gca51-de
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| + | ====== GCA51 LocoNet 2 x RFID + 8 Eingangs-Ports ====== | ||
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| + | * [[mgv-overview-de|Die GCA-Module]] | ||
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| + | ^^^^Von Peter Giling ^^^^ | ||
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| + | ===== Beschreibung ===== | ||
| + | Die Verwendung von ID-12- oder ID-20-RFID-Sensoren, | ||
| + | Dank an Rob, der die Option eröffnet hat, es auch in RocNet zu verwenden.\\ | ||
| + | Aber dieser ID-12 ist eine wesentlich teurere Lösung und die verwendete Frequenz von 125 kHz ist auch störanfällig; | ||
| + | ID-12 zusammen mit einem anderen Sensor ID-20 ist auch ziemlich langsam.\\ | ||
| + | Aber für LocoNet gibt es jetzt eine Lösung.\\ | ||
| + | Dank der langen Zeit, die mehrere begeisterte Modellbahner in diese Sache investiert haben, kommt die Verwendung des wesentlich preiswerteren und besseren RC522 in Sicht.\\ | ||
| + | Speziellen Dank an Viktor, Robert, Liviu und last but not least Gerard, denen wir diese sehr schöne Lösung verdanken.\\ | ||
| + | Wie zuvor erwähnt basiert diese RFID-Lösung auf dem RC522-Sensor, | ||
| + | Auch der Transponter (Tag) der unter den Loks und evtl. unter Waggons und Reisewagen zu befestigen ist, ist sehr preiswert.\\ | ||
| + | Die hier beschriebene Gerät ist speziell für LocoNet gemacht.\\ | ||
| + | Es basiert auf einem Atmega-Prozessor und macht das Programmieren für fast Jedermann einfach, ohne dass spezielle Programmer erforderlich sind, wenn der Atmel auf einem Arduino Nano erworben wird.\\ | ||
| + | Jetzt kann der Ardiono Nano, wenn er selbst gekauft wird, selbst unter Verwendung des vorhandenen "on board" | ||
| + | GCA51 enthält zwei Eingänge für RC522-Sensoren und 8 x Eingangs-Ports, | ||
| + | Der GCA51 hat auch Anschlüsse für die Standard-RJ12-Steckverbinder, | ||
| + | GCA51 kann auch zur Adaptierung zwischen den beiden Anschluss-Optionen verwendet werden, aber nur für die LocoNet-Kommunikation.\\ | ||
| + | Die Stromversorgung wird __nicht__ zwischen den RJ12- und D-SUB-Anschlüssen übergeben.\\ | ||
| + | Wegen der eher seltsamen Situation, dass Railsync in LocoNet dazu verwendet wird, die LocoNet-Module zu versorgen, wird Railsync selbst jetzt mit durchgeleitet.\\ | ||
| + | |||
| + | Rocrail ist 100 % bereit für RFID, so dass es jetzt ein perfektes System gibt, dass in der Lage ist, jedes Fahrzeug auf der Anlage einzeln zu identifizieren.\\ | ||
| + | Die Transponder sind auf eine Art passiv, so dass sie keine Energie benötigen, was es speziell für Waggons einfach macht.\\ | ||
| + | Diese Baugruppe wurde passend zum Standard-LTD-01-Gehäuse gemacht.\\ | ||
| + | Wenn man selbst einen 3D-Drucker besitzt, kann man sich auch selbst eine passende Box ausdrucken. Eine .STL-Datei wird bei Bestellungen mitgeliefert.\\ | ||
| + | Einfach Peter fragen.\\ | ||
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| + | ===== Versorgung ===== | ||
| + | Die Baugruppe benötigt 5 V - Versorgung. | ||
| + | Der Gesamtbedarf für den GCA51, wenn alle I/O und RFID-Sensoren angeschlossen sind, übersteigt leich 200 - 300 mA.\\ | ||
| + | Dies ist ein bischen zu viel für Standard-Linearregler, | ||
