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Das Rückmelde-Modul GLS88-8 / The feedback module GLS88-8

Diese Seite beschreibt ein Lichtschranken-Modul für ein eigenes Rückmelde-System (siehe Konzept-Beschreibung).
Um dieses Modul einzusetzen, benötigen Sie
1) eine Zentrale mit S88-Bus
2) ein Power-Modul S88-P
siehe aucharrow Grundlagen-Infos zum Thema Rückmeldung

achtung3 (1K) Dieses Modul-Reihe wurde ab 2008 ersetzt durch die Module für den S88-N Bus arrowModule für den S88-N - Konzept achtung3 (1K)

 
Anschluss / Stückliste / Download / Positionierung / In Circuit Programmierung / Details / Archiv

 
GLS88-8

 
Dieses Rückmelde-Modul (Gabellichtschranke für den S88 mit 8 Anschlüssen) bietet die Möglichkeit, Zugbewegungen mit Hilfe von 8 Infrarot-Lichtschranken zu überwachen. Die Vorteile dieser Art einer Zugerkennung habe ich hier bereits beschrieben.
Dieses Modul ist dabei in mein Rückmelde-Konzept integriert. Das bedeutet, die Gleisbesetztmeldung wird über den erweiterten S88-Bus an die Zentrale weitergeleitet.
Die Schaltung besitzt eine Fremdlichtunterdrückung. Dadurch werden Einflüsse von Sonnen- und Kunstlicht weitgehend eliminiert. Bei einfachen Schaltungen ohne diese Eigenschaft kann es schon mal vorkommen, dass ein weißer Container als "das Gleis ist frei" interpretiert wird, da durch die Reflexion wieder genügend Licht auf den Empfänger trifft.

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Anschluss

Anschlussplan

 
Der Anschluss der IR-LEDs im Detail:
 
Anschlussplan

 
Das Modul wird an den erweiterten S88-Bus angeschlossen, der hinter dem S88-P-Modul zur Verfügung steht.
Der Anschluss der Foto-Transistoren erfolgt über jeweils eine Chinch-Buchse. Ein billiges Stereo-Anschlusskabel liefert hier gleich 4 Kabel für die Lichtschranken.
Als Fototransistor verwende ich den BPW42 (3 mm-Gehäuse).
Der Collector (kurzes Beinchen) wird dann an das Mittelkabel, der Emitter (langes Beinchen) an die Schirmung des Chinch-Kabels angelötet und schon ist der Empfänger für die Lichtschranke fertig. Angeschlossen werden die Chinch-Kabel an die Buchsen X1 bis X8.
Die IR-Sendedioden werden an die Buchsen X9/X10 angeschraubt. Die Anoden (+ = langes Beinchen) kommen hier an einen äusseren Anschulss, die Kathoden (- = kurzes Beinchen) an einen der 4 mittleren. An jeden LED-Strang können bis zu 4 IR-LEDs in Reihe geschaltet werden, wodurch ganze LED-Scheinwerfer realisierbar sind (siehe auch Schaltplan). Eine Zuordnung von IR-LED-Ausgang und Eingang gibt es nicht. Ich verwende übrigens als IR-LED die LD274 (5 mm-Gehäuse).

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Die Stückliste

QtyPartsBezeichnungBezugBestellnummerPreisAnmerkung
1IC1Prozessor PIC 16F627, SO-18ReicheltPIC 16F627-04SO2.45siehe (1)
1IC2Spannungsregler 78L05, SO-8ReicheltµA 78L05 SMD0.12
8T1..T8Transistor NPN-Darl. BCV49, SOT89ReicheltBCV 49 SMD0.15nicht mehr lieferbar
Transistor NPN-Darl. BCV29, SOT89Conrad1529490.18siehe (3)
Transistor NPN-Darl. BCV49, SOT89Conrad1530030.20
8T10, T20..T80Transistor NPN BC817, SOT23ReicheltBC 817-40 SMD0.05
1LED1LED, 1206ReicheltSMD-LED 1206 xx0.11xx = RT/GN/GE
1R1Widerstand 470 R, 1206ReicheltSMD 1/4W 4700.10
6R2..R6, R8Widerstand 47 R, 1206ReicheltSMD 1/4W 470.10
17R9, R11..R18, R101..R108Widerstand 10 kR, 1206ReicheltSMD 1/4W 10k0.10
9R10, R20..R80, R99Widerstand 100 kR, 1206ReicheltSMD 1/4W 100k0.10
8R91..R98Widerstand 4.7 R, 1206ReicheltSMD 1/4W 4,70.10
1C1Tantal 6.8uF, 20V, CReicheltSMD TAN.6,8/200.61
9C2, C10, C20..C80Keramik-C 100nF, 1206ReicheltX7R-G1206 100N0.09
1C3unbestückt---
2C4, C5Tantal 22uF, 20V, DReicheltSMD TAN.22/200.71
8X1..X8Chinch-Buchse, RM 7.5 mmReicheltCBP0.16
2X9, X10Stecksystem 6-polig, RM 3.5 mmReicheltAKL 182-060.53mit AKL 169-06
2X30, X31Westernstecker 8-8, stehendConrad7162320.39siehe (2)
1Z1DIN-Schienen-HalterReicheltBOPLA TSH352.30optional
1LP1Platine, ca. 90 mm x 55 mmHinweisPlatine "GLS88"7.00

 
(1) Ich empfehle hier ausdrücklich den 16F627 und nicht den 16F627A. Der A-Type ist wesentlich kritischer in der Programmierung. Teilweise ging dies bei meinen Tests mit PBrenner gar nicht, mit IC-Prog nur bei verringerter Brenngeschwindigkeit. Der A-Type scheint sehr empfindlich gegenüber Reflexionen auf der Programmier-Leitung. Verbesserung schafft ein besonders kurzes Programmier-Kabel.
Auch ein 16F628 müsste gehen.
 
