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SePP - S88 ersetzt PC-Programm

Diese Seite beschreibt eine Platine, mit der man schnell und unkompliziert Taster einlesen und entsprechende Befehle via RS232 an die Zentrale senden kann. Das ganze dient dazu, über externe Schalter / Taster eine Gleisbildstellwerkes einzulesen und dann die Zentrale die entsprechende Weiche o.ä. zu schalten.
 
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Anschluss / Adress-Zuordnung / Stückliste / Download / DIP-Schalter / In Circuit Programmierung

 
Sepp

 
Immer wieder kriege ich Mails, in denen Sätze vorkommen wie "...ich will keine Zentrale mit Touch-Screen, da zu teuer..." oder "...wie lese ich denn die Tasten meines GBS (Gleis-Bild-Stellwerk) ein..." oder "...auf keinen Fall mit einem PC..." oder "...die Weichenansteuerung mit der Zentrale ist ein bischen anstrengend...".
 
Ich selber habe bei einer von mir gepflegten Anlage ein ähnliches Problem: der Raum ist recht klein, da steht eine Intellibox, und es gibt eine Art GBS, das aus Tasten in einer Alu-Platte besteht. Bisher steuern diese Tasten die Weichen direkt an - wie man es eben vor 25 Jahren so gemacht hat. Das könnte man auch alles gut einfach so lassen, denn die Strippen sind ja nun gezogen. Aber trotzdem hätte ich hier natürlich eine "digitale Lösung". Ein PC kommt hier allerdings nicht in Frage (weil kein Platz und der Bediener sich nicht auch noch hier mit PC-Technik rumärgern will - sehr vernünftig eigentlich!). Eine Touch-Screen Zentrale ist hier zu teuer und es fehlt hier auch das "echte Tasten-Feeling".
Also ersetzte ich den PC einfach mit diesem Modul! Statt Maus, Bildschirm und Steuerungs-Software gibt es hier echte Tasten. Und wie kann man nun möglichst viele Taster einlesen? Mit dem gleichen System und Modulen, die man auch zum Einlesen der Rückmelde-Kontakte verwendet. Also werden die Taster über S88-N Module eingelesen. Es wird also ein 2. S88-N Bus aufgebaut, der jedoch nicht der Rückmeldung dient, sondern nur dem Einlesen der Taster. Deshalb ist es in diesem Fall auch nicht nötig, dass die Zentrale einen (freien) S88-Anschluss hat. Das klingt auf den ersten Blick zwar paradox - ist aber so!
 
Hier noch mal die Fakten:
Unterstützt werden diese RS232 Protokolle:
 
Bitte verwerfen Sie gleich alle Ideen, eine Zentrale mit USB-Anschluss über irgendeinen Adapter anzuschliessen. Das geht nicht! Alle RS232 - USB Konverter gehen davon aus, dass diese an eine PC laufen und benötigen z.B. entsprechende Treiber. Der Einsatz ohne PC ist nicht vorgesehen.
 
Es kommen nur Zentralen mit RS232 Anschluss in Frage:
 
Name P50Xb P50Xa 6050 Lenz Baudrate Anmerkung
Uhlenbrock Intellibox ja ja ja nein 2400/9600/19200 P50X empfohlen
Tams Easy Control ja ja ja nein 1200/2400/4800/9600/14400/19200/38400/57600 P50X empfohlen
Piko Powerbox ja ja ja nein 2400/9600/19200 P50X empfohlen
Fleischmann Twincenter ja nein nein nein 2400/9600/19200 P50X empfohlen
(nur IB-Syn.)
OpenDCC ja ja nein nein 2400/4800/9600/19200/38400 P50X empfohlen
Elektor DCC-Kommandostation ja ja nein nein 2400/4800/9600/19200/38400/16457/57600/115200 P50X empfohlen
Lenz via. X-Bus Interface nein nein nein ja 19200 ab V0.09
Märklin 6021 mit Interface 6050 nein nein ja nein 2400 nur P50 mögöich
Zimo MX1 nein nein nein nein 1200/2400/4800/9600/19200/38400 Protokoll leider nicht unterstützt
Massoth Dimax 1200Z nein nein nein nein ? Protokoll leider nicht unterstützt
Massoth Dimax 800Z nein nein nein nein ? Protokoll leider nicht unterstützt
CT ZF5 nein nein nein nein 57600 Protokoll leider nicht unterstützt

