Weich88-8


	Shop	Forum	Datenschutzerklärung	Suche	Kontakt
> HOME > Eigenbau > Weich88-8
Rückmelde-Konzept / S88-P (Power-Modul) / Schnüffel / MS88 (Masse-Sensor) / GLS88 (Gabel-LS) / Weich88-8 / Tipps

8-fach Weichen-Dekoder Weich88-8 mit Rückmeldung

Diese Seite beschreibt ein Modul für ein eigenes Rückmelde-System (siehe Konzept-Beschreibung).
Um dieses Modul einzusetzen, benötigen Sie

1) eine Zentrale mit S88-Bus
2) ein Power-Modul S88-P
3) Weichen mit Endabschaltung

Alternativ kann dieses Modul auch als reiner Weichendekoder ohne eine Rückmeldung für 4 Weichen eingesetzt werden. Ein Anschluss an den S88-Bus ist dann natürlich nicht notwendig, d.h. es besteht dann keine Abhängigkeit von meinem Rückmelde-Konzept.

Dieses Modul-Reihe wurde ab 2008 ersetzt durch die Module für den S88-N Bus Module für den S88-N - Konzept

Anschluss / Stückliste / Download / Variations-Möglichkeiten / In Circuit Programmierung / Adressen lernen / Time Out Funktion / Abschaltzeit ändern / Fehlersuche

Weichendekoder mit Rückmeldung

Dieses Modul kann gleich 2 Dinge auf einmal: Zum einen ist dies ein Weichendekoder, zum zweiten auch gleich ein Rückmelder. Die Aufgabe: Ansteuern von Weichen und zugleich das Rückmelden, ob denn die Weiche geschaltet hat.

für DCC oder Märklin Motorola (auch im MFX System einsetzbar)
Digitale Ansteuerung von 4 Weichen-Antrieben (d.h. von 8 Spulen)
Für Weichen mit Endabschaltung (z.B. Märklin C-Gleis, K-Gleis, Roco, Fleischmann)
Rückmeldung der Weichenstellung über den S88-Bus
Verstellen der Weiche "von Hand" wird auch erkannt und gemeldet
Weichenantrieb wird über eine separate DC oder AC-Spannung versorgt und belastet den Rückmelde-Bus nicht.
Die Adressen können beliebig vergeben werden
Address Learning Funktion: Nach dem Druck auf die Taste gelangt der Dekoder in den "Lern-Modus"
Keine DIP-Schalter notwendig, also auch keine Adress-Tabellen
Polung des Digital-Signals beliebig, keine Verpolungsmöglichkeit
Abmessungen ca. 90 mm x 55 mm
Vorbereitet für Montage auf DIN-Hutschienen (dadurch entfällt das Anschrauben unter der Anlage)

Bei den Weichenrückmeldungen kann man 3 Arten unterscheiden:

falsche Rückmeldung: Dies sind die Lampen z.B. am Keyboard oder auch die Anzeige im Keyboard-Display der Intellibox. Diese Anzeige sagt nur aus, welche Keyboard-Taste zuletzt gedrückt wurde.
halbechte Rückmeldung: Klemmt man an die Gleisspannung neben den Weichendekoder noch einen Schaltdekoder, so schaltet dieser parallel zur Weiche und kann damit z.B. LEDs im Gleisbildstellwerk schalten. Hier wird immerhin erkannt, ob der Weichenbefehl wirklich am Gleis gelegen hat.
echte Rückmeldung: Diese greift das Rückmelde-Signale am Ende der Schaltkette ab - an der Weiche. Es wird hier erkannt, ob die Weiche tatsächlich geschaltet hat. Auch ein Klemmen der Weiche oder eine Verstellung per Hand wird dadurch erkannt.

Bei diesem Modul wurde die echte Rückmeldung realisiert. Hierfür ist es notwendig, dass dieser Weichendekoder auch am S88-Bus angeschlossen ist (bzw. dass dieses Rückmeldemodul auch Weichen schaltet..). Realisiert wurde dies mit 2 PICs. Der eine dekodiert die Digitalspannung und schaltet die Weichen, der zweite meldet die Weichenstellung über den S88-Bus an die Zentrale. Hierbei ist der Weichen-Teil und der S88-Teil durch Optokoppler getrennt. Dadurch ist es möglich, die Weichen mit einer beliebigen Spannung zu schalten. Es muss nicht einmal eine Digital-Spannung sein, denn die Weichenbefehle erhält der Weich88 über meinen erweiterten S88-Bus. Durch die Optokoppler können prinzipiell keine Probleme mit Masseschleifen auftreten.
Man kann diese Platine auch nur als Weichendekoder benutzen, dann allerdings muss er an die Digital-Spannung angeschlossen werden.

