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gca-pi08-de
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gca-pi08-de [2021/09/05 00:14] (current) – created - external edit 127.0.0.1
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 +====== GCA_PI08 16-Kanal-Modul mit max. 40 V / 100 mA Ausgang pro Kanal ======
 +[[:german|{{  rocrail-logo-35.png}}]][[:rocnet:rocnetnode-de|{{ :rocnet:rocnet-hw.png}}]]
 +[[:german|Inhalt]] -> [[:hardware-de|Hardware]] -> [[:hardware-de#raspberry_pi_rocnet|GCA-RasPi]]
 +  * [[rocnet:rocnet-prot-de|RocNet-Protokoll]] | **[[:rocnet:rocnetnode-de|RocNetNode]]**
 +    * [[:rocnet:rocnetnode-hwsetup-de|RocNetNode  Einrichtung]] | [[:rocnet:rocnetnode-setup-de|RocNetNode Konfiguration]] | [[:rocnet:rocnetnode-img-de|Installations-Paket]]
 +      * [[:raspi:raspi-dev-en|RasPi as Rocrail server (en)]]
 +    * [[:gca1-pi01-de|GCA-PI01]] | [[:gca_pi02-de|GCA-PI02]]  | [[:gca-pi03-de|GCA-PI03]] | [[:GCA-PI04-de|GCA-PI04]] | [[:gca-pi05-de|GCA-PI05]] | [[:gca-pi06-de|GCA-PI06]] | [[:GCA-PI07-de|GCA-PI07]] | **[[:GCA-PI08-de|GCA-PI08]]** | [[:gca107-de|GCA107 Mehrzweck-Relais-Baugruppe]] | [[:rocnet:rocdisplay-de|RocDisplay]] | [[:rocnet:fastclock-de|Modellzeituhr]] | [[:rocnet:rocnetnode-led-de|LED-Treiber Pi08]]
 +    * [[:rocnet:faq-de|FAQs]]
 +    * [[:rocnet:sw-servo-setup-de|Servo-Weiche mit Herzstück-Polarisierung]]
 +    * [[:wiki:user:minou65:rocnetnode-epseak-de|Einstellung ESpeak]] | [[:wiki:user:minou65:soundrocnode|Einstellung Sound]] \\
 + \\
 + \\
 +^Von Peter Giling^
 +[[http://raspberrypi.org|“Raspberry Pi" ist ein Markenzeichen der "Raspberry Pi Foundation".]]\\
 + \\
 +
 +
 +===== Beschreibung=====
 +NXP hat verschiedene ICs mit Hochstrom-Ausgängen geschaffen.\\
 +Nachteil ist, dass alle diese ICs nur im TSSOP-Gehäuse verfügbar sind, was die Selbstbau-Projekte sehr erschwert.\\
 +Weil GCA immer versucht hat, alle Bausätze wirklich einfach zu erstellen, war dieses IC auf diesem Weg keine Option.\\
 +{{ :gca:pca9622_pict_01.png}} So wurde dieses auf eine kleine, industriell gefertigte Platine montiert bestellt.\\
 +Ein weitere schöne Eigenschaft dieses ICs ist der eingebaute I2C-Treiber, sodaß kein zusätzliches Treiber-IC benötigt wird, wie er in anderen GCA_PIxx-Baugruppen verwendet wird.\\
 +Auf der Platine ist Platz für zwei LED-Streifen (Bargraph/Balkenanzeige), um die Funktion jedes Ausgangs anzuzeigen.\\
 +Die Montage dieser LEDs ist nicht erforderlich, wenn kein Bedarf dafür gesehen wird.\\
 +Die Widerstands-Netzwerke RP1 und RP2 müssen an die Versorgungs-Spannung des GCA_PI08 angepasst sein, deshalb werden diese Netzwerke in Sockel montiert, sodaß sie leicht austauschbar sind, falls es erforderlich ist.\\
 +Durch die hohe Spannung von 40V max., kann jeder Ausgang eine lange LED-Kette treiben und benötigt jeweils nur einen Widerstand.\\
 +Jeder Port kann bis zu 100 mA max. treiben.\\
 +Der GCA_PI08 ist Teil des RocNet-Netzwerks und Rocrail bietet natürlich alle erforderlichen Einstell-Optionen.\\
 +Siehe **[[:rocnet:rocnetnode-led-de]]**.\\ 
 +Der GCA_PI08 hat auf J3 \\
 +   * einen externen Stromversorgungs-Anschluss für max. 40 V DC (V+, V-)
 +   * einen Anschluss für einen externen Schalter hat (OE+, OE-), um alle Ports zu deaktivieren.
