DSD 2010


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Drehscheibendekoder 2010 - Platine GRUBE

Diese Seite beschreibt die Haupt-Platine des DSD2010 Systems. Sie kann nur in Verbindung mit der Platine BÜHNE eingesetzt werden. Siehe auch System-Konzept DSD2010

Anschluss / Stückliste / Download / Variations-Möglichkeiten / Bedienung / Adressen

DSD2010_Grube

Die Hauptplatine fungiert als Zentral-Platine und hat folgende Aufgaben:

Kommunikation mit der Anzeige-Platine
Kommunikation mit der Motor-Platine
Empfang der Befehle aus der Digital-Spannung (Gleisspannung)
Ausgabe von Rückmeldungen via S88-N, ggf. weitere Sandwich-Module
Bereitstellung der Versorgungs-Spannung für Anzeige-Platine und Motor-Platine
Kehrschleifen-Funktion für die Bühne
DIP-Schalter 1 (Umschaltung 24/48 Pos)
DIP-Schalter 2 (Umschaltung DCC / MM)
LED1, rot (Anzeige: Kommunikation mit Bühne - Dauerlicht bei Kommunikation, sonst Blinken)
LED2, gelb (Anzeige: Kommunikation RS232 / Digital-Befehl - leuchtet bei Befehls-Empfang kurz auf)
LED3, grün (Anzeige: Bühne dreht)
Berechnen der Soll-Position (wird dann an Motor-Platine übergeben)
vorbereitet für Hutschienen-Montage

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Anschluss

Erläüterung zu den Schnittstellen der Haupt-Platine:

Fahrspannung: dies ist die Spannung, mit der die Lok auf der Bühne fährt. Für 2-Leiter Bahner wird diese Spannung dann entsprechend der Bühnen-Stellung umgepolt und ersetzt dadurch das sonst nötige Kehrschleifen-Modul.
Digital-Spannung: dies ist die Spannung, aus der die Haupt-Platine die Befehle extrahiert. Obwohl Digital-Spannung und Fahrspannung bei den meisten Anlagen das selbe ist, sind diese voneinander getrennt worden, weil sich dadurch ein paar nette Möglicheiten ergeben. So kann man z.B. verschiedene Booster oder Zentralen zum Fahren und Schalten verwenden. Auch kann ein Strom-Sensor jetzt problemlos erfassen, ob sich eine Lok auf der Bühne befindet.
Versorgungs-Spannung: dies ist die Spannung, aus der das System die Versorgungs-Spannung bezieht. Es kann hier AC oder DC (oder auch die Digital-Spannung) verwendet werden.
S88-N: über den Rückmelde-Bus S88-N kann die Haupt-Platine verschiedene Informationen an die Zentrale übermitteln, die insbesondere im Fahrplan-Betrieb sehr sinnvoll sind. Siehe hierzu Rückmeldungen via S88-N
RS232: Die Haupt-Platine hat einen RS232 Port (9-pol D-Sub Buchse). Über diesen kann die Anzeige-Platine angesteuert werden. Ebenfalls ist alternativ der Anschluss an den PC hierüber möglich. Da im Falle des PC-Anschlusses besteht die Gefahr einer Masse-Schleife besteht, ist die RS232 Schnittstelle galvanisch getrennt.

zum Thema USB (da dieses Thema immer wieder "aufgekocht" wird, hier meine ausführliche Stellungnahme):
Einen USB-Anschluss zu realisieren ist leider wirklich nicht simpel. Es gibt hier fertige Bausteine (FT232 RL), die aber ein sehr kleines Raster für die Lötpins haben und ca. 3-4 Euro kosten und zudem noch über eine weitere PC-Software konfiguriert werden müssen. Verwendet man hingenen ein USB-Seriell Konverter (z.B. Reichelt USB2 SERIELL, ca. 4,35 Euro) so erhält man die selbe Elektronik (auch hier ist ein FT232 eingebaut), hat nicht das Löt-Problem, hat eine Garantie, verbraucht keinen Platinen-Platz usw. Weitere Lösungen (z.B. einen PIC mit USB-Schnittstelle) sind nicht realisierbar, weil man dann wieder eine Menge neue Probleme hat. So muss man z.B. eine ID-Nummer beantragen, mit der ein PC das USB-Gerät identifizieren kann. Und das kostet wiederum...