Für welche Weichenantriebe ist dieses Modul geeignet?
Auf jeden Fall ist es notwendig, dass die Weichen eine Endabschaltung besitzen. Dies ist z.B. bei Märklin C-Gleis Weichen der Fall. Teilweise gibt es mit diesen Weichen jedoch Probleme, wenn die Weichen von Hand verstellt werden. Je nach Antrieb werden die Handschaltungen nicht immer gut erkannt. Dies liegt daran, dass bei den C-Gleis Weichen die Antriebe durch eine Handverstellung teilweise nicht richtig in die Endstellung gebracht werden. Beim elektrischen Schalten der Weiche ist dies jedoch meistens der Fall (und wenn nicht, dann seien Sie bloss froh, dass mein Weichendekoder eine Time-Out Funktion besitzt und der Antrieb daher nicht durchbrennen kann, sonst wäre er in dieser Situation stark gefährdet).
Weniger problematisch ist die Sache mit Märklin K-Gleis Weichen, hier werden auch Handverstellungen gut erkannt.
Keine Chance haben Sie mit Märklin M-Gleis Weichen, da hier die Endabschaltung fehlt und eine Nachrüstung ziemlich aufwendig sein dürfte (wenn überhaupt möglich?).

siehe auch

geeignete Weichenantriebe - eine Übersicht

Welche PC Steuerungs-Software kann die Weichen-Rüclmeldung auswerten?
Um die Rückmeldung der Weichenstellung auch auf dem PC zu sehen, muss die verwendete Steuerungssoftware es ermöglichen, eine S88-Rückmeldung mit einer Weichenstellung zu verknüpfen.
WinDigiPet kann leider keine S88-Rückmeldung einer Weichenstellung zuordnen.

zurück zum Anfang nach Oben

Anschluss

Anschlüsse:

X1-X4: Anschluss von bis zu 4 Weichenantrieben, Gelbes Kabel in der Mitte, Blaue nach aussen
X6: Anschluss der Weichenspannung. Maximal 24 V AC (Wechselspannung) oder auch DC (Gleichspannung) Hier kann auch eine Digital-Spannung angelegt werden, siehe Bestückungsvariante.
X30: erweiterter S88-Bus, d.h. hier geht es in Richtung Zentrale. Zwischen Zentrale und Weich88 muss irgendwo ein S88-P liegen!
X31: zu weiteren Modulen (MS88-8, GLS88 usw.)

