SMS88-N


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SMS88-N

Dieses Projekt wurde eingestellt. Platinen und PIC sind NICHT mehr lieferbar!

Diese Seite beschreibt das SMS88-N Modul für den S88-N Bus (siehe Konzept). Es handelt es sich dabei um das Sensor-Modul (Verwendbar als Strom-Sensor und Masse-Sensor) und ist der Nachfolger vom

MS88 Modul

Dieses Modul wurde 2017/2018 ersetzt durch 2 Nachfolger

MS88-N als Masse-Sensor >> NICHT MEHR LIEFERBAR

AS88-N als Strom-Sensor >> NICHT MEHR LIEFERBAR

Anschluss / Stückliste / Download / Variations-Möglichkeiten / In Circuit Programmierung / Archiv

sms88 (46K)

Hier die Eigenschaften:

Strom-Sensor und/oder Masse-Sensor
bei Verwendung als Stromsensor: Ansprech-Strom ca. 10 mA, maximal-Strom 1A (Anmerkung)
bei Verwendung als Stromsensor: Freeze-Funktion bei abgeschalteter Gleisspannug
kompatibel zum S88-N Bus
Verwendbar mit 5V oder 12V Busspannung
Platinen-Größe: 62 mm x 80 mm
Vorbereitet für Montage auf DIN-Hutschienen (dadurch entfällt das Anschrauben unter der Anlage)

Angaben gemäß

S88-N Spezifikation auf www.opendcc.de

Pinbelegung gemäß Spezifikation:	ja
Timing-Anforderung eingehalten:	ja
implementiertes Timing:	eine minimale Clock-Periode von 15 us HIGH und 15 us LOW ist möglich
5V - 12V Betrieb:	beide Spannungen können verwendet werden.
RAILDATA:	das Signal ist durchgeschleift, wird aber vom SMS88-N Modul nicht verwendet

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Anschluss

Anschluss-Beispiel 1: Verwendung als Masse-Sensor (insbesondere Märklin)

Grundsätzliches hierzu siehe

Masse-Sensoren

sms88

Anschluss-Beispiel 2a: Verwendung als Strom-Sensor mit Freeze-Funktion

Grundsätzliches hierzu siehe

Strom-Sensoren

sms88

Anschluss-Beispiel 2b: Verwendung als Strom-Sensor ohne Freeze-Funktion

Grundsätzliches hierzu siehe

Strom-Sensoren

sms88

Anschluss-Beispiel 2c: Verwendung als Strom-Sensor mit Märklin M-Gleisen

Grundsätzliches hierzu siehe

Strom-Sensoren

Sonderfall: Märklin M-Gleise haben eine Masse-Verbindung, die nicht getrennt werden kann. Ein Einsatz als Masse-Sensor ist daher hier nicht möglich. Es können hierfür jedoch Strom-Sensoren nach Strom-Sensor mit Freeze bzw. Strom-Sensor ohne Freeze verwendet werden. Da hier jedoch der Mittelleiter zur Strom-Erkennung verwendet werden muss, ergibt sich die folgende Änderung im Gleis-Anschluss:

sms88

Anschluss-Beispiel 3: Verwendung als Masse-Sensor zum Einlesen von Tastern/Schaltern

Dieser Fall ist insbesondere interessant, wenn die SMS-Module am SePP-Modul angeschlossen werden sollen. Des Weiteren können Schaltgleise oder Reed-Kontakte derart eingelesen werden.