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Die Stückliste

öffentlicher Warenkorb DSD2010-Grube (inkl. S88-Bauteile und Hutschienenhalter Z1!) bei Reichelt

Reichelt Import CSV-File für den Import in "MyReichelt" (nur die Reichelt Bauteile, inkl. S88-Teil, inkl. Hutschienenhalter)

Qty	Parts	Bezeichnung	Gehäuse	Bezug	Bestellnummer	Preis	Anmerkung
1	IC1	Prozessor PIC 16F690 , SOIC-20		Digital-Bahn Shop	pic690_000	ca. 1.90 Euro	unprogrammiert
1	IC2	Spannungsregler 78L05 , SO-8		Reichelt	µA 78L05 SMD	ca. 0.12 Euro
1	IC3	Treiber ULN2003, SOIC-16		Reichelt	ULN 2003 AD SMD	ca. 0.24 Euro
1	IC4	Spannungsregler 7818 , TO-220		Reichelt	µA 7818	ca. 0.17 Euro
1	IC40	RS232 Interface, SOIC-16		Reichelt	MAX 232 ACSE	ca. 1.35 Euro
1	DC40	DCDC Wandler 1505, SIL4, 1 W, in 15 V/ou		Reichelt	SIM1-1505 SIL4	ca. 4.55 Euro
1	OK2	Optokoppler ILD74, DIL-8		Reichelt	ILD 74	ca. 0.50 Euro	ggf. 8-poliger IC-Sockel
3	OK3, OK40, OK41	Optokoppler 6N137, DIL-8		Reichelt	6N 137	ca. 0.49 Euro	ggf. 8-poliger IC-Sockel
1	LED1	LED, 1206, Rot		Reichelt	SMD-LED 1206 RT	ca. 0.11 Euro
1	LED2	LED, 1206, Gelb		Reichelt	SMD-LED 1206 GE	ca. 0.11 Euro
3	LED3, LED4, LED5	LED, 1206, Grün		Reichelt	SMD-LED 1206 GN	ca. 0.11 Euro
1	G1	Gleichrichter DF005		Reichelt	SMD DF 005	ca. 0.17 Euro
2	D1, D30	Doppel-Diode BAV99, SOT23		Reichelt	BAV 99 SMD	ca. 0.04 Euro
2	D40, D41	Diode LL4148, SOD80		Reichelt	1N 4148 SMD	ca. 0.04 Euro
1	T1	Transistor PNP BC807, SOT23		Reichelt	BC 807-40 SMD	ca. 0.05 Euro
1	C1	Elko 470uF, 35V, radial (stehend)		Reichelt	RAD 470/35	ca. 0.14 Euro
1	C2	Tantal 22uF, 20V, D		Reichelt	SMD TAN.22/20	ca. 0.71 Euro
2	C6, C11	Keramik-C 47pF, 0805		Reichelt	NPO-G0805 47P	ca. 0.05 Euro
10	C3, C4, C5, C40, C41, C42, C43, C44, C45, C46	Keramik-C 100nF, 1206		Reichelt	X7R-G1206 100N	ca. 0.09 Euro
1	C49	Tantal 22uF, 6.3V, C		Digital-Bahn Shop	C_0022uF_16V_C	ca. 0.25 Euro
1	R1	unbestückt
1	R2	Widerstand 22 kR, 1206		Reichelt	SMD 1/4W 22K	ca. 0.10 Euro
1	R3	Widerstand 220 kR, 1206		Reichelt	SMD 1/4W 220K	ca. 0.10 Euro
7	R7, R8, R9, R11, R20, R31, R32	Widerstand 10 kR, 1206		Reichelt	SMD 1/4W 10K	ca. 0.10 Euro
6	R10, R14, R30, R40, R42, R48	Widerstand 1 kR, 1206		Reichelt	SMD 1/4W 1,0K	ca. 0.10 Euro
2	R21, R41	Widerstand 330 R, 1206		Reichelt	SMD 1/4W 330	ca. 0.10 Euro
6	R45, R46, R47, R50, R51, R52	Widerstand 470 R, 1206		Reichelt	SMD 1/4W 470	ca. 0.10 Euro
1	F1	Sicherung 1A, SMD		Reichelt	SMD-SF 1,0A	ca. 0.39 Euro
1	K1	Relais Omron G6K-2F 12V, SMD		Reichelt	G6K-2F 12V	ca. 3.20 Euro
1	SW2	Taster 9313 SMD 6x6		Reichelt	Taster 9313	ca. 0.23 Euro
1	SW4	DIP-Schalter 3pol		Reichelt	NT 03	ca. 0.27 Euro
1	X1	Stiftleiste 2x3-polig, RM 2.54 mm		Reichelt	(SL 2x40G 2,54) = 2x 40pol.	ca. 0.28 Euro	Programmierstecker
2	X2, X5	Stecksystem 2-polig, RM 3.5 mm		Reichelt	AKL 182-02	ca. 0.18 Euro	mit AKL 169-02
1	X8	Stecksystem 3-polig, RM 3.5 mm		Reichelt	AKL 182-03	ca. 0.35 Euro	mit AKL 169-03
1	X10	Stecksystem 5-polig, RM 3.5 mm		Reichelt	AKL 182-05	ca. 0.58 Euro	mit AKL 169-05
1	X11	Stiftleiste 1x6-polig, RM 2.54 mm		Reichelt	(SL 1x40G 2,54) = 1x 40-pol.	ca. 0.18 Euro
1	X40	D-Sub Buchse 9-polig		Reichelt	D-SUB BU 09EU	ca. 0.29 Euro
1	LP1	Platine, ca. 102 mm x 100 mm x 1.6 mm		Digital-Bahn Shop	pcb_dsd_grube	Staffelpreis lt. Shop
1	Z1	DIN-Schienen-Halter		Reichelt	BOPLA TSH35	ca. 2.30 Euro	optional für Hutschienen-Montage

