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Der Ladevorgang ist beendet Es geht weiter mit „Page down“ Titel Klassik trifft Moderne Februar 2004 Jürgen Hönig 0 Vorwort 1 Die Basis: Was habe ich Das antriebstechnische Inventar Fast Alles Eines der Handbediengeräte Leistungsverstärker Programmiergerätchen Ach ja,…, ein PC TMWDCC, tapiola …und Grundkenntnisse aus der Welt der E-Technik u t Signal an der Com-Schnittstelle des PC 2 Motivation zur Verknüpfung dieser an sich unterschiedlichen Disziplinen 2.1 Freizügiges Fahren Vermeidung umfangreicher Verdrahtung und von Blockstrecken-Systemen Ich möchte auch auf einer Teppichanlage ohne grosse Vorbereitung fahren können Die Schiene ist Träger für Energie und Information …und im Prinzip hatten wir das ja alles schon… 20 15 10 5 Reihe1 0 -5 Reihe2 0 50 100 150 200 250 300 350 Reihe3 -10 -15 -20 Die Intensität der Spannung stellt die Geschwindigkeit ein …und im Prinzip hatten wir das ja alles schon… 16 14 12 SteuerGerät 10 8 Reihe1 6 4 2 0 0 50 100 150 200 250 300 350 Oder: die weitere Form der Spannung stellt die Geschwindigkeit ein Also: die Schiene ist Träger für Energie und Information 2.2 Zufällige Lektüre bei der NMRA Was weckte mein Interesse? Recommended Practises zu Digital Command Control …eigentlich wie gehabt… Neu: nach einer fixierten Definition wird die Betriebsspannung in Intervalle eingeteilt, deren Wertigkeit zu 0 oder 1 festgelegt sind Wie funktioniert das? Als Standard sind die 0- und 1-Zeiten gleich lang keine unmittelbare Geschwindigkeitsinformation für die Motore Wie funktioniert das? Gleichrichter im Fahrzeug erzeugt Betriebsspannung UB im Fahrzeug UB versorgt den Steller für den Motorstrom mit Energie Die rohe Gleisspannung liefert dem Controller die 0- 1Informationen für die Motorsteuerung, Zugbeleuchtung, Geräuschmodul, … Was begeisterte mich daran: One Bit Timing For Power Station Output under Load: Relationship for One Bits Die Definition der Signale Result Period A < 55 Sec or Period A > 61 Sec Bad Period A = Period B OK |Period A – Period B| <= 3 Sec OK |Period A – Period B| > 3 Sec Bad Decoders must accept: Relationship for One Bits Result Period A >= 52Sec and Period A <= 64 Sec OK Period A = Period B OK |Period A – Period B| <= 6 Sec OK Was begeisterte mich daran: Example of a Transmitted Packet Die Definition der Information und ganz wichtig für mich: die Abstützung auf Bekanntem Ich will in meinen Systemen das AME-Prinzip haben: Availability Maintainability Evolutionary Growth Was begeisterte mich daran: Preamble 111111111111 0 Byte One 0AAAAAAA 0 Byte Two 01DCSSSS 0 Byte Three EEEEEEEE Originaltext zu diesem Beispiel: The example packet shown illustrates a baseline packet with the instruction to locomotive 55 to proceed in the forward direction at speed step 6. 1 …und endlich kann ich jedem Fahrzeug und Gerät gezielt mitteilen, was es machen soll Vorwärts, rückwärts, Geschwindigkeit, Licht, Geräusch, Weiche, Signal Alles ist am Gleis angeschlossen …ausser Es gibt in diesem Systementwurf keine unmittelbare Vorhaltung für rückwärts gerichtete Signale, Signale gehen immer von einer zentralen Stelle zum Gleis, d. h. zum Fahrzeug und man beachte: Dabei ist drahtlose Fernbedienung über Radio oder Licht sehr einfach zu implementieren, weil die Nullen und Einsen des DCC Protokolles nur in Radio-/Licht-Signal umgesetzt werden müssen 3 Umsetzungen: Wie kann es laufen? 