OpenDCC S88-BiDiB-Bridge

    Hinweis: Diese Baugruppe wird durch die Rückmelderbaugruppe S88-TLE-Bridge abgelöst.

Einleitung

    Dieses Modul wurde entwickelt, um die bisher verwendeten S88-Rückmelder in das BIDIBus-System integrieren zu können. Zudem diente es zur Erprobung des Busentwurfes. Das Modul ist eine Brücke (Gateway), welche es erlaubt, die im Bestand vorhandenen S88-Melder weiter zu verwenden.
    Der Anschluß auf der S88-Seite erfolgt gemäß S88-N Standard.

Eigenschaften

  • Ein S88-Strang, bis zu 16 Module zu je 8 Meldern.
  • Automatisches Anmelden am BiDiBus
  • Quittungsmode Secure-ACK implementiert (keine verlorenen Meldungen)
  • Optional Bereitstellen des RAILDATA-Signals für S88-N.
  • Anzeige des aktuellen Zustands (Power, Verbindung, Nachricht) mit LEDs
  • Einstellbare Geschwindigkeit als S88-Busmaster
  • Konfigurierbar per Jumper oder per USB (über FTDI-Kabel).

Schaltung


    Die Schaltung besteht aus 5 Teilen:
  • Stromversorgung: Hier ist ein einfacher 7805 verbaut, dieser reicht für kleinere Systeme aus. Wenn mehrere S88-Module versorgt werden oder prozessorgestützte Module versorgt werden, dann sollte man an Stelle des 7805 einen Schaltregler verbauen (z.B. recom oder Mini-Schaltregler).
  • Prozessor: Es wird ein Atmega162 (in TQFP44 Gehäuse) verwendet, dieser wird mit 16MHz getaktet.
  • Businterface: Zum Anschluß des BiDiBus sind zwei RJ45 Buchsen und ein passender RS485-Baustein vorgesehen. SN65HVD22 ist ein möglicher Typ, auch andere Hersteller haben Halbduplexbaustein mit 500kBaud (sollte nicht schneller sein) im Angebot. (250kBaud ist zu langsam)
  • DCC-Auskopplung: Optional kann auch die RAILDATA-Information aus den BiDiBus entnommen werden (das ist für normale Rückmelder nicht erforderlich). Hierzu dient ein weiterer RS485-Baustein und ein TTL-Treiber.
  • S88-Anschluß: Dieser ist als Steckleiste oder S88-N ausgeführt. Zur Vermeidung von Clockreflexionen ist ein RC-Tiefpass mit 47 Ohm, 10nF (Zeitkostante 470ns) vorgesehen.

Layout

Aufbau / Inbetriebnahme

    Der Aufbau und die Inbetriebnahme ist detailiert in der Aufbauanleitung beschrieben, siehe Download.
    Wichtige Anmerkungen:
  • Bei den Fuses des Prozessors muß man JTAG disablen, ansonsten funktionieren die Status-LEDs nicht.
  • Die Software benötigt eine BiDiB-Seriennummer, diese wird auf der Baugruppe vermerkt. Das eeprom-file der Seriennummer enthält Adresse, Seriennummer (4 Zeichen) und Checksum (2 Zeichen). Relevant sind also die 4 Zeichen vor den beiden Zeichen der Checksum.

Anzeigen / Interface

  • LEDs:
      Anzeige:

      LED53, grün
      Power
        leuchtend: alles okay
        schnell blinkend: Identify-Mode

      LED52, grün
      BIDIB
      dauern leuchtend: Modul ist am Bus verbunden.
      aus: Keine Busverbindung möglich.

      LED51, grün
      S88
      -- reserviert

      LED50, orange
      MESSAGE
      Diese LED leuchtet bei einer übertragenen Nachricht kurz auf.
  • Jumper:
      Jumper:
        Taster:Identify
        s88-Size:8 Bit
        s88-Size:16 Bit
        s88-Size:24 Bit
        s88-Size:32 Bit
        s88-Size:48 Bit
        s88-Size:64 Bit
        s88-Size:80 Bit
        s88-Size:Definiert durch CV, default 128 Bit
  • Debug-Interface:
    Im normalen Betrieb ist auf dem USB-Port ein Kommando-Interface (API) implementiert, über das mit dem Microcontroller kommuniziert werden kann. Die API arbeitet mit seriellem Protokoll mit den Parametern: 115200 Baud, 8 Bit, keine Parity, ein Stoppbit, (8N1).
    Über den USB-Port J91 kann mittels eines FTDI - Kabels (FTDI-RS232-TTL) und eines geeigneten Terminalprogrammes z.B. Hterm.exe, der Betriebszustand des Prozessors ausgelesen werden, sowie verschiedene Einstellungen an den CV´s vorgenommen werden. Eine Befehlsübersicht erhält man mittels '?', gefolgt von <enter> (Enter-Taste).

    Befehle:
    • LT: Ein-/Ausschalten des Logging der Belegtmeldung
    • L: Anzeige des Loggingstatus
    • S: Aktuelle Belegung der Melder anzeigen


    CVs:
    • CV5: Anzahl der Melder (in Bytes). Wertebereich 1..16 entspricht 8 .. 128 Melder; Nur gültig, falls alle Jumper offen.
    • CV6: Timing, in Einheiten von 10us; Wertebereich 1..50, Default 10. Angeben ist die Zeit Clock High und Clock Low.
      Beispiel: Einstellung 10 ergibt eine Mindestperiode von 200us, davon 100us high, 100us low.

Anwendung

    ... hier fehlt noch was ...

Download

      S88-BiDiB-Bridge   Version
      Firmware 
      V0.06.00  
    24.07.2013

      V0.05.02  
    02.06.2013

      V0.05.01  
    07.05.2013
      Bauanleitung   
      V2.00  
     
      V1.10  
     
      V1.01  

Tipps, Hinweise

  • Die Stromversorgung der Schaltung ist konventionell aufgebaut, ein (versehentliches) Einkoppeln von Gleisspannung auf den 5V führt zu einer unzulässigen Erhöhung der 5V und zum Exitus des Prozessors.
    Hier können folgende Maßnahmen einen gewissen Schutz bringen:
    • Einbau einer Schottky-Diode in die Stromversorgung der S88-Module, so dass keine Rückspeisung erfolgen kann
    • Einbau einer Transil-Diode 5,6V in Reihe mit einem 10Ohm Widerstand zwischen +5V und GND
    • Ersatz 7805 durch einen 78S05
  • Lesetiming der S88-Bridge: