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Übersicht:
Funktion:
Bevor
ich auf die Funktion des
Enkoders
eingehe, hier erst einmal ein Foto/Layouts. Abgebildet
sind der 8fach
und 24fach Enkoder.
Nun noch eine Übersicht der im weiteren Text erläuterten
Punkte:
Der
Enkoder dient zur
Rückmeldung
von Schaltzuständen. Diese Schaltzustände können durch
ein
Ereignis des fahrenden Zuges (Zug überfährt Kontaktmelder)
oder
aber auch durch das Betätigen eines Tasters oder Schalters
ausgelöst
werden (Stichwort Gleiksbildstellpult). Gerade letzteres ist eine
Interessante Variante, um z.B.
Einfluss
auf Betriebsabläufe zu nehmen.
An
den Enkoder können
Schaltelemente
angeschlossen werden, die nach Masse hin schalten. So z.B. die in der
Abbildung
gezeigten Elemente.

Aufbauhinweise:
Aufgebaut
habe ich derzeit einen
8fach und einen 24fach Enkoder. Der 8fach Enkoder verwendet als
Microkontroller einen
AT90S2313 bzw. dessen Nachfolger ATTiny2313,
der 24fach Enkoder einen AT90S8515 bzw. dessen Nachfolger den
ATMega162. Der 24fach Enkoder wird über 3
aufeinanderfolgende
Adressen angesprochen. Es braucht aber lediglich seine Startadresse
definiert zu werden.
Die
R-C-Kombination am Eingang jedes
Rückmeldekontaktes bildet einen Tiefpass 1. Ordnung. Damit werden
Frequenzen bis ca 340Hz weitergeleitet. Höhere Frequenzen werden
unterdrückt..
Sonstiges
- Enkoderadresse:
- Die Enkoderadresse wird wie
bei alim
EEPROM
des uCs abgelegt. Die Zählweise beginnt bei 0. Durch die
Unterstützung der MoBaSbS durch TrainControllerTM mit
einem eigenen Treiber, kann der volle Adressumfang der Enkoder im
Bereich
von 0 bis 255 ausgenutzt
werden.
- Entprellzeit:
- Für jeden Eingang
getrennt, läßt sich eine Zeit zwischen 10ms und 2,5sec
definieren, über die ein aufgetretenes Ereignis gehalten wird,
auch wenn bereits wieder der Eingang inaktiv geworden ist.
Außerdem wird der Zeitgeber mit jedem aktiven Ereignis neu
gestartet. Mit dieser Option wird schon im Enkoder verhindert,
daß eine Vielzahl von Ereignissen an den PMC und von dort weiter
über den IFC an den PC geleitet werden, die lediglich durch z.B.
einen
schlechten Rad-Schiene-Kontakt hervorgerufen werden. Die nachstehende
Grafik veranschaulicht nochmals die Funktion:
- Wie man dem Bild entnehmen kann, fragt der PMC den Zustand des
PMs in
zyklischen Abständen (symbolisiert ducrh die Pfeile) ab. Da vor
dem ersten Rückmeldeereignis offensichtlich ein
inaktiver Zustand anlag, wird bei der ersten Abfrage des PMCs eine '1'
an diesen zurückgemeldet. Obwohl der aktive Zustand am Eingang des
PMs bei der zweiten Abfrage durch den PMC nicht mehr anliegt, wird
durch
den Timer verhindert, daß der inaktive Zustand weitergeleitet
wird. Da zwischen der 2ten und 3ten Abfrage erneut ein aktiver Zustand
am Eingang des Enkoders aufgetreten ist, wurde der Timer
zurückgesetzt. Damit erfolgt weder bei der dritten, noch bei der
vierten Abfrage eine Meldung über eine Zustandsänderung. Erst
zur letzten Abfrage - hier ist der Zähler nun komplett abgelaufen
- erfolgt die Rückmeldung des inaktiven Zustands.
Ein besonderer Fall wird im nächsten Bild behandelt. Die Zeit bis
zum Senden eines inaktiven Zustands ist hier extrem kurz eingestellt.
