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ORF-1

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ORF-1 ist ein S88-Rückmelder-Modul mit Stromsensoren. Es kann mit der ORD-1 und vielen anderen Systemen verwendet werden .

Einleitung

Dieses Selbstbau-Rückmeldermodul hilft, Züge und die Stellung von Weichen zu erkennen um eine Modellbahn im Auto-Modus fahren zu lassen. ORF-1 ist größer als die meisten kommerziellen Rückmelder-Module, aber hat dafür doppelt so viele Eingänge und die Möglichkeit jeden Eingang per Jumper zu konfigurieren. Zudem sind alle Eingange durch Optokoppler galvanisch getrennt. ORF-1 kann zudem in einer Multi-Booster-Umgebung eingesetzt werden. Bis zu 4 Booster werden von diesem einzigartigen Baustein unterstützt.

Hauptmerkmale

  • Wird voll durch Rocrail unterstzützt
  • Kompatibel mit ORD-1
  • 16 Eingänge
  • 100x160mm-Platine
  • 6-pin S88-Ein-/Ausgänge
  • durch Optokoppler isoliert
  • Betriebsart "Stromsensor", Empfindlichkeit ca. 2mA
  • Betriebsart "Masse Erkennung", Stromverbrauch ca. 5mA
  • Betriebsart für jeden Kanal über Jumper wählbar
  • Vier Stromgruppen mit je 4 Sensoren, jeweils voneinander isoliert.
  • Stromgruppen Kanal 1-4 + Kanal 5-8 mit 2 Jumpern kombinierbar
  • Stromgruppen Kanal 9-12 + Kanal 13-16 mit 2 Jumpern kombinierbar
  • Es können steckbare Kontaktblöcke verwendet werden, vorzugsweise mit 4 oder 8 Kontakten pro Block.
  • Unterstützung von S88-N mit geschirmten RJ-45 Buchsen. Die Verbindung zwischen den Modulen wird durch günstige Netzwerkkabel realisiert.

Dateien

Gesamte Dokumentation: https://gitlab.com/rocrail/GCA/tree/master/orf-1
Letzte Version ist 1.13

Schaltpläne und Platinenlayout wurden mit KiCad erstellt, eine Open Source (GPL) PCB Suite.

  • Status: wochenlange Tests durchgeführt, keine Fehler festgestellt. Mehrere Module im Einsatz

Beschaffung der Bauteile

  • Gleichrichter/Dioden:
Die Dioden müssen die volle Boosterleistung aushalten können. Sie können Dioden der 1N5401 Serie verwenden. ( max. 3A )
  • Jumper/Kurzschlussbrücken:
Die Jumper müssen ebenfalls mit der vollen Boosterleistung zu belasten sein. Wählen Sie einen Typ der für mindestens 3A spezifiziert ist.
  • Anschluss-Blöcke:
Es kann jeder Typ mit einem Rastermaß von 200mil=5,08mm verwendet werden. Nützlich, aber nicht notwendig sind Anschluss-Blöcke mit aufgedruckter Nummerierung ( 1-8 ) und Anschluss-Blöcke mit Steckfunktion.

Distributoren

  • tobbeb (no spam please, at) users.sourceforge.net
  • Reichelt Elektronik (liefert nur nach Deutschland)

Zusammenbau

  1. Zuerst alle Kleinteile und Jumper-Pfosten einöten.

> Bitte die Polung / Richtung der Dioden beachten (die Seite mit dem Ring muss mit dem eckigen Lötpad verbunden werden),

LEDs (Das lange Beinchen durch das rechteckige Lötpad) und Elko's (die Minus Seite durch das runde Lötpad).

- Dann die restlichen Komponenten einbauen.

  1. Testen der Schaltung!

Funktionsbeschreibung

S88-Anschlüsse P1 und P2

Dies sind die Anschlüsse für die S88-Bus-Stecker. Der schwarze (linke) Pin ist Nr.1.
Das S88-Kabel in Richtung Zentrale wird mit P1 verbunden, P2 wird mit dem nächsten Rückmelder-Modul verbunden.

Anschlüsse K1, K2, K3, K4

Jeder der 4 Anschlussgruppen hat die gleiche Belegung:

Pin1: Sensor Eingang a Pin2: Sensor Eingang b Pin3: Sensor Eingang c Pin4: Sensor Eingang d Pin5: Booster Masse Pin6: Booster Masse Pin7: Booster Plus Pin8: Booster Plus

Sensor-Definitions-Tabelle

Eingang a Eingang b Eingang c Eingang d
K1 Sensor 1 Sensor 2 Sensor 3 Sensor 4
K2 Sensor 5 Sensor 6 Sensor 7 Sensor 8
K3 Sensor 9 Sensor 10 Sensor 11 Sensor 12
K4 Sensor 13 Sensor 14 Sensor 15 Sensor 16

Beispiel: Sensor 11 ist angeschlossen an Block K3, Eingang c = Anschlussblock K3, Pin3

Booster-Mode Jumper J17, J18, J19, J20

Mit den Jumpern J17 und J18 können die Booster-Anschlüsse Power/Masse von K1 und K2 verbunden werden. Die Jumper J19 und J20 verbinden die Booster-Anschlüsse von K3 und K4.

