Weich88-N

Weich88-N V2.7

Diese Seite beschreibt das Weich88-N Modul für den S88-N Bus (siehe Konzept). Es handelt es sich dabei um einen "8-fach Weichen-Dekoder mit Rückmeldung" und ist der Nachfolger vom Weich88-N Modul V2.5

Anschluss / Download / Firmware / In Circuit Programmierung / Adressen lernen / Time Out Funktion / Parameter ändern

Weich88

Dieses Modul kann gleich 2 Dinge auf einmal: Zum einen ist dies ein Weichendekoder, zum zweiten auch gleich ein Rückmelder. Die Aufgabe: Ansteuern von Weichen und zugleich das Rückmelden, ob denn die Weiche geschaltet hat.

Rückmeldung der Weichenstellung über den S88-N Bus (nur bei Weichen mit Endabschaltung)
Verstellen der Weiche "von Hand" wird auch erkannt und über S88-N gemeldet
Es kann das RAILDATA Signal des S88-N Bus zur Weichensteuerung verwendet werden. In diesem Fall werden die Weichenantriebe über eine separate DC oder AC-Spannung versorgt, d.h. der S88-N Bus und auch die Digital-Spannung muss nicht den Antriebs-Strom liefern (hierfür wird eine Einspeisung der Digital-Befehle auf den S88-N Bus benötigt wie z.B. das S88-N-P)
für DCC oder Märklin Motorola (auch im MFX System einsetzbar)
Digitale Ansteuerung von 4 Weichen-Antrieben (d.h. von 8 Spulen)
Die Weichen-Adressen können beliebig vergeben werden
Address-Learning Funktion: Nach dem Druck auf die Taste gelangt der Dekoder in den "Lern-Modus".
Keine DIP-Schalter für die Weichenadressen notwendig, also auch keine Adress-Tabellen
S88-N Anbindung oder Anschluss Richtung Zentrale mit dem »alten Stecker«
S88 Busspannung und Signalspannung darf 5V bis 12V betragen
galvanische Trennung der Rückmelde-Eingänge durch Optokoppler
Zustands-Anzeige der Eingänge über LEDs
Platinen-Grösse: 100 mm x 60 mm
Vorbereitet für Montage auf DIN-Hutschienen (dadurch entfällt das Anschrauben unter der Anlage)

Bei den Weichenrückmeldungen kann man 3 Arten unterscheiden:

falsche Rückmeldung: Dies sind die Lampen z.B. am Keyboard oder auch die Anzeige im Keyboard-Display der Intellibox. Diese Anzeige sagt nur aus, welche Keyboard-Taste zuletzt gedrückt wurde.
halbechte Rückmeldung: Klemmt man an die Gleisspannung neben den Weichendekoder noch einen Schaltdekoder, so schaltet dieser parallel zur Weiche und kann damit z.B. LEDs im Gleisbildstellwerk schalten. Hier wird immerhin erkannt, ob der Weichenbefehl wirklich am Gleis gelegen hat.
echte Rückmeldung: Diese greift das Rückmelde-Signale am Ende der Schaltkette ab - an der Weiche. Es wird hier erkannt, ob die Weiche tatsächlich geschaltet hat. Auch ein Klemmen der Weiche oder eine Verstellung per Hand wird dadurch erkannt.

Bei diesem Modul wurde die echte Rückmeldung realisiert. Hierfür ist es notwendig, dass dieser Weichendekoder auch am S88-Bus angeschlossen ist (bzw. dass dieses Rückmeldemodul auch Weichen schaltet..). Realisiert wurde dies mit 2 PICs. Der eine dekodiert die Digitalspannung und schaltet die Weichen, der zweite meldet die Weichenstellung über den S88-N Bus an die Zentrale. Hierbei ist der Weichen-Teil und der S88-N Teil durch Optokoppler getrennt. Dadurch ist es möglich, die Weichen mit einer beliebigen Spannung zu schalten. Es muss nicht einmal eine Digital-Spannung sein, denn die Weichenbefehle erhält der Weich88 über den S88-N Bus. Durch die Optokoppler können prinzipiell keine Probleme mit Masseschleifen auftreten.
Man kann diese Platine auch nur als Weichendekoder benutzen, dann allerdings muss er an die Digital-Spannung angeschlossen werden.

Für welche Weichenantriebe ist dieses Modul geeignet?
Die Weichenantriebe müssen diese Bedingungen erfüllen:

er muss eine Endabschaltung besitzen
es muss ein 2-Spulen Antrieb sein

Welche PC Steuerungs-Software kann die Weichen-Rüclmeldung auswerten?
Um die Rückmeldung der Weichenstellung auch auf dem PC zu sehen, muss die verwendete Steuerungssoftware es ermöglichen, eine S88-Rückmeldung mit einer Weichenstellung zu verknüpfen.

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Anschluss

Verdrahtung Variante 1: Digital-Befehle vom S88-N

Sind auf dem S88-N Bus auch die Gleisbefehle verfügbar (Signal RAILDATA, wird z.B. über den S88-N-P eingespeist), dann kann der Weich88 mit einer AC oder DC Spannung versorgt werden. Die Schaltbefehle werden dann aus dem Datenstrom des S88 herausgelesen. Dies hat den Vorteil, dass die stromhungrigen Weichenantriebe nicht den Booster bzw. die Zentrale belasten und dann Waggon-Beleuchtungen nicht das Schalten jeder Weiche mit einem Helligkeitseinbruch quittieren.