Alternativ kann man sich auch ein Scenario mit sehr vielen Enkodern an
einem PMC vorstellen, so dass der einzelne Enkoder in
größeren zeitlichen Abständen abgefragt wird. Es kann
sich dann folgendes Scenario ergeben:
- Bei der ersten Abfrage durch den PMC wird eine '1'
zurückgemeldet. Bei der zweiten Abfrage ist der Zähler
bereits
abgelaufen und deshalb wird nun eine '0' weitergegeben. Bis hierhin
entspricht der Ablauf dem schon Gezeigten der ersten Darstellung. Nun
tritt aber ein
kurzer Impuls zwischen der zweiten und dritten Abfrage auf. Er ist
gerade
lang genug, um erkannt zu werden. Obwohl der Zähler bis zur
nächsten Abfrage bis auf 0 herunterlaufen könnte, wird er
aber jetzt beim Stand von 1 festgehalten, da der Enkoder 'weiß',
daß er noch einen '1' Zustand melden muß! Genau der wird
nun auch bei der dritten Abfrage gemeldet und erst jetzt kann der
Zähler bis auf 0 zurückgehen. Dies führt dann in der
vierten Abfrage zu der Zustandsmeldung '0'. Bei der fünften
Abfrage liegt
keine Änderung vor und so wird nichts gemeldet.
Anhand dieses Beispiels wird deutlich, daß auch ein nur sehr
kurzes aufgetretenes
Ereigniss unter allen Umständen weitergegeben wird!
- Spannungsversorgung der Verbraucher (im Falle von z.B.
Hallsensoren oder Lichtschranken):
- Wie auf allen anderen Peripheriemodulen auch, kann die
Spannungsversorgung als DC oder AC Versorgung erfolgen. Wird eine
DC-Versorgung gewählt, so kann der Gleichrichter an den
gekennzeichneten Stellen (innerhalb der mit A bezeichneten gelben
Markierungen) gebrückt werden. Es wird eine AC-Spannung
von ca. 9V oder eine DC-Spannung von 12V empfohlen. Gleichrichter,
Festspannungsregler und Kondensatoren können entfallen, wenn keine
zusätzliche Spannung benötigt wird. Alle Bauteile in den
gelben Markierungen A und B brauchen dann nicht bestueckt zu werden.
- Spannungsversorgung des uCs:
- Prinzipiell wird der uC über das Datenkabel mit Spannung
versorgt.
Diese liegt bei ca. 9V-12V DC und wird auf jeder der Platinen auf 5V
stabilisiert. Bei sehr vielen Peripheriemodulen oder sehr langen
Verbindungskabeln, kann der Spannungsabfall über die
Versorgungsleitung zu gross werden. In diesem Fall kann eine
DC-Spannung von 9V-12V auf jedem Peripheriemodul neu zugeführt
werden.
Achtung! Wird nicht die selbe Versorgungsquelle, wie für die
anderen P-Module am selben Verwalter verwendet, muss eine der kurzen
Drahtbrücken (siehe Hinweispfeile im oben abgebildeten Layout -
bei Buchstabe C) an
der
RJ45-Buchse entfernt werden, an der das Datenkabel vom vorherigen Modul
ankommt. Über die andere Drahtbrücke an der 2ten RJ45 Buchse
wird dann die Versorgungsspannung 'frisch' weitergegeben. Siehe auch
den Hinweis zur Spannungsversorgung der Peripheriemodule an anderer Stelle.
Lässt man die Platinen als doppelseitige Platinen fertigen,
so muss die Leiterbahn auf der Oberseite der Platine entsprechend
unterbrochen werden.
- Hinweise zur Inbetriebnahme:
- An den beiden 2poligen Pfostenleisten
können zu Testzwecken LEDs aufgesteckt werden. Die obere LED dient
zur Überprüfung des X-Bus und muß während des
korrekten Betriebs leuchten. Die untere LED zeigt lediglich an, ob die
Spannungsversorgung korrekt anliegt. Ich habe mir 2 Stecker mit LED und
Vorwiderstand hergestellt, die ich verpolungssicher (die bei mir
verwendeten Pfostenstecker haben eine kleine Lasche - im Bild des 8fach
Enkoders angedeutet) auf die Pfostenleiste stecken kann.
- Auf den aktuellen Enkodern und
Dekodern sind noch weitere Pfostenleisten vorhanden. Diese werden aber
derzeit nicht benutzt und dienen lediglich eventuellen zukünftigen
Erweiterungen.
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