Grundsätzliches hierzu siehe

Schaltgleise und

Reed-Kontakte

sms88

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Die Stückliste

Bestückungsvariante Masse-Sensor

Qty	Parts	Bezeichnung	Gehäuse	Bezug	Bestellnummer	Preis	Anmerkung
1	IC1	Prozessor 16F627A-I/SO , SOIC-18		Reichelt	PIC 16F627A-I/SO	ca. 1.80 Euro	siehe (1)
1	IC2	Spannungsregler 5V LM2931M-5.0 , SOIC-8		Reichelt	LM2931 AD	ca. 0.40 Euro
1	LED1	LED , 1206		Reichelt	SMD-LED 1206 xx	ca. 0.11 Euro	xx = RT/GN/GE (Anmerkung)
1	T1	Transistor NPN BC817 , SOT23		Reichelt	BC 817-40 SMD	ca. 0.05 Euro
1	D1	Diode BZV5.6V , SOD80		Reichelt	SMD ZF 5,6	ca. 0.06 Euro
1	C1	Tantal Elko 2.2uF/20V , B		Reichelt	SMD TAN.2,2/20	ca. 0.09 Euro
2	C2, C3	Keramik-Kond. 100 nF , 1206		Reichelt	X7R-G1206 100N	ca. 0.10 Euro
1	C4	Tantal Elko 22uF/6.3V , C		Reichelt	SMD TAN.22/6,3	ca. 0.16 Euro
1	C6	Keramik-Kond. 47 pF , 0805		Reichelt	NPO-G0805 47p	ca. 0.05 Euro
3	R1, R2, R8	Widerstand 10k , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 10k	ca. 0.10 Euro	R8 mit ECoS siehe (2)
1	R7	Widerstand 1k , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 1,0k	ca. 0.10 Euro
1	R9	Widerstand 47R , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 47	ca. 0.10 Euro
11	R11..R18, R41..R43	Widerstand 22k , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 22k	ca. 0.10 Euro
0	R44..R46	unbestückt , 1206		Reichelt		ca. 0.00 Euro
1	R21	Widerstand 470R , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 470	ca. 0.10 Euro
1	R99	Widerstand 100k , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 100k	ca. 0.10 Euro
1	RN1	Widerstands-Netz 8er 10k , SIL		Reichelt	SIL9-8 10k	ca. 0.12 Euro
2	X1, X2	Westernstecker 8-8, stehend		Conrad	716232	ca. 0.56 Euro
1	X9	Stiftleiste 2x3-polig, RM 2.54 mm		Reichelt	(SL 2x40G 2,54) = 2x40-polig	ca. 0.28 Euro	Programmierstecker
1	X10	Stecksystem 8-polig, RM 3.5 mm		Reichelt	AKL 182-08 / AKL 169-08	ca. 0.96 + 1.45 Euro
1	X12	Stecksystem 2-polig, RM 3.5 mm		Reichelt	AKL 182-02 / AKL 169-02	ca. 0.35 + 0.46 Euro
1	LP1	Platine, ca. 62 mm x 80 mm x 1.6 mm		-	nicht mehr lieferbar	--
1	Z1	DIN-Schienen-Halter		Reichelt	BOPLA TSH35	ca. 2.30 Euro	optional für Hutschienen-Montage

(2) siehe auch Forum: R8 muss bei der ECoS2 ca. 2kOhm sein. Dies gilt nur für das erste SMS-Modul, das DIREKT an die ECoS2 angeschlossen wird. Werden andere S88-N Module (z.B. von Tams usw.) oder das S88-N-P zwischen SMS und ECoS2 verwendet, bleibt R8 auf 10 kOhm.

Ergänzung 1: Zusätzliche Bauteile für Variante Strom-Sensor-Sensor

siehe

Varianten

Qty	Parts	Bezeichnung	Gehäuse	Bezug	Bestellnummer	Preis	Anmerkung
2	OK1, OK2	Optokoppler (AC-Eingang) ILQ620 (Siemens) , DIP16		Conrad	153612	ca. 2.39 Euro
		Optokoppler (AC-Eingang) TLP620-4 (Toshiba) , DIP16				ca. ? Euro
		Optokoppler (AC-Eingang) ACPL-844 (Avago) , DIP16		Conrad	140221	ca. 1.07 Euro
		Optokoppler (AC-Eingang) PC844 (Sharp) , DIP16		Bürklin	68 S 1270	ca. 2.80 Euro
32	D11..D84	Diode MURS140 , SMB		Reichelt	MURS 140 SMD	ca. 0.18 Euro	(Anmerkung)
8	R30..R37	Widerstand 47R , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 47	ca. 0.10 Euro
1	X11	Stecksystem 3-polig, RM 3.5 mm		Reichelt	AKL 182-03 / AKL 169-03	ca. 0.35 + 0.66 Euro

