User Tools

Site Tools


gca133-de

Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

gca133-de [2018/11/12 08:56] (current)
Line 1: Line 1:
 +====== GCA133 Vierfach Infrarot-Lichtschranke oder -Reflektionssensor ======
  
 +[[german|{{ ​ rocrail-logo-35.png}}]]
 +
 +[[german|Inhalt]] -> [[:​hardware-de|Hardware]] -> [[:​hardware-de#​schnittstellen|GCA-Schnittstellen]]
 +  *  [[mgv-overview-de|Die GCA-Produktfamilie]]
 + \\
 +
 +^^^^Von Peter Giling ^^^^
 +\\
 +===== IR-Lichtschranke,​ so einfach wie irgendwas... =====
 +In manchen Situationen wäre es schön, zu erkennen, ob Züge und/oder Wagen sich nähern.\\
 +Mit Strom aufnehmenden Objekten wie Loks oder Wagen mit Beleuchtung oder Schlusslicht erfolgt das einfach durch den GCA93 Stromdetektor.\\
 +Aber im Wagenpark haben nicht alle Waggons diese Ausstattung.\\
 +Es gibt IR-Sensorsysteme - wie Uhlenbrock Lissy - die senden auch gleich eine ID, aber die brauchen Strom vom Gleis und sind ziemlich teuer.\\
 +GCA133 bietet sicher und leicht zu bauende Lichtschranken,​ die auch für die Erkennung von Reflektionen verwendbar sind. \\
 +\\
 +===== Der Prototyp ===== 
 +|{{:​mgv:​hardware:​gca133_pict_02.jpg?​600}}|
 +|  Professionell gefertigte Platinen oder Bausätze sind über www.phgiling.net erhältlich ​ |
 +
 +
 +\\
 +
 +===== Beschreibung =====
 +Der Prozessor PIC16F628 oder änliche, haben einen Quarz von 9,216MHz. \\
 +Mit dieser Frequenz ist es einfach, eine exakte 36kHz-Frequenz mit 50%-Tastverhältnis zu generieren.\\
 +Diese Frequenz steht an U1(9) zur Verfügung.\\
 +IR-Sensxoren und IR-LED können direkt an dieser Baugruppe angeschlossen werden.\\ ​
 +Aber weil jeder IR-Sensor eine eigen Filterung der 5V-Versorgung benötigt, ist eine klein Sattelliten.Platine verfügbar.\\
 +Vier dieser kleinen Platinen [[GCA141c-de|GCA141c]] werden an S1-S4 angeschlossen.\\
 +GCA141c enthält den Sensor, ein Stromversorgungs-Filter,​ den Anschluss für die IR-LED und den Treiber-Transistor,​ um sicherzustellen,​ dass längere Anschlussdrähte keine Probleme machen.\\
 +Der Empfänger SFH5110-36 erkennt die gesendeten 36kHz.\\
 +Sowohl die IR-LED als auch der SFH5110-36 passen mit ihrer IR-Wellenlänge von 940-950nm zusammen.\\
 +Jede Lichtschranke arbeitet zwischen 5 und 500mm zwischen IR-LED und IR-Empfänger.\\
 +Auch Reflektionen sind möglich, wenn die beiden Teile nebeneinander montiert sind. \\
 +Das ist sehr praktisch, um sie unter den Gleisen zu montieren und sie senden und empfangen durch die Lücke zwischen den Schwellen.\\
 +Alles was sich darüber befindet oder bewegt, reflektiert das IR-Licht auf den Sensor. \\
 +Einige Kunststoffarten sind nicht in der Lage IR-Licht zu reflektieren. In diesem Fall klebt man ein kleines Stück Metall oder Metallband (Alu-Folie) in den Wagen.\\ ​
 +Es kann auch erforderlich sein, eine Metallscheibe zwischen Sender und Empfänger zu befestigen, damit sie sich nicht direkt sehen können.\\
 +Für größere Entfernungen hilft es, ein kleines Röhrchen über die IR-LED zu stecken, um ein schmales Lichtbündel zu erzeugen.\\
 +Anschluss J1 wird mit GCA50 verbunden. Der Anschluss bietet auch eine 5V-Versorgung zwischen Pin 1 + 2. \\
 +Weil nur vier Signale zur Weitergabe an GCA50/​CAN-GC2 verfügbar sind, kann mit SW1 ausgewählt werden, welche Eingänge von GCA50/​CAN-GC2 genutzt werden sollen.\\
 +Schalter 1-4 EIN leitet die Signale zu Eingang 1-4 von GCA50/​CAN-GC2. (oder 9-12, wenn J6 des GCA50 verwendet wird)\\
 +Schalter 5-8 EIN leitet die Signale zu Eingang 5-8 von GCA50/​CAN-GC2. (oder 13-16, wenn J6 des GCA50 verwendet wird)\\