| + | Das bedeutet, das der Regler eine Kühlung für die 7 x 0,3 = 2,1 Watt benötigt.\\ | ||
| + | Langsam werden die Schaltregler immer billiger.\\ | ||
| + | So wurde nun die Verwendung eines RECOM R-78E 5V-Typ gewählt, der leicht mit 1 A ohne zusätzliche Kühlung umgehen kann.\\ | ||
| + | Das bedeutet auch, dass die Gesamtlast der LocoNet- oder GCA LocoNet® Versorgung im Vergleich zum Linearregler kleiner als die Hälfte ist.\\ | ||
| + | Wenn aber ein > | ||
| + | Der RC522-Sensor benötigt 3,3 V die vom Arduino Uno Board kommen. | ||
| + | |||
| + | \\ | ||
| + | ===== RC522 RFID-Sensor ===== | ||
| + | {{ : | ||
| + | Der Sensor arbeitet mit einer Frequenz von 13,56 MHz.\\ | ||
| + | Auf dem Foto ist er an der rechten Seite.\\ | ||
| + | Er ist sehr schnell und zuverlässig, | ||
| + | Das bedeutet, dass er die Transponder-Daten empfängt, aber er sendet nichts, bis er abgefragt wird.\\ | ||
| + | So benötigt er eine Zweiweg-Kommunikation, | ||
| + | Der Sensor kann auf drei Wegen kommunizieren: | ||
| + | SPI ( 6 Drähte benötigt), | ||
| + | I2C (4 Drähte benötigt), Inter Integrated Circuit. Es müssen aber einige Änderungen auf dem RC522 gemacht werden, um diese Option zu nutzen.\\ | ||
| + | RS232 (4 Drähte benötigt), auch hier sind Änderungen erforderlich.\\ | ||
| + | Um diese Änderungen zu vermeiden viel die Wahl auf SPI.\\ | ||
| + | Nur eine gewinkelter 8-fach PSS 254-8W-Stiftleiste muss auf den RC522 gelötet werden, um ihn für GCA51 verwendbar zu machen, auf dem eine gerade Version der Stiftleiste verwendet wird.\\ | ||
| + | Die Stromversorgung von 3,3 V kommt vom Arduino Uno Board.\\ | ||
| + | Als Transponder gibt es hunderte von Optionen, aber die Versuche mit NTAG213-Sticker waren sehr erfolgreich.\\ | ||
| + | Dieser 12 x 19 x 0.2 mm Transponder tut Wunderliches, | ||
| + | Aber das kann überwunden werden, wenn einen zusätzliche Ferrit-Folie von 0,5 mm Dicke verwendet wird.\\ | ||
| + | Der RC522 sendet eine große Anzahl an Bytes, aber für Rocrail sind nur 7 Bytes interessant.\\ | ||
| + | Aber das bietet so viele mögliche Zahlen, dass es fast unmöglich ist, die selbe Zahl zwei mal zu finden.\\ | ||
| + | Zur Information: | ||
| + | |||
| + | GCA51 hat 2 Arten von Anschlüssen: | ||
| + | - über GCA-LocoNet D-SUB-Steckverbinder.\\ | ||
| + | - über Standar-RJ12-Setckverbinder.\\ | ||
| + | In beiden Fällen wird die Stromversorung zwischen den zwei Kontakten (Railsync + / - in im Fall von RJ12) angeschlossen.\\ | ||
| + | Zwischen D-Sub-Steckverbinder und RJ12 ist nur Masse und LocoNet® Signal durchverbunden.\\ | ||
| + | Dies ist so, um jegliche Railsync-Problem zu vermeiden.\\ | ||
| + | Die Dioden D1, D2 und D3 sorgen dafür. | ||
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| + | \\ | ||
| + | ===== Anschluss Hall-Sensoren ===== | ||
| + | Hall-Sensoren können direkt mit den GCA51-Anschlüssen H1..H8 verbunden werden.\\ | ||
| + | Ports 9 bis 16 sind dafür verfügbar, die auch für den Anschluss von Treiber-Baugruppen verwendet werden.\\ | ||
| + | Die Verbindungs-Leitungen zwischen Hall-Sensoren und GCA51 können bis ca. 2 Meter lang sein.\\ | ||
| + | Bitte sicherstellen, | ||
| + | Wenn es unvermeidlich ist, dann einen Abstand von 10 cm halten (ungefähr 4").\\ | ||