Anmerkung zu den Sensor-Dioden:

Teilweise sieht man Lösungen für den Strom-Sensor, in denen ein normaler Brücken-Gleichrichter verwendet wird. Dann hat man nur ein Bauteil (statt der 4 Dioden), das meist auch recht billig ist. Aber: Brückengleichrichter sind in der Regel auf die 50 / 60 Hz Netzspannung dimensioniert. Wir haben als Digital-Signal mehrere Kilo-Hz, und dann kann das schief gehen. Entweder kann der Gleichrichter nicht schnell genug ausschalten und wird dann heiß, oder er kann nicht schnell genug einschalten und es liegt ein verbogenes Signal auf dem Gleis. Daher verwende ich hier extra Schnelle Dioden, für die man dann leider auch etwas mehr bezahlen muss...

Durch die Sensor-Dioden fließt der Fahr-Strom im überwachten Gleis-Abschnitt. Die nötige Strom-Belastbarkeit ist demnach so anzusetzen, dass man mit dem strom-hungrigstem Zug (Doppeltraktion?) hier noch klar kommt. Die Sensor-Dioden vom Typ MURS140 können maximal 5A vertragen (bei Temperaturen bis 90°C). Das sollte auch für alle H0-Bahnen oder kleiner ausreichen. Genau so müsste hier die MURS160 gehen (höhere Spannungsfestigkeit von 600V statt 400V - für die Modellbahn eine unerreichbare Zahl).

Ebenfalle ausreichen sollte die ES1J mit 1A im SMA-Gehäuse. Achtung: Reichelt hat eine ES1JL im Programm, die mir persönlich etwas unterdimensioniert erscheint (sprich: sehr kleines SUB-SMA Gehäuse, soll aber trotzdem 1A verkraften).

Ergänzung 2: Zusätzliche Bauteile für Variante Strom-Sensor-Sensor mit Freeze-Funktion

siehe

Varianten - Freeze-Funktion

Qty	Parts	Bezeichnung	Gehäuse	Bezug	Bestellnummer	Preis	Anmerkung
1	OK4	Optokoppler ILD74 , DIP8		Reichelt	ILD 74	ca. 0.50 Euro
1	D3	Doppel-Diode BAV99 , SOT23		Reichelt	BAV 99 SMD	ca. 0.04 Euro
1	R3	Widerstand 1.5k , 1206		Reichelt	SMD 1/4W 1,5k	ca. 0.10 Euro
1	LED2	LED , 1206		Reichelt	SMD-LED 1206 xx	ca. 0.11 Euro	xx = RT/GN/GE ersetzt LED1 (Anmerkung)

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Download

Schaltplan, Bestückungsdruck, Layout für SMS88-N

	PDF: Schaltplan, Bestückungsdruck Layout für SMS88-N V1.50 PDF: Anleitung BOM File (Stückliste Textfile) XLS File (Stückliste EXCEL-File) Reichelt CSV-File (Reichelt Import File)	Änderungen: V1.50, Okt. 2012: R2 (10k) hinzu
	Schaltplan, Bestückungsdruck Layout für SMS88-N V1.42	Änderungen: V1.42, Okt. 2010: R3 auf 1k5 (war 1k und wurde warm)
	Schaltplan, Bestückungsdruck Layout für SMS88-N V1.41	Änderungen: V1.41, Mar. 2009: erste Serie

Firmware Download für 16F627 / 628

	Protokoll	S88-N Bus
	Name	s88_norm_410.hex
	Version	V4.10
	Prozessor	PIC 16F627 / 16F627A / 16F628 / 16F628A
	Änderungen	V4.10 keine Änderungen V4.00 Polaritätserkennung abgeschaltet. V3.20 Bus-Timing für HSI88 und Märklin 6050 optimiert, Details V3.08 Neue Polaritäts-Erkennung (wg. ECoS-Problem) V3.04 Fehler bei invertiertem S88-Bus korrigiert V3.03 automatische Polaritätserkennung für den S88-Bus V3.01 Freeze Funktion V3.00 erste Veröffentlichung

Hinweis: ab V4.00 ist die Polaritätserkennung abgeschaltet. Dadurch kann die Software ab V4.00 nicht mehr in Verbindung mit dem S88-P-Modul (alter Bus) eingesetzt werden!