ORF-1 besitzt 4 seperate Booster Eingänge, jeweils einen für jede Anschluss-Gruppe ( K1 - K4 ). Mit den Jumpern können jeweils 2 Gruppen kombiniert werden. Die Anschlussgruppen können auch per Kabel miteeinander verbunden werden, aber die Jumper bieten mehr Komfort. Wenn alle 4 Jumper gesetzt sind, stehen 2 Gruppen mit jeweils 8 Eingängen zur Verfügung, die von 2 Boostern versorgt werden.

Es können maximal 4 voneinander unabhängige Boosterkreise verwendet werden.

1 Booster: Schliessen von J17, J18, J19 und J20.
Verbinden von K1 und K3 mit Booster A.
2 Booster: Schliessen von J17, J18, J19 und J20.
Verbinden von K1 mit Booster A und K3 mit Booster B.
4 Booster: Öffnen von J17, J18, J19 und J20.
Verbinden von K1 mit Booster A, K2 mit Booster B,
K3 mit Booster C und K4 mit Booster D.

Übersicht der zu setzenden Jumper bei 1, 2, 3 und 4 Boostern.

1 2 3 4
K1 A A A A
K2 - - B B
K3 A B C C
K4 - - D
J17-18 gesteckt gesteckt offen offen
J19-20 gesteckt gesteckt gesteckt offen

Sensor-Modus Jumper J1 bis J16

Mit diesen Jumpern kann die Betriebsart jedes Eingangs von Stromerkennung auf Schaltkontakt geändert werden. Wenn der jeweilige Jumper geschlossen ist, arbeitet der Eingang als Stromsensor, bei offenem Jumper kann direkt ein Schaltkontakt angeschlossen werden.

"Forward" und "Reverse" Mode

"Forward" Mode ist oben beschrieben. Wenn der Sensor-Modus-Jumper offen ist, ist der Sensor aktiv, wenn er über einen Schaltkontakt nach Masse kurzgeschlossen wird. Ist der Sensor-Modus-Jumper geschlossen, verhält sich der Sensor wie ein Booster-Leistungs-Ausgang. Der Strombverbrauch wird hierbei gemessen. Der Sensor ist in der Lage einen Strom von ca. 2mA zu erkennen.

"Reverse" mode funktioniert genau umgekehrt. Sie müssen dazu die Anschlüsse für Booster Power und Booster grlound vertauschen. Wenn Sie die Anschlüsse vertauschen verhält sich der Sensor folgendermaßen: Wenn der Sensor-Modus-Jumper offen ist, ist der Sensor aktiv, wenn er über einen Kontakt auf Booster Power geschaltet wird. Wenn der Sensor-Modus-Jumper geschlossen ist, arbeitet der Sensor als Power-Eingang ( Masseanschluß) . Der Sensor ist aktiv sobald ein Strom von mehr als 2mA fließt.

In beiden Betriebsarten (forward und reverse) ist der Sensor in der Lage, einen Verbraucher mit weniger als 10KOhm zu erkennen.

Gemischter Modus

Für jede einzelne Anschluss-Gruppe kann unabhängig voneinander "Forward"- oder "Reverse"-Modus gewählt werden. Unabhängig davon, ob sich die Anschlussgruppe im "Forward"- oder "Reverse"-Modus befindet, kann für jeden einzelnen Sensor die Betriebsart per Jumper gewählt werden. Diese Eigenschaften machen ORF-1 zu einer der vielseitigsten S88-Rückmelder-Karten.

Anschluss-Beispiele

Wenn Unsicherheit besteht wie ORF-1 verdrahtet werden soll, hilft das Beispieldiagramm:

Wenn dann immer noch Unsicherheit besteht, hilft eine Frage im Forum.


Bilder

3D-Bild aus KiCad, ORF-1 Version 1.0:

Das Testmuster, ORF-1 version 1.11: orf-1.jpg

Kabel

Der einfachste Weg um den ORF-1-S88-Bus mit dem PC zu verbinden, ist ein einfaches Verbindungskabel mit 25pol. D-SUB-Stecker und einem S88-Anschluss an der anderen Seite.

Signal LPT-Pin S88-Pin
Clock 2 3
Load 3 4
Reset 4 5
Data 10 1
GND 18 2
+5V 6

Es muss aber eine externe +5V-Versorgung und Masse verwendet werden, weil der Druckerport keine 5V für die S88-Module liefern kann.


orf1-de.txt · Last modified: 2018/11/12 08:56 (external edit)