Der Jumper J1 steht in diesem Falle auf "S88":

Anschlussplan

Verdrahtung Variante 2: Digital-Befehle von X20

Es ist auch möglich, den Weich88 direkt an die Digital-Spannung anzuschließen. Dann kann der Weich88 auch an S88-N Bussen betrieben werden, bei denen das Signal RAILDATA nicht vorhanden ist. Auch der Betrieb als reinen 4-fach Weichen-Dekoder ohne Rückmeldung (und damit ohne S88-N Anschluss) ist so möglich

Der Jumper J1 steht in diesem Falle auf "X20":

Anschlussplan

LEDs:

LED80: signalisiert den Zustand der S88 Verbindung:
blinken: Power on, aber keine S88-Verbindung
an: S88-Verbindung OK
LED2: signalisiert beim Lernen der Adressen die Adress-Nummer, im Betrieb den Empfang von Schalt-Befehlen. Es dient daher der Diagnose der Weichenbefehle (RAILDATA des S88-N, wenn die Befehle von hier empfangen werden)
LED11 bis 18: signalisiert die Weichenstellung der angeschlossenen Weiche

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Download

Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für Weich88-N

	PDF: Schaltplan, Bestückungsdruck Layout für Weich88-N V2.70 PDF: Anleitung	Änderungen: V2.70, Mai. 2018: Opto ILD74 / 6N137 von DIL in SMD Op-Amp am DATA-OUT alter S88 Stecker X81A hinzu
	Stückliste alle Bauteile (vollbestückt mit S88 Bus Anbindung) BOM File (Stückliste PDF)
	Variante ohne S88 Anbindung (4er Weichendekoder OHNE Rückmeldung) BOM File (Stückliste PDF)

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Download Firmware

Firmware Download für 16F690

	Protokoll	S88-N Bus
	Name	weich88_16f690_s88n_012.hex
	Version	V0.12 vom 2018-02-22
	Prozessor	PIC 16F690

Firmware Download für 16F684 - Motorola

	Protokoll	Motorola
	Version	V3.69
	PIC 16F684	weich88_369_mm.hex
	Anmerkungen	Programmierung über X5 (Pfostenstecker)

Firmware Download für 16F684 - DCC

	Protokoll	DCC
	Version	V3.69
	PIC 16F684	weich88_16f684_369_dcc.hex
	Anmerkungen	Programmierung über X5 (Pfostenstecker)

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In Circuit Programmierung

16F690: wird über X85 (Pfostenstecker) mit der Firmware weich88_s88n geladen
16F684: wird über x5 (Pfostenstecker) mit der Firmware weich88 geladen (DCC oder Motorola)

siehe

PICs programmieren

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Adressen lernen (Address learning function)

Durch Drücken des Programmier-Tasters auf der Platine gelangt der Dekoder in den Lern-Modus. Nun fängt die erste Weiche an zu togglen (hierfür gibt es leider keinen schönen deutschen Begriff, aber die Weiche schaltet hin- und her). Jetzt kann man eine Weichenadresse senden (z.B. durch Druck einer Keyboard-Taste, eines PC-Befehls oder womit Sie auch immer gedenken, Ihre Weichen zu schalten). Hierdurch wird eben diese Adresse zur Adresse der gerade toggelnden Weiche. Nun beginnt das Spiel für die 2. Weiche...
Alternativ kann man auch den Programmier-Taster erneut drücken. Dadurch wird direkt zur 2. Weiche gesprungen, ohne die Adresse der ersten zu verändern.
Tipp: Reagiert die Weiche "falsch herum", dann einfach die Adresse noch mal mit der anderen Taste des Keyboard (z.B. Rot statt Grün) programmieren!

Die Adressen können auch mit dem HEX-Manipulator konfiguriert werden:

Hex_Manipu - Manipulieren des HEX-Files

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Zur Time-Out Funktion

Diese Funktion ist sozusagen die 4. Versicherung, bevor es zu einem Schmelzen der Antriebs-Spule kommt: Zunächst gibt es die Endabschaltung der Weichen. Durch diese trennt sich die Spule i.d.R. nach dem Umschalten selbst von der Spannung. Vorher sollte die Spannung von aussen natürlich noch nicht abgeschaltet werden, da die Weiche noch nicht in der Endlage ist.
Dann greifen als nächstes die Ausschalt-Befehle der Zentrale (es werden 2 Stück gesendet). Durch sie nimmt der Dekoder die Spannung an seinem Ausgang weg.
Und sollte dies nicht funktioniert haben, da z.B. gerade in diesem Moment ein halb entgleister Zug die Abschalt-Befehle verstümmelt, greift die Time-Out Funktion: Jede Spule wird nach ca. 500 ms (konfigurierbar) abgeschaltet, auch wenn der Abschalt-Befehl nicht empfangen wurde.

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Parameter ändern

Wenn Sie einen PIC Programmer haben, dann können Sie mit Hilfe des

Hex_Manipu - Manipulieren des HEX-Files verschiedene Parameter des Weichendekodes verändern:

Anschlussplan

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