Zusätzliche Bauteile für Rückmeldung via S88

Qty	Parts	Bezeichnung	Gehäuse	Bezug	Bestellnummer	Preis	Anmerkung
1	IC80	Prozessor PIC 16F690 , SOIC-20		Digital-Bahn Shop	pic690_000	ca. 1.90 Euro	unprogrammiert
1	IC81	Spannungsregler 5V LM2931M-5.0, SO-8		Reichelt	LM2931 AD	ca. 0.33 Euro
1	OK90	Optokoppler 6N137, DIL-8		Reichelt	6N 137	ca. 0.49 Euro	ggf. 8-poliger IC-Sockel alternativ zu OK3! siehe Anmerkungen 2
2	OK81, OK82	Optokoppler ILD74, DIL-8		Reichelt	ILD 74	ca. 0.50 Euro	ggf. 2x 8-poliger oder 1x16-poliger IC-Sockel
1	LED80	LED, 1206		Reichelt	SMD-LED 1206 xx	ca. 0.11 Euro	xx = RT/GN/GE
2	T80, T90	Transistor NPN BC817, SOT23		Reichelt	BC 817-40 SMD	ca. 0.05 Euro
1	C80	Keramik-C 47pF, 0805		Reichelt	NPO-G0805 47P	ca. 0.05 Euro
1	C81	Tantal 2.2uF, 20V, B		Reichelt	SMD TAN.2,2/20	ca. 0.46 Euro
1	C82	Tantal 22uF, 6.3V, C		Digital-Bahn Shop	C_0022uF_16V_C	ca. 0.25 Euro
8	C83	Keramik-C 100nF, 1206		Reichelt	X7R-G1206 100N	ca. 0.09 Euro
1	C92	Keramik-C 100nF, 1206		Reichelt	X7R-G1206 100N	ca. 0.09 Euro
1	R83	Widerstand 47 R, 1206		Reichelt	SMD 1/4W 47	ca. 0.10 Euro
5	R84, R88, R91, R98, R99	Widerstand 10 kR, 1206		Reichelt	SMD 1/4W 10K	ca. 0.10 Euro	R84: siehe Anmerkungen 1
3	R85, R86, R87	Widerstand 22 kR, 1206		Reichelt	SMD 1/4W 22K	ca. 0.10 Euro
1	R89	Widerstand 220 kR, 1206		Reichelt	SMD 1/4W 220K	ca. 0.10 Euro
6	R80, R92, R100, R101, R102, R103	Widerstand 1 kR, 1206		Reichelt	SMD 1/4W 1,0K	ca. 0.10 Euro	R92: siehe Anmerkungen 2
6	R90, R97, R93, R94, R95, R96	Widerstand 470 R, 1206		Reichelt	SMD 1/4W 470	ca. 0.10 Euro
1	SW80	DIP-Schalter 2pol		Reichelt	NT 02	ca. 0.29 Euro
1	X3	Stiftleiste 1x11-polig, RM 2.54 mm		Reichelt	(SL 1x40G 2,54) = 1x 40-pol.	ca. 0.18 Euro	idR. unbestückt
2	X80, X81	Westernstecker 8-8, stehend		Conrad	716232	ca. 0.39 Euro
1	X85	Stiftleiste 2x3-polig, RM 2.54 mm		Reichelt	(SL 2x40G 2,54) = 2x 40pol.	ca. 0.28 Euro	Programmierstecker

