
TCS A4X板载解码器（TCS图片）

带线解码器（WiredDecoder）
带线解码器在美车上使用较多，解码器一般带电线。玩家可以将电线减到适合的长度然后直接焊接在车上。早期ESU也有大量这种带线的解码器，随着21针的普及，现在已经很少见。从这个意义上说，我手上的某厕所国车几乎都被无情淘汰了。说句题外话，这些车在今天看并不算特别出众，而且当时相对人的收入也并不便宜。其唯一的优点就是很规矩，跑车性能好，质量稳定，标准化程度高。
TCS Wowsound Steam 4 带线音效解码器（TCS图片）

Soundtraxx海啸2 带线音效解码器
5.扬声器（喇叭）
如果给车安装音效解码器，那就需要给车配合适的扬声器（喇叭）了。这里简单介绍一下扬声器：
圆形扬声器

圆形扬声器在老车上使用比较多，很多模型通常会为28mm直径的扬声器预留下安装空间。也有23mm或者更小的圆形扬声器。
iPhone扬声器（手机扬声器）

随着智能手机的普及，手机的扬声器也慢慢的被用在模型上了。比较常见的就是iPhone 4S扬声器。因为手机零件价格便宜而且效果不差，所以非常受玩家欢迎。
方形扬声器
西方统称sugar-cube speakers，以ESU 50321为代表的1511小型方形扬声器。一般需要一个封闭的塑胶或者3D打印的共鸣盒来保证良好音质。优点是音质好，体积小，可以装进各种困难空间狭小的模型里。
ESU 50321方形扬声器（ESU图片）：

Bowser 1291 扬声器总成，里面带有两个并联的1511扬声器，很多美车都适用：
6.电容
还有一个改造的亮点，值得大书特书的，可能就是电容了，增加电容这个部分，我想可能值得单独发一贴与大家探讨。电容的选型和接线都很讲究。相对来说信息比较完善的ESU提供了他们的电容接线表供客户自己改。但是实际过程中遇到的情况远远更为复杂。就我个人的经验，北美内燃机车是绝对主流，外走廊机车的机械间很小。如果你浏览一些相关论坛等等的话，你会发现很多人为了增加电容去切割机车的铁芯。
另外一个困扰就是电容充放电对解码器读入数据的干扰。只有少数解码器提供了内嵌的解决方案，大部分需要摸索。但是如果在串接的电阻不能有效提供过载保护的情况下，解码器容易受到损毁。有时候在使用DCC booster的轨道上，解码器也会受到外电流的冲击，电容的耐压条件就很关键了。
除了布放、解码器接线风险之外，电容的选择也很有名堂。从几毛钱到几十元钱的，面对不同的情况用不同的电容。这一点，对于每部车，每个人的不同需求，选择都会有所不同。
ESU PowerPack ‘能量包’

就我个人的意见来看，其实没有必要大费周章去加电容。国内玩家对电容如此看重的主要一个原因是，轨道规格混杂，很多人在欧洲NEM制式的轨道上跑美国NMRA规格的车，于是经常过道岔断电，加上某厕所的轨道影响力很大，早期他的E-Z轨道中，锌合金轨道组的氧化问题很大，经常会导致行车接触不良。如此一来，电容就显得比较必要。其实就我日常的经验来看，用到电容给模型“续命”的机会少之又少，加上北美有许多附件，有一些附件可以清洁轨道，有相当一部分人平时是搭建了半固定的沙盘或者模块，所以他们比较重视维护、这也是美车普遍不配备大电容的原因。ESU的‘能量包’价格昂贵，而且许多外走廊机车很难放的下，从这点上看，美国模型制造商的选择还是因地制宜的。降低了产品的单价，给客户更多实惠。

最后，放几张笔者最近一两年改模型的作品图，供大家欣赏。大部分是自己的车，有些是帮别人做的。

感谢楼主的分享技术好贴

补个图

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