 
Diese Platine kann noch eine 2. Funktion übernehmen: siehe arrow Snoopy

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Anschluss

An den S88-N Bus können bis zu 256 Eingangs-Kontakte angeschlossen werden. Werden hier meine SMS88-N Module angeschlossen, so können dies entsprechend bis zu 32 Module sein.
Die Spannungsversorgung des SePP würde allerdings hierfür nicht ausreichen. Der 5V-Regler (7805) hat auf dem SePP-Modul keinen Kühlkörper und in Abhängigkeit von der Eingangsspannung (je höher, desto mehr Verlustleistung. Weniger ist hier mehr...) und der Modul-Anzahl wird er sich entsprechend erwärmen. Bei einer SePP-Versorgungsspannung von 12V dürften so 4-5 SMS88-N Module anschliessbar sein. Wer mehr möchte, der kann ein (oder mehrere) S88-N-P-Module einschleifen.
 
Bei der Auswahl der Spannungsquelle ist darauf zu achten, dass dieses Modul ja mit der Zentrale verbunden wird. Daher ist es problematisch, wenn die SePP-Versorgung identisch ist mit der Versorgung für die Zentrale. Mit einem eigenen kleine Stecker-Netzteil (Optimal sind 9V DC, z.B. Reichelt SNT 3129 oder meinetwegen auch MW 17-GS/6) ist man hier auf der sicheren Seite.
 
Anschlussplan

 
Hier mal ein Beispiel, wie man jetzt mit dem SePP und einem daran angeschlossenem S88-N Modul eine Weiche schalten kann. Das passende Modul aus meinen Platinen wäre das SMS88-N Modul (Verwendung als Masse-Sensor zum Einlesen von Tastern/Schaltern).
Noch mal der Hinweis: der S88-N Bus hinter dem SePP-Modul ist zwar technisch identisch mit dem S88-N Bus und es können hier auch S88-N Module anderer Anbieter verwendet werden. Dieser S88-N Zweig dient jedoch ausschliesslich dem Einlesen der Befehle und endet am SePP-Modul. Davon unabhängig kann es einen 2. S88(-N) Bus zum Einlesen der Rückmelde-Kontakte geben, der dann direkt aus der Zentrale kommt.
 
Konzept

 
Die Verbindung zum PC besteht aus einen Null-Modem Kabel (3-Draht genügt). Allerdings ist zu beachten, dass wir an beiden Enden einen Stecker benötigen:
 
3 Draht Nullmodem

 
Wer dieses Kabel aus dem Reichelt-Angebot zusammenstellen will, der braucht die folgenden Teile:
QtyPartsBezeichnungBezugBestellnummerPreisAnmerkung
1KabelNullmodemkabel, 2x Buchse 9-pol, 3mReicheltAk 1431.40
2Gender-Changer2x Stecker 9-polReicheltCOM 9900.61

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Die Adresszuordnung

Taster oder Schalter? Diese Frage muss zunächst einmal ein bischen diskutiert werden, denn die Entscheidung ist folgenschwer!
Will man eine Weiche ansteuern, so braucht man entweder 2 Taster oder 1 Schalter. Oft werden zur Weichenstellung 2 Taster verwendet, weil dies die klassische Methode ist. In der analogen Welt, also im letzten Jahrhundert, wurden Weichen ja mit Impulsen angesteuert, die direkt durch einen Tasten-Druck erzeugt wurden. Ein Schalter war damals nicht so toll für diese Anwendung, denn dann hätte der Weichenantrieb ja Dauer-Spannung erhalten. Später gab es dann zwar die Weichen mit der Endabschaltung, da wäre es dann prinzipiell machbar gewesen, aber man hatte sich inzwischen an die Taster gewöhnt.
Nun aber werden die Weichen nicht mehr direkt, sondern über die Zentrale und den Dekoder angesteuert. Diese beiden Institutionen kümmern sich dann schon darum, dass der Antrieb nur Impulse erhält. Also könnte man als "Input" jetzt gut einen Schalter verwenden. Hierfür gibt es nämlich ein paar gute Argumente:
 
Da aber nicht ein jeder von der Schalter-Lösung überzeugt ist, kann der SePP auf Schalter- oder Taster-Eingänge umgestellt werden (DIP-Schalter, ab V1.00).
 

Schalter-Betrieb

Es sind Schalter an den Einlese-Kontakten angeschlossen. Jeder Eingang schaltet eine Weiche, also z.B. Kontakt offen = rechts, Kontakt geschlossen = links. Das bedeutet: der erste Eingang schaltet Weiche 1, der 2. Eingang Weiche 2 usw. Da SePP bis zu 256 Eingänge einlesen kann, können entsprechend bis zu 256 Weichen / Signale etc. über Schalter angesteuert werden.
 