Anmerkungen:

R84 (10k): macht Probleme, wenn DSD2010 direkt an den ESU ECoS S88-Eingang anscgeschlossen wird. Hier bitte ggf. auf ca. 1.5k bis 2.0k verkleinern. Bei Verwendung eines S88-N-P tritt das Problem nicht auf, auch nicht wenn zwischen DSD2010 und ECoS ein anderes S88-Modul liegt. (technische Details siehe Forum)
OK3 und OK90 sind zuständig für dem Empfang der digitalen Befehle. Allerdings ist nur eine Empfangs-Quelle möglich! Bei Verwendung von OK90 werden die digitalen Befehle via S88-N Bus empfangen. Dafür ist es natürlich nötig, dass dort diese Info auch zu finden ist. Der S88-N Bus bietet hierfür die benötigte Leitung RAILDATA. Um die digitalen Befehle in den S88-N Bus einzukoppeln, wird ein Modul wie z.B. mein S88-N-P V2 oder eine Zentrale mit S88-N Schnitstelle (zur Zeit nur OpenDCC) benötigt. In diesem Fall sollten dann die Bausteine X5, R14, D1, LED4, OK3, R10, R11, C11 auf der Gruben-Platine (Schaltplan Seite 2) entfallen.
Wer hingegen die Befehle via OK3 und X5 einkoppeln möchte (also nicht über S88-N, sondern direkt über den Anschluss an die Gleisspannung an X5), der lasse bitte unbedingt R92 unbestückt (zusätzlich können R91, T90, OK90, C92 entfallen, diese Bauteile behindern aber die Funktion ansonsten nicht)

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Download

Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für DSD-Grube

	PDF: Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für DSD-Grube V1.41 BOM File (Stückliste Textfile) CSV-File (Stückliste Bauteile Reichelt)	Änderungen: V1.41, Dez. 2011: keine Layout-Änderung, nur Ergänzungen von Texten im Schaltplan! Befehls-Empfang via S88-N oder X5 näher beschrieben, je nach Digital-Quelle sind Bestückungs-Varianten nötig (d.h. es entfallen Bauteile). Siehe auch Punkt 2 unter Anmerkungen
	PDF: Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für DSD-Grube V1.40 BOM File (Stückliste Textfile)	Änderungen: V1.40, Nov. 2011: ILQ74 (OK80) in 2xILD74 (OK81, OK82) geändert (ILQ könnte aber weiterhin verwendet werden, Layout an dieser Stelle unverändert) Bauteil-Namen: R12 -> R80, X3->X90 (jetzt gehören alle Bauteile mit hoher Nummer zum S88-Teil) 10k (R11) an Ausgang von OK3 gesetzt, 47pF (C11) hinter OK3 hinzu, C7 entfällt 7818: Loch hinzu, nun Durchsteck-Montage mit Schraube Beschriftung der DIP-Schalter: "ON" hinzu Relais-Layout auch für FTR-B3 passend R89 von 100k auf 220k gesetzt (nur zur Reduzierung der Anzahl verwendeter Widerstandswerte)
	PDF: Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für DSD-Grube V1.30 BOM File (Stückliste Textfile)	Änderungen: V1.30, Mar. 2011: erste Serie

