Elektronischer Block, Hardware V2.0



Allgemeines

Diese Seite beschreibt die zweite Version der Hardware für den elektronischen Streckenblock. Die erste Version ist noch auf einer getrennten Seite verfügbar. Die Änderungen sind aber nur in den Details, d.h. der Nutzwert ist (fast) identisch. Einzig der Stecker für ein internes LOTUSnet ist hinzugekommen. Da Bild zeigt noch die erste Version des Logikteils.

Es gab auch eine dritte Bestellaktion, wobei es aber keine Änderungen an der Platine gabt.

Der Entwurf basiert auf der Bahnhofsschnittstelle in Relaistechnik und der elektronischen Blockschnittstelle. Dazu kommen noch Schnittstellen zur Diagnose und einer optionalen elektronischen Bahnhofsschnittstelle. Der Entwurf ist unterteilt in einen Logikteil, der den Mikrocontroller und alle Schnittstellen enthält sowie einen von der Blockbauart abhängigen Bedienteil. Damit ergibt sich zusätzlich eine Schnittstelle zum Bedienteil.

Blockplatine 1. Version (37K) 

Auf dieser Seite wird auf den Logikteil eingegangen. Nachfolgend finden sich Links zu den Schnittstellenbeschreibungen und Bedienteilen soweit verfügbar.

Schaltbilder

Besonderheiten

Die Ports PB5 bis PB7 werden auch für die Programmierung des Mikrocontrollers verwendet. Dabei liegen natürlich schnell taktende 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.

Wenn die Schaltung 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!

Die Kondensatoren C17 und C18 (22 nF) werden nur bestückt, wenn an der Stelle des Resonators X1 ein Quarz eingesetzt wird. Ansonsten bleiben die entsprechenden Pads leer.

JP1 dient zur Auswahl der ankommenden Daten:

  • Verbindung 1 & 2:   RS232 (Logging-Schnittstelle)
  • Verbindung 2 & 3:   externes LOTUSnet
  • Keine Verbindung:   internes LOTUSnet

Diese Daten sind nur für eine optionale elektronische Bahnhofsschnittstelle. Im normalen Betrieb über die Bahnhofsschnittstelle in Relaistechnik werden sie nicht gebraucht.

Bei der Konfiguration mit Pins 2 und 3 verbunden dient das LOTUSnet-Interface als Verbindung zwischen internem und externem LOTUSnet. Nur wenn der Anschluss für das externe LOTUSnet nicht verwendet wird, sollte keine Brücke eingebaut sein, da ohne externen Pull-up eine logische Null empfangen wird, die das interne LOTUSnet blockiert.

JP2 dient zur Auswahl der Spannung für die Relais der Bahnhofsschnittstelle:

  • Verbindung 1 & 2:   5V (passend für die Relais der Bauteileliste)
  • Verbindung 2 & 3:   Ungeregelte Eingangsspannung

Die zweite Möglichkeit erlaubt bei hoher Eingangsspannung die Verlustleistung des 5V-Reglers zu reduzieren. Zudem braucht ein Relais für eine höhere Spannung weniger Strom.

Bauteile

Die Bauteileliste für die zweite Platinenversion ist als Excel-Tabelle verfügbar.

Einige Bauteile werden nur für bestimmte Optionen benötigt und können ggf. weggelassen werden. Die Optionen und zugehörigen Bauteile sind:

2-gleisig (Richtungsbetrieb)
C13, D4, R13, R17, x4x (C41, R42 bis R44, U44, U45)
RS232 (Logging)
C1 bis C6, J3, U6
LOTUSnet (elektronische Bahnhofsschnittstelle)
J4, U7, R40, x3x (C31 bis C33, Q31, J30, R31 bis R39)
JTAG-Schnittstelle
J8

Da die Bauteile je Option aber weniger als 2 Euro kosten, ist es im Interesse einer universellen Verwendbarkeit aber sinnvoller, zumindest alle SMD-Bauteile zu bestücken. U44 und U45 sollten aber nur bei Bedarf eingesteckt werden. Da die JTAG-Schnittstelle nur von wenigen Programmieren gebraucht wird - ein Softwareupdate ist über J7 "ISP" jederzeit möglich - ist der Stecker J8 nicht im zentral beschafften Teilesatz enthalten.

Zusammenbau

Mit allen Platinen wurden als Hilfe für den Zusammenbau die folgenden Informationen verteilt.

Layout

Hier sind die wesentlichen Lagen und Plots als PDF-Datei abgelegt. 



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