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Variationsmöglichkeiten

Verwendung als Masse-Sensor

Das Modul kann als Strom-Sensor und als Masse-Sensor betrieben werden. Beim Betrieb als Masse-Sensor entfallen einige Bauteile:

sms88

Zusätzlich müssen 8 Lötbrücken auf der Platinen-Unterseite gesetzt werden:

sms88

Es ist auch eine Misch-Form möglich (4 Eingänge als Strom-Sensor, 4 Eingänge als Masse-Sensor), jedoch ist dann zu bedenken, dass die Freeze-Funktion für die Strom-Sensor Eingänge auch für die Masse-Sensor Eingänge wirkt.

der "Diodentrick"

zur Verbesserung der Fahreigenschaften bei 3-Leiter Betrieb mit Masse-Sensoren hat sich inzwischen der sog. "Diodentrick" herumgesprochen:

http://www.moba-tipps.de/diodentrick.pdf

Diese Diode auch gut auf meine vorhandene SMS-Platine integriert werden. Es werden D14, D24 usw. bestückt und dann am X11 Pin1 oder 3 die Masse angeschlossen. Dann müssen noch Lötbrücken über die Plätze von D13, D23 usw. gelötet werden. Nun ist die Diode passend eingebaut.

Es kann im Extremfall der gesamte Boosterstrom durch die Diode fließen (bei Kurzschluss in diesem Abschnitt und keinerlei weiteren Verbrauchern auf der Anlage). Geeignete Dioden:

MBRS340 (kann 4A bei Raumtemperatur), SMC, Schottky, bei Reichelt erhältlich
Es fehlt ca. 1 mm an Länge, aber die wird man wohl verlöten können - für die Breite kann man ja über 2 "Diodenspalten" gehen. Die Diode belegt dann je Rückmelder alle 4 Landeplätze auf dem SMS
MBRS140 (kann 1A, SMB, Schottky, bei Reichelt erhältlich
Belegt einen Diodenplatz der 4 vorhandenen je Rückmelde-Eingang. Der Dioden-Landeplatz der in Reihe geschalteten Diode muss gebrückt werden, die 2. "Diodenspalten" bleibt frei.

Freeze-Funktion

Bei der Verwendung als Strom-Sensor kann man eine Freeze-Funktion konfigurieren. Der Sinn ist dieses: werden Gleise mit Hilfe von Stromsensoren überwacht, dann gilt ein Gleis als Besetzt, solange hier ein Strom fließt. Dies wird durch einen Verbraucher auf dem Gleis (Motor, Beleuchtung usw.) gewährleistet. Ist nun die Gleisspannung abgeschaltet (z.B. nach einem Kurzschluss) dann gibt es keine Spannung mehr, also auch kein Strom. Kein Strom bedeutet aber: Gleis frei. Also werden alle Gleise als "frei" erkannt. Ist nun eine Steuerungs-Software nicht so intelligent, das diese beim Abschalten von Gleisspannung den Status einfriert, so kann die Steuerung ganz schön durcheinander kommen (denn alle Züge sind ja plötzlich "weg"!).
Deshalb habe ich die Möglichkeit realisiert, dass das SMS88-N Modul die Gleisspannung überwachen kann. Fehlt die Spannung, dann wird der Status eingefroren (einfrieren in engl. = "freeze"). Leider genügt es nicht, denn "Freeze-Eingang" bei Nichtbenutzung einfach nicht anzuschließen, denn das Modul würde dann ja dort die Situation "keine Gleis-Spannung" sehen und seinen Zustand einfrieren. Deshalb muss man dem Modul mitteilen, ob denn die Freeze-Funktion genutzt werden soll. Dies wird durch die Positionierung der LED realisiert:

mit Freeze Funktion	ohne Freeze Funktion

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In Circuit Programmierung

Über den 5-poligen Stecker X9 kann die
bestückte Dekoder Platine programmiert werden.

siehe

PICs programmieren

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Archiv für ältere Versionen

siehe

MS88 Modul (Masse-Sensor, keine Strom-Sensor Funktion)

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