zurück zum Anfang nach Oben

Die Stückliste

Qty	Parts	Bezeichnung	Bezug	Bestellnummer	Preis	Anmerkung
1	IC1	Prozessor PIC 16F627, SO-18	Reichelt	PIC 16F627-04SO	2.45	nur Variante 1, siehe (1)
1	IC2	Prozessor PIC 16F630, SO-14	Reichelt	PIC 16F630-I/SL	1.50
2	IC3, IC4	Spannungsregler 78L05, SO-8	Reichelt	µA 78L05 SMD	0.12	IC3 nur Variante 1
4	IC5, IC6, IC7, IC8	Treiber ULN2003, SO-16	Reichelt	ULN 2003 AD SMD	0.24
4	OK1, OK2, OK3, OK4	Optokoppler ILD74, DIP8	Reichelt	ILD 74	0.50	nur Variante 1
1	OK5	Optokoppler 6N137, DIP8	Reichelt	6N 137	0.49	nur Variante 1
1	G1	Gleichrichter DF005	Reichelt	SMD DF 005	0.17
1	D1	Diode LL4148, SOD80	Reichelt	1N 4148 SMD	0.04
2	LED1, LED2	LED, 1206	Reichelt	SMD-LED 1206 xx	0.11	xx = RT/GN/GE LED1 nur Variante 1
1	T1	Transistor NPN BC817, SOT23	Reichelt	BC 817-40 SMD	0.05	nur Variante 1
5	R2..R6	Widerstand 47 R, 1206	Reichelt	SMD 1/4W 47	0.10	nur Variante 1
1	R7	Widerstand 22 kR, 1206	Reichelt	SMD 1/4W 22k	0.10	nur Variante 2
10	R9, R24, R31..R38	Widerstand 10 kR, 1206	Reichelt	SMD 1/4W 10k	0.10	R24, R31..R38 nur Variante 1
8	R11..R18	Widerstand 1.5 kR, 1206	Reichelt	SMD 1/4W 1,5k	0.10	nur Variante 1
3	R10, R20, R25	Widerstand 470 R, 1206	Reichelt	SMD 1/4W 470	0.10	R10, R25 nur Variante 1
1	R26	Widerstand 1 kR, 1206	Reichelt	SMD 1/4W 1,0k	0.10	nur Variante 1
1	R99	Widerstand 100 kR, 1206	Reichelt	SMD 1/4W 100k	0.10	nur Variante 1
1	C1	Elko 470uF, 35V, radial (stehend)	Reichelt	RAD 470/35	0.14	nur Variante 1
4	C3..C5, C11	Keramik-C 100nF, 1206	Reichelt	X7R-G1206 100N	0.09	C5, C11 nur Variante 1
4	C7	Keramik-C 47pF, 0805	Reichelt	NPO-G0805 47pF	0.05	nur Variante 2, siehe (3)
2	C2, C10	Tantal 22uF, 20V, D	Reichelt	SMD TAN.22/20	0.71	C10 nur Variante 1
1	F1	SMD-Sicherung: 2.0 A Superflink oder kleiner	siehe hier
4	X1..X4	Stecksystem 3-polig, RM 3.5 mm	Reichelt	AKL 182-03	0.26	mit AKL 169-03
2	X30, X31	Westernstecker 8-8, stehend	Conrad	716232	0.39	nur Variante 1, siehe (2)
1	X5	Stiftleiste 2x3-polig, RM 2.54 mm	Reichelt	(SL 2x40G 2,54) = 2x40-polig	0.28
1	X6	Stecksystem 2-polig, RM 3.5 mm	Reichelt	AKL 182-02	0.18	mit AKL 169-02
1	SW1	Taster 9313	Reichelt	Taster 9313	0.23
1	Z1	DIN-Schienen-Halter	Reichelt	BOPLA TSH35	2.30	optional
1	LP1	Platine, ca. 90 mm x 50 mm	Hinweis	Platine "Weich88"	nicht mehr lieferbar

(1) Ich empfehle hier ausdrücklich den 16F627 und nicht den 16F627A. Der A-Type ist wesentlich kritischer in der Programmierung. Teilweise ging dies bei meinen Tests mit PBrenner gar nicht, mit IC-Prog nur bei verringerter Brenngeschwindigkeit. Der A-Type scheint sehr empfindlich gegenüber Reflexionen auf der Programmier-Leitung.
Auch ein 16F628 müsste gehen.

(2) Der Westernstecker 716232 in den Ladengeschäften von Conrad in der Regel nicht vorrätig, daher entweder vorher dort anrufen oder gleich eine schriftliche Bestellung aufgeben.

zurück zum Anfang nach Oben

Download

Schaltplan, Bestückungsdruck
Layout für Weich88-8 V1.20

Firmware Download für 16F627

	Protokoll	erweiterter S88 Bus / S88-N Bus
	Name	s88_320.hex
	Version	V3.20 vom 14.03.2009
	Prozessor	PIC 16F627 / 16F627A / 16F628 / 16F628A
	ID-Value	0320
	Änderungen	V3.00 erste Veröffentlichung V3.01 Freeze Funktion V3.03 automatische Polaritätserkennung für den S88-Bus V3.04 Fehler bei invertiertem S88-Bus korrigiert V3.08 Neue Polaritäts-Erkennung (wg. ECoS-Problem) V3.20 Bus-Timing für HSI88 und Märklin 6050 optimiert, Details

Hinweis: diese Firmware des 16F627 ist für MS88 / GLS88 und Weich88 (in S88 und auch in S88-N Version) identisch. Sie ist intelligent genug und erkennt, auf welchem Modul sie arbeiten darf!

