Schnittstelle für Bedienteile

Für den elektronischen Streckenblock


Logik- und Bedienteil des elektronischen Streckenblocks sind über einen 26-poligen Stecker, "J5", miteinander verbunden. Diese Trennung ermöglicht eine einheitliche Platine für den Logikteil selbst bei unterschiedlichsten Blockbauarten bzw. deren Modellierung. Diese Spezifikation legt die elektrischen Signale und Steckerbelegungen fest. Gleichzeitig werden die Ports des Mikrocontrollers aufgeführt, womit dieses Dokument auch die Schnittstelle zwischen Software und den Bedienteilen definiert.

Stecker und Signale

PortPin PinPort
PA012PA1
PA234PA3
PA456PA5
PA678PA7
GND910VCC
PB4 (B)1112PB5 (B)
PB6 (B)1314PB7 (B)
PC4 (B)1516PC5 (B)
PC6 (B)1718PC7 (B)
GND1920VCC
PB02122PB1
PB22324PB3
Clamp2526VDD
 
 
  "GND" ist die gemeinsame Masse.
"VCC" ist die 5 Volt Versorgungsspannung des Logikteils. Sie kann mit ca. 100 mA belastet werden.
"VDD" ist die Spannung hinter dem Gleichrichter der Stromversorgung, also noch vor dem Spannungsregler. Diese Spannung ist also von der angelegten Versorgungsspannung der Blockkiste abhängig.
Die mit "(B)" gekennzeichneten Ports werden über einen Treiber vom Typ ULN2803A angesteuert, der den Pin nach GND zieht, einen Strom von maximal 500 mA pro Ausgang liefern kann und maximal 50 Volt aushält. Hier können nur Melder aber keine Taster angeschlossen werden.
"Clamp" ist mit dem gemeinsamen Anschluß der Freilaufdioden im ULN2803A verbunden. Werden induktive Lasten an mindestens einem der Ausgänge des ULN2803A angeschlossen, sollte dieser Anschluß mit der höchsten an einem beliebigen Ausgang des ULN2803A verwendeten Spannung (VCC oder VDD) verbunden werden. Wird eine externe Spannung verwendet, so sind alle induktiven Lasten mit einzelnen Freilaufdioden zu versehen und Clamp darf nicht angeschlossen werden.

Zuordnung der Melder und Taster

Je nach Blockbauform werden unterschiedliche Melder und Taster benötigt. Die nachfolgenden Tabellen enthalten die für die einzelnen Blockbauarten erfolgte Zuordnung dieser Melder und Taster zu den Pins des Steckers und damit zu den Ports des Mikrocontrollers.

KürzelBlockbauform
SelbstSelbstblock
Tf-71Trägerfrequenzblock 71
Relais Dr-SiemensRelaisblock für Drucktastenstellwerke
Relais el.-mech.Relaisblock für elektromechanische Stellwerke (z.B. Blockaufbau beim E43)
FelderFelderblock Form C

Da bei zweigleisigen Strecken im Gleiswechselbetrieb (GWB) zwei Blockplatinen erforderlich sind, um die beiden Bahnhofsschnittstellen zu bedienen, werden die Gleise dieser Strecken wie zwei eingleisige Strecken behandelt. Daher sind alle zweigleisigen Konfigurationen nur für Richtungsbetrieb. Die beiden Gleise sind mit "1" für das kommende Gleis (Endfeld) und "2" für das verlassende Gleis (Anfangsfeld) gekennzeichnet.

Ausgänge des ULN2803A

Port Pin  Blockbauform
Selbstblock   Tf-71     Relais  
Dr-Siemens
  Relais  
el.-mech.
Felder NS Blokstelsel
zweigl. eingleisig oder halbe GWB-Strecke zweigl. eingl. zweigl. eingl.
PB4  11 BM1 EeM EeM RbM(ge) E(ws)     Wk(ws) Wk(ws)
PB5  12   EaM EaM RbM(rt) E(rt) Stör Stör Stör Stör
PB6  13 BM2 BM BM VbM(ge) A(ws) ÜStör ÜStör ÜStör ÜStör
PB7  14 ASpM ASpM ASpM VbM(rt) A(rt) StrT StrT StrT StrT
PC4  15 Stör Stör Stör StrW(bl) StrW E(rt) E(rt) E(rt) E(rt)
PC5  16 ÜStör ÜStör ÜStör RM BlHTZ   Erl(rt)   Erl(rt)
PC6  17 AzTZ AzTZ E-Sig AsGZ AsTZ A(rt) A(rt) A(rt) A(rt)
PC7  18 Wecker Wecker Wecker Wecker Wecker Wecker Wecker Wecker Wecker

Achtung: Die Ports PB5 bis PB7 werden auch für die Programmierung des Mikrocontrollers verwendet. Dabei liegen natürlich schnell taktende Signale an den Ports an. Daher sollten im Bedienteil nur solche Verbraucher angeschlossen werden, die durch diese schnellen Schaltvorgänge keinen Schaden nehmen und keine übermäßigen Störungen verursachen. Anderenfalls muss das Bedienteil während der Programmierung des Mikrocontrollers entfernt werden.