Schalter_betrieb eignet sich insbesondere auch für 2-begriffige Signale (Schalter ROT / GRÜN) und auch für alle Schalt-Dekoder (z.B. Relais-Dekoder, LED-Dekoder mit 10 Schaltausgängen, WeichZwei mit 4 Schalt-Ausgängen)
 

Taster-Betrieb

Es sind Taster an den Einlese-Kontakten angeschlossen. Es wird je ein Kontakt für die Stellung links und rechts benötigt. Das bedeutet: die erste 2 Eingänge schalten Weiche 1, die nächsten 2. Eingänge Weiche 2 usw. Da SePP bis zu 256 Eingänge einlesen kann, können entsprechend bis zu 128 Weichen / Signale etc. über Taster angesteuert werden.
 
Taster-Betrieb ist insbesondere auch für den Einsatz mit mehrbegriffigen Signalen besonders zu empfehlen. Hier kann dann jedem Signal-Bild ein Taster zugeordnet werden.

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Die Stückliste

QtyPartsBezeichnungGehäuseBezugBestellnummerPreisAnmerkung
1IC1 Spannungsregler 7805 , TO-220 TO220 ReicheltµA 7805 ca. 0.17 Euro
1IC2 Prozessor 16F628A-I/SO , SOIC-18 SO18 ReicheltPIC 16F628A-I/SO ca. 1.95 Eurosiehe (1)
1IC3 RS232 Interface , SOIC-16 SO16 ReicheltMAX 232 ACSE ca. 1.35 Eurosiehe (2)
1IC4 74HC244 , SOIC-20 SO20 ReicheltSMD HC 244 ca. 0.41 Euro
0Q1 Oszillator 4 MHz unbestückt
4D1..D4 Diode 1N4001 , MELF MELF Reichelt1N 4001 SMD ca. 0.04 Euro
1D6 Diode BZV5.1V , SOD80 SOD80 ReicheltSMD ZF 5,1 ca. 0.06 Euro
1LED1 LED , 1206 LED 1206 ReicheltSMD-LED 1206 xx ca. 0.11 Euroxx = RT/GN/GE
2R1..R2 Widerstand 470R , 1206 1206 ReicheltSMD 1/4W 470 ca. 0.10 Euro
6R3, R4, R6, R7, R8, R9Widerstand 10k , 1206 1206 ReicheltSMD 1/4W 10k ca. 0.10 Euro
4R10, R30..R32Widerstand 1 k , 1206 1206 ReicheltSMD 1/4W 1,0k ca. 0.10 Euro
2R20, R21 Widerstand 100R , 1206 1206 ReicheltSMD 1/4W 100 ca. 0.10 Euro
1C1 Elko 1000uF, 35V, radial (stehend) Elko ReicheltRAD 1.000/35 ca. 0.30 Euro
1C2 Tantal Elko 22uF/20V , D ElkoD ReicheltSMD TAN.22/20 ca. 0.71 Euro
9C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C11, C25Keramik-Kond. 100 nF, 12061206 ReicheltX7R-G1206 100N ca. 0.10 Euro
1F1 SMD-Sicherung 1A Superflink Fuse ReicheltSMD-SF 1,0A ca. 0.40 EuroInfo Sicherungen
1SW1 Codier-Dreh-Schalter Hex , DIP6 KDR16 ReicheltKDR 16 ca. 2.10 Euro
1X1 Stecksystem 2-polig, RM 3.5 mm AKL182-02 ReicheltAKL 182-02 / AKL 169-02 ca. 0.35 + 0.46 Euro
1X4 Stiftleiste 2x3-polig, RM 2.54 mm stecker_prg Reichelt(SL 2x40G 2,54) = 2x40-polig ca. 0.28 EuroProgrammierstecker
1X5 Stiftleiste 1x4-polig gerade, RM 2.54 mm stecker_ma_11 Reichelt(SL 1x40G 2,54) = 40-polig ca. 0.18 Euroabschneiden
1X7 Westernstecker 8-8, stehend Westernst. Conrad 716232 ca. 0.56 Euro
1X20 D-Sub Buche 09-polig D-Sub 09pol ReicheltD-SUB BU 09EU ca. 0.27 Eurosiehe (3)
1LP1 Platine, ca. 90 mm x 50 mm x 1.6 mm pcb Shop pcb_sepp Staffelpreis lt. Shop
1Z1 DIN-Schienen-Halter TSH35 ReicheltBOPLA TSH35 ca. 2.30 Eurooptional für
Hutschienen-Montage