 +Wenn der externe Schalter nicht benötigt wird, können sie mit einem kurzen Drahtstück überbrückt werden.\\
 +Der Anschluss der Ports kann auf verschieden Arten erfolgen.\\
 +Die erste von allen sind zwei PSS 254-Anschlüsse, sehr bekannt von GCA-Bausätzen.\\
 +Statt dessen passt auch ein AST 021-10-Anschluss andstelle der PSS 254.\\
 +Damit können Drähte sehr einfach ohne Schraubendreher angeschlossen werden.\\
 +Und an allen Ausgängen passt auch ein 20-Stift-Flachkabel-Anschluss.\\
 +Dieser Typ von Anschluss ist nicht wirklich vorteilhaft in GCA-Platinen, aber er ist jedenfalls möglich.\\
 + \\
 +|  {{:gca:gca_pi08_pict_01.png?500}}  |  Die Zeichnung der Version 1 69 x 63 mm Platine.  |
 + \\
 +Die standardmäßig verwendeten PSS 254- / PSK 254-Steckverbinder mögen für viele Modellbahner nicht die erste Wahl sein, \\
 +es sollte aber bedacht werden, dass sie an jedem Stift min. 1,5 A vertragen und sehr stabil sind.\\
 +Alles was benötigt wird, ist ein Crimp-Werkzeug, was von GCA für € 20 erhältlich ist.\\
 +Sobald man sich daran gewöhnt hat, kann man Kabel in beliebiger Länge mit Hilfe von 0,25 mm Draht problemlos herstellen. \\
 +Der Bausatz wird mit den Standard-PSK-Anschlüssen geliefert.\\
 +Anstelle von PSK-Steckern sind auch die teureren AST-Stecker mit Aufpreis verfügbar.\\
 +Als noch teurere Möglichkeit gibt es auch einen 10-poligen abnehmbaren WAGO-Stecker Typ MCS. (z-B. von der Intellibox als Gleisanschluss bekannt)\\
 +Es passt auch anstelle von PSS 254-Steckern.\\
 +Die Position der LED-Streifen ist die nächste mögliche Option.\\
 +An dieser Stelle passt ein Standard 2x8-Stift-Wannenstecker.\\
 +Das Widerstandsnetzwerk behält seinen Platz, so dass keine zusätzlichen Widerstände benötigt werden.\\
 +Die Verwendung von Wannensteckern hat hier auch den Vorteil, dass ein Kurzschluss jedes Ausgangs nicht viel schadet.\\
 +Die äußeren Stifte des Wannensteckers sind für Plus der angeschlossenen LEDs, die inneren Stifte sind Minus.\\
 +Bitte beachten, dass die Eingangsspannung an die Anzahl der mit jedem Ausgang verbundenen LEDs angepasst sein muss.\\
 +Zum Beispiel nicht 30V verwenden, wenn nur eine LED an jeden Ausgang angeschlossen ist.\\
 +Das würde zu viel Hitze im Widerstandsnetzwerk erzeugen!
 +
 + \\
 +==== Herausfinden, welche Platinen-Version man hat? ====
 +Bei Version 1.x gibt weder C3 noch R3.\\
 + \\
 +
 +===== Die Hardware-Dateien Version 1=====
 +|  {{:gca:gca_pi08_sch.pdf|Die Schalt-Zeichnungen}}  |
 +|  {{:gca:gca_pi08_pcb.pdf|Die Platine und Bauteil-Positionen}}  |
 +|  {{:gca:gca_pi08_gerber.zip|Gerber-Dateien für Platinen}}  |
 +|  {{:gca:gca_pi08_parts.pdf|Materialliste}}  |
 + \\
 +===== Version 2 =====
 +In der ersten Auflage war es möglich das PC9622-IC zu zerstören, wenn die Versorgung von 15V auf 5V geändert wurde.\\
 +Um das zu vermeiden, hat V2 einen zusätzlichen Kondensator.\\
 +\\
 +|  {{ :gca:gca_pi08_v2_sch.pdf  |  Die Schalt-Zeichnungen  }}  |
 +|  {{ :gca:gca_pi08_v2_pcb.pdf |Die Schalt-Zeichnungen}}  |
 +|  {{ :gca:gca_pi08_v2_parts.pdf  |  Materialliste  }}  | 
 +\\
 +
 +===== Wichtige Warnungen ! ! ! =====
 +Wenn eine externe Stromversorgung für den Anschluss an J3 verwendet wird, muss unbedingt sichergestellt werden, dass diese Stromversorgung zu 100% von anderen Geräten getrennt ist. \\
 +Es scheint, dass bei einigen Netzteilen beispielsweise deren Niederspannungsausgang über den Netzanschluss geerdet ist.\\
 +Wenn auch der verwendete PC auf diese Weise geerdet ist, kann dies zu schweren Schäden an der PI08-Platine oder an einer anderen Stelle im RocNet-Stromkreis führen. \\
 +Darüber muss Sicherheit bestehen, bevor es verbunden wird! \\