Anschlüsse direkt am Mikrocontroller

Port Pin  Blockbauform
Selbstblock   Tf-71     Relais  
Dr-Siemens
  Relais  
el.-mech.
Felder NS Blokstelsel
zweigl. eingleisig oder halbe GWB-Strecke zweigl. eingl. zweigl. eingl.
PA0    1 BlGT BlGT BlGT BlGT BlHT MJ I MJ I MJ I MJ I
PA1    2 AzT2 AzT RbT RbT RbT RbT RbT RbT RbT
PA2    3 AzT1 EaT EaT EaT EaT   EaT   EaT
PA3    4 AzGrT AzGrT AsGT AsT AsT   EhT   EhT
PA4    5 E-Sig-nr E-Sig-nr   AsLT AsLT        
PA5    6 E-Sig-ng E-Sig-ng   VbHT VbT VbT VbT VbT VbT
PA6    7 (ÜPrT) (ÜPrT) (ÜPrT) (ÜPrT) blT        
PA7    8       E-Sig StrT BlPrT BlPrT BlPrT BlPrT
PB0  21       Stör As ESpT ESpT ESpT ESpT
PB1  22       ÜStör ÜStör        
PB2  23       EeM Erl(ws)        
PB3  24       EaM Erl(rt)        

Achtung: Wenn eine einzelne Platine für einen zweigleisigen Block (geht nur im reinen Richtungsbetrieb) verwendet wird, werden dafür die Ports PB1 bis PB3 verwendet und können somit nicht mehr auf dem Bedienteil benutzt werden. Falls die Ports PB1 und PB2 beim eingleisigen Block im Bedienteil verwendet werden, dürfen die beiden Optokoppler U45 und U44 nicht bestückt werden!

Der Einbau einer Überprüfungstaste ÜprT ist optional. Falls keine Taste eingebaut wird, sollte der Pin PA6 fest mit GND verbunden werden. Die Melder Stör und ÜStör existieren nicht bei den Relais-basierten Bauformen und dem Felderblock des Vorbilds, wurden aber hinzugfügt um im Modell einen Kabelbruch anzuzeigen.

Türkis hinterlegte Felder kennzeichnen als Ausgang verwendete Anschlüsse.

Implementationen

  1. TF71
  2. Relaisblock für Drucktastenstellwerke

Verzeichnis der Abkürzungen

"M" bezeichnet Melder, "T" Taster, "W" Wecker, "Z" Zähler. Alternativ für "M" kann auch eine Farbe angegeben sein.

A(rt) (rot) Anfangsfeld roter Melder
A(ws) (weiß)Anfangsfeld weißer Melder
As T Anschalter
AsGT T Anschaltgruppentaste
AsGZ Z Zählwerk der Anschaltgruppentaste
ASpM (blau) Ausfahrsperrenmelder
AsLT T Anschaltlöschtaste
AsT T Anschalttaste
AsTZ Z Anschalttastenzähler
AzGrT B Achszählergrundstellungsgruppentaste
AzT B Achszählergrundstellungstaste
AzTZ Z Achszählergrundstellungstastenzähler
BlGT T Blockgruppentaste
BlHT T Blockhilfstaste
BlHTZ Z Blockhilfstastenzähler
BlPrT T Blockprüftaste
blT (weiß)blaue Tastensperre
BM (rot) Blockmelder
E(rt) (rot) Endfeld roter Melder
E(ws) (weiß)Endfeld weißer Melder
EaM (gelb) Erlaubnisabgabemelder
EeM (gelb) Erlaubnisempfangsmelder
EaT T Erlaubnisabgabetaste
EhT T Erlaubnisholentaste
EM M Erlaubnismelder
Erl(rt) (rot) Erlaubnisfeld roter Melder
Erl(ws) (weiß)Erlaubnisfeld weißer Melder
E-Sig (rot) Einfahrsignalhaltmelder
E-Sig-nr (red) Halt am Einfahrsignal der Nachbarbetriebsstelle
E-Sig-ng (green) Fahrt am Einfahrsignal der Nachbarbetriebsstelle
ESpT T Entsperrtaste
MJ I M Motorinduktor I (Taste und Störmelder)
MJ II M Motorinduktor II (Taste und Störmelder)
MJ I/II M Grundstellungstaste für die Motorinduktoren I und II
M Netzüberwacher
RbHGT T Rückblockhilfsgruppentaste
RbM(ge) (gelb) Rückblockmelder(gelb)
RbM(rt) (rot) Rückblockmelder(rot)
RbT T Rückblocktaste
RM (gelb) Räumungsmelder
SpT T Sperrtaste
SpZ Z Zählwerk der Sperrtaste
Stör (rot) Störmelder
StrT (weiß)Streckentastensperre
StrW (rot) Streckenwiederholungssperre
StrW(bl) (blau) Streckenwiederholungssperre
ÜPrT T Blockübertragungsprüftaste
ÜStör (rot) Blockübertragungsstörmelder
ÜStörZZ Zählwerk der Blockübertragungsprüftaste
VbM(ge) (gelb) Vorblockmelder(gelb)
VbM(rt) (rot) Vorblockmelder(rot)
VbT T Vorblocktaste
VbHT T Vorblockhilfstaste
Wk(ws) (weiß)Erlaubnisanforderungssmelder
WUT T Weckerunterbrechertaste
Zs M Zugschlußmelder


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