 +J2 auf GCA133 kann zum Anschluss einer weiteren Schnittstelle verwendet werden, um die 4 freien Ports vom Anschluss des GCA50 zu nutzen.\\
 +Mit SW2 wird ausgewählt,​ auf welche Art die IR-Lichtschranke genutzt wird. \\
 +Auf AUS gestellt ist der Eingang aktiv, wenn der IR-Lichtstrahl unterbrochen ist.\\
 +Auf EIN gestellt ist der Eingang aktiv, wenn eine Reflektion erkannt wird.\\
 +Schalter 1 gehört zu S1, 2 zu S2 usw.\\
 +Wird eine ext. 5V-Versorgung an J1 angeschlossen(1 = +5V, 2 = 0V), kann GCA133 als eigenständige Einheit für andere ​
 +Systeme verwendet werden.\\
 +Jeder Ausgang schaltet zwischen +5V und 0V, der max. Ausgangsstrom beträgt 25mA.
 +\\
 +===== Kann der GCA133 als eigenständige Einheit verwendet werden? =====
 +Das ist auch möglich.\\
 +Der GCA133 benötigt 5V zur Versorgung (max. 10mA für die Baugruppe und die Satelliten-Platinen selbst.)\\
 +Die Tabelle unten zeigt, wie angeschlossen wird.\\
 +Jeder Ausgang kann 25mA bei 5V und aktiv 0V treiben.
 +D.h. das der Ausgang gegen +5V betrieben wird.\\
 +Induktive Last (Relais) sollte __nur mit Diode__ bei Kathode gegen + angeschlossen werden.\\
 +^  Anschlüsse GCA133 ​ ^  J1  oder J2  ^  max. Ausgangslast ​ ^     
 +|  +5V  |  1  |      |  ​
 +|  0V Masse  |  2  |      |    ​
 +|  Ausgang 1  |  3  |  25mA  | 
 +|  Ausgang 2  |  4  |  25mA  | 
 +|  Ausgang 3  |  5  |  25mA  | 
 +|  Ausgang 4  |  6  |  25mA  | 
 +
 +DIP-Schalter SW1 > 1-4 EIN, 5-8 AUS.
 +
 +DIP-Schalter SW2 wählt zwischen Reflektion oder direktem Lichtstrahl aus. Siehe Beschreibung.\\
 + \\
 +
 +===== Ältere Versionen =====
 +Für die alte Version MGV133 siehe [[MGV133-de|hier]].
 +
 +
 +===== Eigenschaften =====
 +  * Für eine große Variation von Entfernungen verwendbar.
 +  * Für die vorgegebenen Entfernungen ist keine Einstellung erforderlich.
 +  * Die Ausgangs-Leistung reicht für kleine Relais wie Omron GV5-1 oder HFD2 5V(Reichelt). (**Freilaufdiode mit Kathode an + verwenden**)
 +  * Geringe Leistungsaufnahme.
 +  * 4 Gatter auf der Platine.
 +  * Hohe Immunität gegen Tageslicht und elektrische Beleuchtung.
 +
 +
 +
 +\\
 +
 +===== Anpassungen und Einstellungen =====
 +Für viele Wagen kann es erforderlich sein, eine reflektierende Oberfläche unter dem Boden zu befestigen.\\
 +Infrarot wird von Plastik-Material nicht sehr gut reflektiert (zumindest nicht  von jedem!)\\
 +Bei geschlossen Wagen kann auch ein Stück Metall auf der Innenseite befestigt werden.\\
 +Es sind schon einige Tests mit verwendeten Zügen und Wagen erforderlich,​ um befriedigende Ergebnisse zu erzielen.\\
 +Um die Sensor-Ausgänge mit den GCA50/​CAN-GC2 Eingängen zu verbinden, kann mit SW1 der richtige Eingang gewählt werden.\\
 +Das Standardprogramm hat eine interne Verzögerung von ca. 20ms für jeden Schalter.\\
 +Dies wurde so gemacht, damit die Empfänger für kleine Störungen durch Hindernisse im Lichtstrahl (Insekten usw.) unempfindlicher sind.\\ ​
 +\\
 +
 +===== Schaltung, Platine und Bauteilliste =====
 +|{{:​mgv:​hardware:​gca133_sch.pdf|Schaltung}} ​ |
 +|{{:​mgv:​hardware:​gca133_pcb.pdf|Platine und Bauteilplatzierung}} ​ |
 +|{{:​mgv:​hardware:​gca133_parts.pdf|Materialliste}} ​ | \\
 +|{{:​mgv:​hardware:​gca133_gerber.zip|Gerber-Dateien}} ​ |\\
 +^ Hinweis: Selbst gefertigte Platinen werden nicht unterstützt! ^
 + \\
 +
 +===== Kabel zu GCA50 / CAN-GC2 / CAN-GC4 / GCA_PI02===== ​
 +
 +Siehe: **[[psk-interface_connections-de|Schnittstellen anschließen]]**
 + \\
 +
 +===== Die Firmware =====
 +{{:​mgv:​hardware:​GCA133v1-1.zip|Firmware}} ​
 +Das sehr einfache Basic-Programm wurde mit diesem [[http://​www.oshonsoft.com|Basic-Compiler]] erstellt.
 +\\
gca133-de.txt · Last modified: 2018/11/12 08:56 (external edit)