Firmware Download für 16F690

	Protokoll	DSD2010 Projekt
	Name	dsd2010_grube_028.hex
	Version	V0.28 vom 27.10.2011
	Prozessor	PIC 16F690
	ID-Value	Fxxx (xxx = Version)
	Shop Bestell-Nummer	pic690_00g
	Änderungen	V0.28 Korrektur Status Hauslicht speichern V0.27 Zielposition berechnen via Digitale Befehle (DIP3 wird verwendet!), Status Hauslicht speichern V0.26 Timing für S88-Schnittstelle, insbesondere f. Zentrale von TAMS und ECoS V0.25 Direct-Drive mit Lastregelung hinzu V0.24 Direct-Drive hinzu, Parameter-Speichern optimiert V0.23 Positions-Übergabe zum S88-N Bus korrigiert V0.22 bei Steuerung via Digital-Befehle: tw. Drehen an falsche Position wurde behoben V0.21 Parameter-Übernahme ohne Reset V0.20 Motorola-Format integriert, Optimierung im Betriebsablauf, Sperren von Bedien-Fehlern V0.11 Rückmelde-Signale können invertiert werden V0.10 Kehrschleifen_relais kann abgeschaltet werden, Korrekturen DIP-Schalter V0.09 Umschaltrelais Gleispolung integriert V0.08 Entwicklungsstand V0.07 Entwicklungsstand V0.06 Entwicklungsstand V0.05 Entwicklungsstand V0.04 Entwicklungsstand V0.0x erste Veröffentlichung

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Varianten

Es gibt gewisse Einspar-Potentiale, indem man Bauteile für nicht benötigte Funktionen weglässt. Hier die wichtigsten Konfigurationen:

Variante 1: keine Kehrschleifen-Funktion

die Kehrscheilfen-Funktion brauchen Mittelleiter-Fahrer nicht:

K1, R21, LED5 entfällt
Lötbrücke J1 / J2 brücken

Variante 2: kein S88-N Bus

hier kann der komplette untere Platinen-Bereich entfallen

alle Bauteile auf Schaltplan-Seite 4 entfallen

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Bedienung

LED Anzeige

LED-Nummer	Bedeutung	Beschreibung
LED1 (rot)	Kommunikation mit Bühne	blinken = keine Kommunikation mit Bühne an = Kommunikation mit Bühne ist OK
LED2 (gelb)	Befehlsempfang	LED2 geht kurz an, wenn ein Befehl über RS232 oder Digitak-Spannung empfangen wurde
LED3 (grün)	Bühne aktiv	LED3 blinkt, wenn Bühne aktiv ist, sonst AUS
LED4 (grün)	Digital-Spannung aktiv	LED4 leuchet, wenn Digital-Spannung an X5 anliegt ("RAIL Befehl")
LED5 (grün)	Kehrschleifen-Relais aktiv	LED4 leuchet, wenn Kehrschleifen-Relais angezogen ist (also die Bühne sich in der "2. Hälfte" befindet)

Konfiguration

Die Grundlegende Konfiguration kann mit den DIP-Schaltern vorgenommen werden:

DIP-Nummer	Konfiguration	Beschreibung
DIP1	Auswahl der Positions-Anzahl	0 = 48 Positionen 1 = andere Anzahl von Positionen. Voreingestellt ist hier 24, die Zahl kann jedoch beliebig angepasst werden (via PC)
DIP2	Auswahl des Digital-Protokolls	1 = Motorola 0 = DCC
DIP3	Auswahl der Zielposition-Berechnung über Digitale Befehle	1 = jede Stellung hat einen eigenen Befehl. Es wird also mit 48 Positionen (bei einer 48er Drehscheibe) gearbeitet. Es gibt z.B. Befehle für die Position 4 und 28 - jeweils hier kommt dann das Haus zum Halten. In dieser Betriebsart kann es demnach vorkommen, dass die Bühne 47 Positionen fährt (z.B. von 1 auf 2 links herum) 0 = Kompatibilitäts-Modus: berechnen der Zielposition Mörklin-Kompatibel, d.h. es werden nur 24 Positionen (bei einer 48er Drehscheibe) verwendet. Die genaue Vorgabe, welche Seite der Bühne an diesem Gleis zum Halten kommt, ergibt sich aus der Drehrichtung (1. Befehl) und der Ziel-Position (2. Befehl). Die Bühne wird demnach maximal 23 Positionen fahren und hält dann, wenn eines der Bühnen-Enden am Zielgleis angekommen ist.

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Vordefinierte Adressen des Dekoders

In der Firmware sind zunächst die Dekoderadressen und Drehscheibenpositionen wie folgt festgelegt:

Adressen Grundzustand

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