(2) Der Westernstecker 716232 in den Ladengeschäften von Conrad in der Regel nicht vorrätig, daher entweder vorher dort anrufen oder gleich eine schriftliche Bestellung aufgeben.
 
(3) Es können hier die Typen BCV29, BCV49, BST50, BST51, BST52 verwendet werden.
 

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Download

adobe Schaltplan, Bestückungsdruck
Layout für GLS88-8 V3.50

 
Firmware Download für 16F627
Pixel
disk Protokollerweiterter S88 Bus / S88-N Bus
Names88_inv_410.hex
VersionV4.10 vom 02.12.2011
ProzessorPIC 16F627 / 16F627A / 16F628 / 16F628A
für Platine VersionGLS-88 ab V3.30, MS ab V1.30
ID-ValueF410
Änderungen V4.10 V4.10 Bei einigen Zentralen (Märklin 6050, Tams) funktionierte die Polaritätserkennung (normaler / invertierter Bus) nicht, daher abgeschaltet
V3.20 V3.20 Bus-Timing für HSI88 und Märklin 6050 optimiert, Details
V3.08 Neue Polaritäts-Erkennung (wg. ECoS-Problem)
V3.04 Fehler bei invertiertem S88-Bus korrigiert
V3.03 automatische Polaritätserkennung für den S88-Bus
V3.01 Freeze Funktion
V3.00 erste Veröffentlichung

 
Firmware Download für 16F627 - alte Platinen-Version!
Pixel
disk Protokollerweiterter S88 Bus / S88-N Bus
Names88_inv_410_alte_pin.hex.hex
VersionV4.10 vom 02.12.2011
ProzessorPIC 16F627 / 16F627A / 16F628 / 16F628A
für Platine Versionnur GLS-88 V3.20 - V3.21 (PIC hat andere Pin-Belegung!)
ID-ValueF410
Änderungen V4.10 V4.10 Bei einigen Zentralen (Märklin 6050, Tams) funktionierte die Polaritätserkennung (normaler / invertierter Bus) nicht, daher abgeschaltet
V3.20 Bus-Timing für HSI88 und Märklin 6050 optimiert, Details

 
Hinweis: diese Firmware des 16F627 ist für MS88 / GLS88 und Weich88 (in S88 und auch in S88-N Version) identisch. Sie ist intelligent genug und erkennt, auf welchem Modul sie arbeiten darf!

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Zur Positionierung von Sender- und Empfänger

Sender- und Empfaengerpositionen

 
Für diese schräge Positionierung von Sender und Empfänger gibt es einige gute Gründe, denn erst dadurch ist eine lückenlose Erkennung eines Zuges garantiert. Durch den Winkel von ca. 45 Grad zum Gleis (von oben betrachtet) verhindert man, dass z.B. durch Kupplungen das IR-Licht scheint und dadurch ein freies Gleis gemeldet wird.
Der zweite Winkel (Senden auf Höhe Null und Empfangen in ca. 35 mm Höhe) ist notwendig, weil z.B. Container-Wagen keine Aufbauten haben und noch dazu einen durchbrochenen Rahmen. Auch andere Problemfälle werden so erkannt wie die sehr tief liegenden Wagen der "Rollenden Landstrasse".
Den Empfänger habe ich nach oben gesetzt, damit er dort weniger Fremdlicht empfängt.

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In Circuit Programmierung

Programmierstecker

 
In Circuit Programmierung ist über den Stecker X31 möglich (8-poliges Western-Kabel). Während des Firmwware-Download ("PIC brennen") wird sonst nichts am GLSS88 angeschlossen (X30 = offen). Bei anderen Programmern müssen die folgenden Verbindungen hergestellt werden:
 
Name Modular-Stecker X31ProgrammiergerätSpannungsversorgung
VPP Pin 8 Pin 4 -
PCLK Pin 2 Pin 12-
PDATAPin 6 Pin 13-
GND Pin 3/5Pin 5 GND
12V Pin 1/7- 12-15V DC

 
Während der Programmierung darf keine Verbindung zum S88-P bestehen, X30 ist also offen!
 
Für Programmer, welche die Configuration-Bits nicht aus dem HEX-File lesen können, müssen diese Parameter eingestellt werden:

 
siehe arrow PICs programmieren
siehe arrow mein PIC-Programmer

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Details zur Schaltung

Die Spannungsversorgung beträgt 12V, um mehrere IR-Sendedioden in Reihe schalten zu können. Ein kleiner Spannungsregler 78L05 erzeugt die 5V-Spannung für den PIC-Prozessor. Der Prozessor stellt die Schnittstelle zum S88-Bus da. Ausserdem steuert er periodisch die LED-Sendedioden über einen also Stromquelle geschalteten Darlington-Transistor (T1 bis T8) mit kurzen Impulsen von ca. 600mA an. Dabei werden die Eingänge abgefragt. Die Transistoren T10 bis T80 unterdrücken den Gleichspannungsanteil, um Fremdlicht-Einflüsse (auch von Kunstlicht mit 100 Hz) möglichst zu verhindern.

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Archiv für ältere Versionen

GLS88-8 V3.21 GLS88-8 (9K) Beschreibung PDF
 
gls88_v212.hex

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