 
(1) siehe auch Programmier-Probleme mit dem 16F627 vs. 16F627A
 
(2) Statt des MAX232ACSE (dieser benötigt 4x 100nF Kondensatoren) kann auch der MAX232CSE verwendet werden. Dieser braucht aber 4x 1uF/16V Tantal Kondensatoren, woduch die ganze Sache eher teuer wird, obwohl der MAX232CSE zunächst billiger ist. Wer denoch den CSE nehmen möchte: auf die 4 Kondenator- Stellplätze passen auch Tantal-Elkos der Bauform "A", die Lage des Plus-Pol ist im Bestückungsdruck gekennzeichnet
 
(3) Es muss hier eine Buchse sein! Auch wenn es unlogisch klingt und unpraktisch ist: man kann eine Buchse nicht einfach durch einen Stecker ersetzen, weil dann vielleicht ein vorhandenes Kabel machanisch passen würde. Wird in ein Layout für eine Buchse ein Stecker eingelötet, so werden alle Pins gespiegelt. aus Pin 1 wird Pin 5, aus Pin 2 wird Pin 4 usw! Hier kann dann den Einsatz eines Standart RS232 Kabel auf jeden Fall getrost vergessen...

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Download

adobe Schaltplan, Bestückungsdruck
Layout für Snoopy / SePP V2.30

 
Firmware Download für 16F628
Pixel
disk ProtokollRS232, Zentrale-Auswahl via DIP
Namesepp_101.hex
VersionV1.01 vom 03.08.2011
Prozessor16F628 / 16F628A
ID-ValueExxx
Shop Bestell-Nummerpic628-00p
Änderungen V1.01: Pausen zwischen Coil-ON und Coil-Off befehl (insbesondere für Märklin 6021 mit 6050/6051
V1.00: erste Version mit Protkoll- und Mode-Wahl via DIP, Korrekturen f. Lenz
V0.08 erste Veröffentlichung (getrennte HEX für die verschiedenen Protokolle)

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Variationsmöglichkeiten

Der DIP-Dehschalter dient der Auswahl von RS232-Protokoll und der Funktions-Auswahl (Taster-Eingänge bzw. Schalter-Eingänge) (ab V1.00):
 
StellungProtokoll Funktion Baud
0 P50Xa Schalter-Eingänge 19200
1 P50Xa Taster-Eingänge 19200
2 P50Xb Schalter-Eingänge 19200
3 P50Xb Taster-Eingänge 19200
4 Lenz Schalter-Eingänge 19200
5 Lenz Taster-Eingänge 19200
6 P50 Schalter-Eingänge 2400
7 P50 Taster-Eingänge 2400
8 - - 19200
9 - - 19200
A - - 19200
B - - 19200
C Debug-Mode 1 19200
D Debug-Mode 2 Ausgabe "1"19200
E Debug-Mode 3 2400
F Debug-Mode 4 Ausgabe "1"2400

 
Im Debug-Mode bedeutet Ausgabe "1": es wird kontinuierlich die ASCII-Zahl "1" (hex: 0x31) ausgegeben. In einem Terminal-Programm müsste dann bei korrekter Baud-Rate eine entsprechende Anzeige erscheinen.

Beispiel: Uhlenbrock Intellibox

Bei der Intellibox empfehle ich die DIP-Schalterstellung 3 oder 4 (P50Xb). Im Menü der Ibox ist dann unter "Interface" folgende Konfiguration nötig:
Ggf. muss die in der Sonderoption 05 Stoppbit-Anzahl auf 1 gesetzt werden, standardmäßig ist Sonderoption 05 auf 2 gesetzt.

Beispiel: TwinCenter

Beim Twincenter von Fleischmann muss die DIP-Schalterstellung 3 oder 4 gewählt werden, da das TC nur P50Xb verstehen will. Im TC ist dann unter "Interface" folgende Konfiguration nötig:
Bitte beachten Sie auch, dass bis zur Firmware-Version 1.1 des TC alle Weichendekoder "angemeldet" werden müssen. Ich empfehle hier entsprechend dieser Tabelle vorzugehen: arrow Standard Magnetartikel Nummerierung
 
Ggf. muss die in der Sonderoption 05 Stoppbit-Anzahl auf 1 gesetzt werden, standardmäßig ist Sonderoption 05 auf 2 gesetzt.

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In Circuit Programmierung

Über den 5-poligen Stecker kann die
bestückte Dekoder Platine programmiert werden.
 
siehe arrow PICs programmieren
siehe arrow mein PIC-Programmer
Sepp Programmierstecker X4

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