3.1 Allererste Schritte Das ist die stereotype Aufgabe: Preamble 111111111111 0 Byte One 0AAAAAAA 0 Byte Two 01DCSSSS 0 Byte Three EEEEEEEE Diese abstrakte Form der Umsetzung der NMRA-Definition muss in einer Benutzeroberfläche dem Benutzer schmackhaft gemacht werden Für mich war das verbunden mit den Fragen des Kaufens oder Selbermachens 1 …wo ist da der grosse Unterschied? u t Signal an der Com-Schnittstelle des PC 3.2 Lektüre und Herumstöbern bei TMWDCC und Tapiola Das machte mich neugierig Das mir vermittelte Prinzip Details Das gesehene baute ich, und programmierte auch den enthaltenen Controller :100000008316851005108511831208308C000510A9 :100010001130000000008D1F123E262005148514AB :100020000F3000008D1F123E8D0D8C0B24288E008A :1000300008308C0006088D008F068511031D85157C :100040008F0085100E08FC3E262007288E008E0BA0 :1000500027280800FF3FFF3FFF3FFF3FFF3FFF3FD5 :10006000FF3FFF3FFF3FFF3FFF3FFF3FFF3FFF3FA0 Das klingt wie chinesisch, aber ich komme darauf zurück… Ich beobachtete die erzeugten Signale am Oszilloskop Und konnte nur die Übereinstimmung mit NMRA feststellen Preamble 111111111111 0 Byte One 0AAAAAAA 0 Byte Two 01DCSSSS 0 Byte Three EEEEEEEE 1 „Tapiola“ folgte TMWDCC Das ist die Schaltung zum Einbau in die Maschine (Das sollte auch in Spur 0 passen) Der gezeigte Controller wird verwendet und leicht modifiziert Feld Anker 3.3 Der Microchip Peripheral Interface Controller PIC Der Microchip Peripheral Controller PIC Der Microchip Peripheral Controller PIC Auch wenn der PIC an den unterschiedlichsten Stellen eingesetzt wird: Es ist immer das gleiche IC. Der Unterschied wird durch das ihm vermittelte Arbeitsprogramm ausgewiesen Der Microchip Peripheral Controller PIC Anwenden Die erforderlichen Programme sind alle im Internet veröffentlicht. Mit Hilfe einer kleinen Zusatzplatine gelingt die Programmierung am PC im Nu Programmieren 3.4 Leiterkarten und Softwarearbeiten Der funktionelle Unterschied ist Null Leiterkarte im Vergleich zu Lochrasteraufbau Softwarearbeiten Der überall ‘rausschauende PIC wird in dieser Schaltung mit diesem Werkzeug unter Windows „programmiert“ Softwarearbeiten Die für uns interessante Software ist im Netz publiziert …also nix mit dem Schreiben eigener Programme 3.5 Erweiterungen Bedieneinheit Super, wenn man einen Standard hat! Fahrzeug Man spricht DCC …was sonst? Folge: jedes Teil ist austauschbar Super, wenn man einen Bedieneinheit Standard hat! Fahrzeug Man spricht DCC …was sonst? Folge: jedes Teil ist austauschbar Super, wenn man einen Bedieneinheit Standard hat! Fahrzeug Man spricht DCC …was sonst? Folge: jedes Teil ist austauschbar Wieder ist alles offengelegt Bedieneinheit Und wieder ist der PIC eingesetzt …mit der erforderlichen Software …oder darf es ein bisschen mehr Windows sein? Fahrzeug Man spricht DCC …was sonst? Folge: jedes Teil ist austauschbar 4 Nutzen kontra Schwierigkeiten Wann gibt man auf? 4.1 Freizügiges Fahren ist Realität Vermeidung umfangreicher Verdrahtung und von Blockstrecken-Systemen Ich möchte auch auf einer Teppichanlage ohne grosse Vorbereitung fahren können 4.2 Verdrahtung der Fahrzeuge Eigentlich beginnen hier meine Hemmungen… Anschlüsse von Stator und Rotor müssen freigelegt werden Ein Rotor-BürstenHalter muss isoliert werden Der heiße Anschluß der Beleuchtung muss herausgeführt werden …,denn hier müssen S i e entscheiden, ob Sie das weitere Vorgehen mit tragen möchten… …den Anschluss des Motors kennen wir bereits Feld Anker Die Beleuchtung wird über einen Schalttransistor an einem Port des PIC geschaltet 4.3 Betrieb heterogener Layouts …hier beginnt die eierlegende Wollmilchsau zu wiehern …bei mir noch nicht gemacht Systeme sind inkompatibel Besser gut und übersichtlich eine oder die andere Betriebsart wählen Blockabschnitte werden interessant Buco-Blocksignal Westinghouse 4.4 Auseinandersetzungen mit der Elektronik Vorweg: es ist nicht dramatisch, auch wenn man es selbst machen will Bauteilbeschaffung, Leiterkarte oder Lochrasterschaltungen können besichtigt werden, ein wenig löten sollte man können Und vor Allem: man muss die Elektronik in die (auch von mir!) hochgeschätzte Mechanik integrieren sowie einen Controller „programmieren“ Wenn Sie sich trauen: Hilfestellung will ich gerne geben Ende Moderne trifft Klassik Ende Jürgen Hönig Herzlichen Dank für Ihr Interesse!
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