| + | Ein leichtes Verdrillen dieser leitungen (auch der Gleistrom-Leitungen) erhöht die Sicherheit gegen Störungen.\\ | ||
| + | Undbedingt RP1 und RP2 mit einem Wert von jeweils 4 x 470 Ω für beste Wirkung installieren.\\ | ||
| + | Rechtwinklige Kreuzungen sind kein Problem.\\ | ||
| + | Unten ist ein Schema herunterzuladen, | ||
| + | |||
| + | {{: | ||
| + | \\ | ||
| + | ===== Anschluss Treiber-Baugruppen ===== | ||
| + | Alle Treiber-Baugruppen für Eingang und Ausgang, wie GCA76, GCA77, GCA93, GCA94, GCA107, GCA173 | ||
| + | Die Programmierung deiser Ein-Ausgangs-Poerts kann in Rocrail über Menü // | ||
| + | Ports 9 bis 16 sind dafür verfügbar, die auch für Hallsenor-Anschluss verwendet werden.\\ | ||
| + | Bis jetzt werden nur Impuls-Ausgänge nicht unterstützt.\\ | ||
| + | In naher Zukunft wird das aber auch verfügbar sein.\\ | ||
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| + | ===== Pull-up-Widerstände für Eingangs-Signale ===== | ||
| + | Wenn Anschluss J1 für Eingänge wie GCA93 und GCA94 verwendet wird, ist es besser Pull-up-Widerstände zu verwenden.\\ | ||
| + | RP1 und RP2 werden dafür verwendet.\\ | ||
| + | Ein Standard-Wert von 10 kΩ ist in der Regel ausreichend.\\ | ||
| + | Sie werden bewusst in Stecksockel gesteckt, so dass sie an den einen Wert mit der besten Wirkung angepasst werden können oder leicht zu entfernen sind, wennn Ausgänge ausgewählt werden.\\ | ||
| + | Für die Verwendung mit Hallsensoren sollten diese Widerstands-Gruppen zwischen 470 Ω und 1 kΩ liegenm, um eine möglichst zuverlässigste und störungsfreie Funktion zu garantieren.\\ | ||
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| + | ===== Prototypenbau ===== | ||
| + | Die auf dieser Seite zu sehenden Bilder zeigen den Prototyp, der für die Entwicklung der Firmware verwendet wird.\\ | ||
| + | ie Baugruppen werden für die Demo beim 11. NRW-Stammtisch am 27.02.16 in Langenfeld verwendet (Siehe http:// | ||
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| + | ===== Sensor installieren===== | ||
| + | Installieren des Sensors ist ein anderes Problem, was durch eigene Vorstellungen zu lösen ist.\\ | ||
| + | Einige Ideen werden hier langsam folgen, auch in der Hoffnung auf Rückmeldungen durch begeisterte Anwender.\\ | ||
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| + | ===== Schaltung und Platine ===== | ||
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| + | ===== Firmware ===== | ||
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| + | **Zusätzliche Eigenschaft nur für Windows-Anwender! (soweit ich es weis!)**.\\ | ||
| + | Um die Programmierung des Nano zu vereinfachen.\\ | ||
| + | Die Zip-datei oben enthält eine // | ||
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| + | ===== Platine und Bausatz ===== | ||
| + | Erwartet am ende April 2016\\ | ||
| + | |||
| + | ===== Mögliche Anschluss-Ausführungen. ===== | ||
| + | Zwei Haupt-Ausführungs-Optionen sind mit diesem Gerät verfügbar.\\ | ||
| + | **Professionell gefertigter Platinen sind jetzt verfügbar.**\\ | ||
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| + | | D-SUB-Stecker u. -Buchse für GCA LocoNet® \\ und 1 x RJ12 für Standard-LocoNet | ||
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