 +Es gab keinen vernünftigen, einfachen und bezahlbaren Weg, eine galvanische Trennung zwischen RocNet und PI08-Baugruppe herzustellen.\\
 +Das erste Ziel bei der Entwicklung dieser Einheit war, etwas zu schaffen, das nicht zu teuer ist.\\
 +Deshalb sind die Massepotentiale von RocNet und J3 auf PI08 miteinander verbunden. \\
 +
 +Ein weiteres Problem ist bei Praxistests aufgetreten, das hier in meiner Werkstatt nie aufgetreten sind.\\
 +Wenn eine externe Stromversorgung an J3 angeschlossen wird und falls man später wieder auf die 5-V-Versorgung für die LEDs umschaltet,
 +ist es so, dass der Kondensator C2 voll geladen ist.\\
 +Da für diesen Kondensator keine Last mehr vorhanden ist, wird die volle Ladung in den 5-V-Schaltkreis geleitet, wodurch der PCA9622 sofort zerstört wird.\\
 +Die Version 2 ist davor geschützt, \\
 +Eien Option für Version 1 ist ein Widerstand von ca. 10 KΩ zwischen + und - des großen Elkos.\\
 +Einfach auf der Unterseite der Platine befestigen.\\
 +
 +\\
 +
 +===== Steckbrücke JP1 und Stromversorgung =====
 +Das auf der Platine befindliche IC ist mit 5 V des RocNet-Bus verbunden.\\
 +Aber die gemeinsame Anode aller zu verbindenden LEDs ist davon getrennt.\\
 +Mit JP1 ist es möglich, eine externe Stromversorgung (von J3 kommend)\\
 +oder die 5 V des RocNet-Bus auszuwählen.\\
 +Eine Kennzeichnung auf der Paltine zeigt die richtige Einstellung für diese Steckbrücke.\\
 +
 +:!: **Bei Version 1 muss absolut sichergestellt sein, dass im Betrieb die Steckbrücke zwischen Stift 2 u. 3 nur gesteckt wird, wenn Kondensator C2 vorher entladen ist** :!:\\
 +In Version 2 ist diese Aktion geschützt. :!: \\
 +\\
 +
 +===== Alle möglichen LED-Ausgänge in einer RocNet-Einstellung =====
 +Der PCA9622 ist konfiguriert, von &H060 bis &H06F adressiert zu werden, d.h. 16 Module.\\
 +Weil jedes IC 16 LED-Ausgänge steuert, beträgt die Gesamtmenge 256 LED-Ausgänge in diesem RocNet.\\
 +\\
 +
 +
 +===== Adressierung des IC PCA9622 =====
 +{{  :gca:gca_pi08_pict_03.png?300|}}
 +Dieses Board kommt ab Werk mit allen Adressen offen.\\
 +Das Bild zeigt die vier Adressen 0...3, die mit 0V verbunden sind (mittleres und unteres Löt-Pad), was bedeutet, dass dieser Chip mit &H060 adressiert ist.\\
 +Logik '1' zur Auswahl durch verbinden des mittleren und oberen Löt-Pads der zugehörigen Nummer, anstelle des mittleren und unteren Pads.\\
 +^  Adress-Einstellung  ^^^^^^  
 +|  Adresse  |  A0  | A1  | A2  | A3  |  LED-Nrn.  |
 +| | | | | | |
 +|     60      0  |  0  |  0  |  0  |  1..16  | 
 +|     61      1  |  0  |  0  |  0  |  17..32 
 +|     62      0  |  1  |  0  |  0  |  33..48 
 +|     63      1  |  1  |  0  |  0  |  49..64   |
 +|     64      0  |  0  |  1  |  0  |  65..80   |
 +|     65      1  |  0  |  1  |  0  |  81..96   |
 +|     66      0  |  1  |  1  |  0  |  97..112   |
 +|     67      1  |  1  |  1  |  0  |  113..128   |
 +|     68      0  |  0  |  0  |  1  |  129..144   |
 +|     69      1  |  0  |  0  |  1  |  145..160   |
 +|     6A      0  |  1  |  0  |  1  |  161..176   |
 +|     6B      1  |  1  |  0  |  1  |  177..192   |
 +|     6C      0  |  0  |  1  |  1  |  193..208   |
 +|     6D      1  |  0  |  1  |  1  |  209..224   |
 +|     6E      0  |  1  |  1  |  1  |  225..240   |
 +|     6F      1  |  1  |  1  |  1  |  241..256   |
 +
 +==== Eine kleine Korrektur ist erforderlich ====
 +Es scheint, dass bei Platinen der Version 1 die interne Verbindung von GND mit den beiden RJ12-Anschlüssen fehlt.\\
 +Das lässt sich leicht durch die im Bild markierte kurze Drahtbrücke lösen:\\
 +{{:gca:ground_patch.png?300}}
 +
 +
  
gca-pi08-de.txt · Last modified: 2021/09/05 00:14 by 127.0.0.1