Firmware Download für 16F630 - Motorola

	Protokoll	Motorola
	Name	weich88_351_mm.hex
	Version	V3.51
	Prozessor	PIC 16F630/676
	vordefinierte Adressen	1 - grün / rot (Weiche #1 links / rechts) 2 - grün / rot (Weiche #2 links / rechts) 3 - grün / rot (Weiche #3 links / rechts) 4 - grün / rot (Weiche #4 links / rechts)
	Anmerkungen	Programmierung über X5 (Pfostenstecker)
	Änderungen	V2.08 erste Veröffentlichung V2.12 keine Änderungen V2.19 Problem mit Sonderoption 901 der Intellibox behoben V2.24 Abschaltzeit im EEPROM änderbar V3.00 interne Neuorganisation V3.02 Code ist jetzt kompatibel zum 16F676 V3.06 Learning: Signalisierung auch an LED V3.09 Speicheroptimierung, vor allen Signalbildern jetzt Dunkelphase V3.12 Anpassung an DDW-Timing V3.26 ID für Manipulator hinzu V3.38 verbesserte Time-Out Funktion V3.51 Abschaltbefehl kann ignoriert werden, d.h. immer Abschalten nach TimeOut

Firmware Download für 16F630 - DCC

	Protokoll	DCC
	Name	weich88_351_dcc.hex
	Version	V3.51 vom 28.06.2011
	Prozessor	PIC 16F630/676
	vordefinierte Adressen	1 - grün / rot (Weiche #1 links / rechts) 2 - grün / rot (Weiche #2 links / rechts) 3 - grün / rot (Weiche #3 links / rechts) 4 - grün / rot (Weiche #4 links / rechts)
	Anmerkungen	Programmierung über X5 (Pfostenstecker)
	Änderungen	V2.12 erste Veröffentlichung V2.24 Abschaltzeit im EEPROM änderbar V2.30 DCC Abschaltbefehl wird korrekt verarbeitet V3.00 interne Neuorganisation V3.02 Code ist jetzt kompatibel zum 16F676 V3.06 Learning: Signalisierung auch an LED V3.09 Speicheroptimierung, vor allen Signalbildern jetzt Dunkelphase V3.18 Kompatibilität zu RailCom Zentralen (NOP Befehl) V3.26 ID für Manipulator hinzu V3.38 verbesserte Time-Out Funktion V3.51 Abschaltbefehl kann ignoriert werden, d.h. immer Abschalten nach TimeOut

zurück zum Anfang nach Oben

Variationsmöglichkeiten

Variante 1

mit Rückmeldung: Weichenbefehle werden über den erweiterten S88-Bus empfangen.

Es entfallen also diese Bauteile:
R7, C7

Variante 2

ohne Rückmeldung: Verwendung als reiner 4-er Weichendekoder, der Rückmelde-Teil entfällt.

Es entfallen also diese Bauteile:
IC1, IC3
OK1, OK2, OK3, OK4, OK5
LED1, T1
R2, R3, R4, R5, R6, R10, R11..R18, R24, R25, R26, R31..R38, R99
C1, C5, C10, C11
X30, X31

Variante 3

ohne Rückmeldung, aber Befehls-Übertragung über den S88-Bus:

Es entfallen also diese Bauteile:
IC1
OK1, OK2, OK3, OK4
LED1
R2, R3, R4, R5, R6, R7, R10, R11..R18, R31..R38, R99
C7
Da der 16F627 (also der "S88-PIC") entfällt, muss das Daten-Eingangssignal mit dem Daten-Ausgangssignal über eine zusätzliche Leitung verbunden werden. Die Pins 2 der beiden Westernstecker sind daher zu verbinden!

zurück zum Anfang nach Oben

In Circuit Programmierung

16F627: bekommt die Firmware s88.hex über den Stecker X31 (Westernstecker)
16F630: wird über x5 (Pfostenstecker) mit der Firmware weich88.hex geladen

Zur Erinnerung: während des Programmierens sollte nur die Verbindung zum Programmer hergestellt sein. Es sollte weder eine Versorgungsspannung noch eine S88-Verbindung angelegt sein. Programmierstecker

siehe

PICs programmieren

zurück zum Anfang nach Oben

Adressen lernen (Address learning function)

Durch Drücken des Programmier-Tasters auf der Platine gelangt der Dekoder in den Lern-Modus. Nun fängt die erste Weiche an zu togglen (hierfür gibt es leider keinen schönen deutschen Begriff, aber die Weiche schaltet hin- und her). Jetzt kann man eine Weichenadresse senden (z.B. durch Druck einer Keyboard-Taste, eines PC-Befehls oder womit Sie auch immer gedenken, Ihre Weichen zu schalten). Hierdurch wird eben diese Adresse zur Adresse der gerade toggelnden Weiche. Nun beginnt das Spiel für die 2. Weiche...
Alternativ kann man auch den Programmier-Taster erneut drücken. Dadurch wird direkt zur 2. Weiche gesprungen, ohne die Adresse der ersten zu verändern.
Tipp: Reagiert die Weiche "falsch herum", dann einfach die Adresse noch mal mit der anderen Taste des Keyboard (z.B. Rot statt Grün) programmieren!

Die Adressen können auch mit dem HEX-Manipulator konfiguriert werden:

Hex_Manipu - Manipulieren des HEX-Files

zurück zum Anfang nach Oben

Zur Time-Out Funktion

Diese Funktion ist sozusagen die 4. Versicherung, bevor es zu einem Schmelzen der Antriebs-Spule kommt: Zunächst gibt es die Endabschaltung der Weichen. Durch sie trennt sich die Spule i.d.R. nach dem Umschalten selbst von der Spannung. Vorher sollte die Spannung von aussen natürlich noch nicht abgeschaltet werden, da die Weiche noch nicht in der Endlage ist.
Dann greifen als nächstes die Ausschalt-Befehle der Zentrale (es werden 2 Stück gesendet). Durch sie nimmt der Dekoder die Spannung an seinem Ausgang weg.
Und sollte dies nicht funktioniert haben, da z.B. gerade in diesem Moment ein halb entgleister Zug die Abschalt-Befehle verstümmelt, greift die Time-Out Funktion: Jede Spule wird nach ca. 500 ms (konfigurierbar) ab V2.24) abgeschaltet, auch wenn der Abschalt-Befehl nicht empfangen wurde.
M-Weichen besitzen die Endabschaltung nicht. Sie würden daher bei fehlenden Abschalt-Befehlen verglühen...

zurück zum Anfang nach Oben

Abschaltzeit für Time-Out ändern (ab V2.24)

Die Abschaltzeit für die Time-Out Funktion kann konfiguriert werden. Dadurch ist es z.B. möglich, "langsame" Weichenantriebe wie Motorantriebe einzusetzten.

Konfiguration der Time-Out Abschaltzeit

EEPROM-Zelle	$20
zulässiger Wertebereich	1 bis 127 (dez.)
001 (dez) = 01 (hex)	ca. 0.5 sec.
002 (dez) = 02 (hex)	ca. 1.0 sec.
003 (dez) = 03 (hex)	ca. 1.5 sec.
usw.
127 (dez) = 7F (hex)	ca. 63.5 sec.

Vorgehen siehe

Daten im EEPROM ändern

Die Parameter können auch mit dem HEX-Manipulator konfiguriert werden:

Hex_Manipu - Manipulieren des HEX-Files

zurück zum Anfang nach Oben

Fehlersuche

Der PIC 16F630 (IC2) stürzt beim Umschalten einer Weiche oder bei der Lern-Funktion ab.

Wenn der PIC beim Weichenschalten abstürzt, so kann das daran liegen, dass die 5V-Spannung durch den Umschaltstrom einbricht. Folgende Gründe fallen mir dazu ein:

C2 fehlt oder zu klein
Bei eigenem Layout: C3 liegt ungünstig, evtl. direkt am PIC einen weiteren 100 nF anlöten, wenn der 78L05 sehr weit weg liegt.
Pin 9 vom ULN (+) ist nicht angeschlossen.
Bei eigenem Layout: Pin 9 vom ULN (+) liegt an der 5V-Spannung. Muss an der 18V-Spannung liegen.
Bei eigenem Layout: 78L05 (IC4) unterdimensioniert, wird heiss und schaltet sich ab.
78L05 (IC4) / Sicherung (F1) / Gleichrichter (G1) schlecht gelötet
Zuleitung des Dekoders zu hochohmig

zurück zum Anfang nach Oben