Railnet

Oto_28 s potenciometrem

DCC | Zdeno Janeček, 16. 05. 2017 (225 zhliadnutí)

Na můj článek se mi ozvalo pár lidí, že vlastně nemám OTO_28 popsaný a nejsou informace o jeho vlastnostech, ovládání nebo stavbě.

Proto to napravím a zkusím Oto_28 popsat a vysvětlit, co všechno je nové. Něco už je popsané v předchozím článku, ale to bylo dost útržkovité.

Je zajímavé, že se začínají odmítat ovladače s enkodéry a je čím dál větší požadavek na ovladače s potenciometrem a přepínačem směru. Asi přece jenom návyky ze starých ovladačů jsou velmi zažité.

Schéma

Je tu procesor Atmega88PU, obvody napájení, ovládání směru jízdy, ovládání rychlosti, tlačítko Em. Stop, připojení klávesnice a indikace stavu ovladače. 

Je tu několik zvláštností

Začnu krystalem 8MHz, který je nutný, protože interní oscilátor je dost nepřesný. Sice se dá nastavit na hodnotu okolo 1%, ale potom je problém s upgrade procesoru. Je lepší to udělat s krystalem za par centu, než potom hledat, vypočítat a nastavovat přesnou hodnotu OSCCAL registru. Navíc bez měřiče kmitočtu je to nerealizovatelné.

Je nutné umístit C1, C7, C8, C5, (100nF) co nejblíže pouzdra, protože používáme ADC převodník.

Jako usměrňovací diody je nutné použít co nejrychlejší, ideální je do 20nS. Postačí 1N4148.

Elektrolyt na výstupu usměrňovače DCC je obyčejný 33uF/25V, co nejnižší, aby se tam vešel pod klávesnici.

Je poměrně exotické napájet kolektor tranzistoru Q2 z vývodu procesoru PD5, ale je to vynikající řešení pro ošetření zákmitů na sběrnici Loconet, při zasunutí ovladače.

Stabilizátor 3.3V je typu drop-out, teda je kvalitnější než běžné lineární stabilizátory. Napětí 3.3V je použito z důvodu co nejmenší spotřeby ovladače, která je pod 5mA.

Klávesnice je v matici 4x3 tlačítek a jedno tlačítko je samostatně na Em. Stop a ovládání volby Dispatch.

Modrá LEDka nemá omezovací odpor, protože je napájená přes pull-up odpor v procesoru, to úplně stačí na její dostatečné svícení. Poslední je přepínač směru, který je dvoupolohový.

Odpory ku klávesnici a LEDkám jsou 0.4W, teda miniaturní s roztečí (grid) 5 mm. Ostatní odpory jsou s grid 10 mm.

Tranzistory jsou NPN na aspoň 30V/500mA s h21 vyšším než 400. Na typu nezáleží, třeba BC337.

Objímka pod procesor by měla být precizní. Konektory pro klávesnici jsou klasika DIP samec a samice.

Potenciometr doporučuji kvalitní, například od firmy Piher s dírami na přišroubování na plošný spoj. Je nutné vytočit závit M2 a použít M2 šroubky. Pokud použijete jiný potenciometr, budete muset vymyslet jiné uchycení.

Jumperem JP2 se přepíná volba F9 – F28 mezi Uhlenbrock a Digitrax. Sepnuté 3-2 je Digitrax, sepnuté 1-2 je Uhlenbrock.  

Popis programu

Největším problémem sběrnice Loconet je časování příjmu, vysílání a přesnost USART 16 666 Baudů, kde je povolená tolerance 1.5%.

To je dost přísné, protože USART běžně snese až 5% tolerance. Ale hlavně centrály Uhlenbrock a jejich klony jsou na toto dost citlivé.

Proto se musí použít externí krystal, který tuto přesnost zajišťuje. 

Jen pro zajímavost, dokud nebyla centrála DR5000, Daisy II a Piko centrála, tak to v pohodě zvládlo i tu 5% toleranci.

Převodník ADC pro zadávání rychlosti používá 10-bit vyhodnocení a spodní tri bity se zahazuji. Tím je zajištěný výstup přímo v hodnotách 0 – 127, který používáme pro vysílání do sběrnice Loconetu. Výhoda tohoto řešení je v tom, ze výstupní údaj je velmi stabilní a nekolísá.

Program je zvláštní tím, že dokáže obsloužit obě verze Loconetu, které se liší kódováním pro funkce F9 až F28. Norma Digitrax používá pakety s opcode ED (IMM), kdežto Uhlenbrock používá pakety s opcode A3, D4. Tato volba je umožněna přepíchnutím JP2 na pinu PORTD.4. Tento jumper je přístupný jen po rozebrání krabičky. Komu to nevyhovuje, může si vyvrtat díru do krabičky a slepit pár jumperů dohromady a nastavovat to bez rozebrání krabičky.

Manuál

Každý můj ovladač má na zadní straně hodně zkrácený návod na obsluhu. Tady se to pokusím rozměnit na drobné.

Zelená LEDka indikuje připojení na funkční sběrnici Loconet. Pokud bliká při zastrčení ovladače, tak je tam nějaký problém v komunikaci. Například je navolená nějaká rychlost při prvním přihlášení. To je moje vychytávka, aby se zabránilo rozjetí loko při první inicializaci.

Pokud bliká zelená LEDka stále, tak je nejčastější příčina malé napětí na pinech 1 a 6 nebo nízké napětí na Loconetu.

Pokud bliká v provozu, tak je nastavená nějaká rychlost při změně směru anebo jste použili Em.Stop za jízdy. Tady pomůže jen vrácení potenciometru do základní polohy.

Červená LEDka ukazuje stav bez adresy, kdy je potřebné pomocí Em.Stop nahrát adresu z předpřipraveného slotu Dispatch.

Dále červená LEDka blikne při použití F29, která maže všechny funkce od F0 až po F28.

Modrá LEDka indikuje bliknutím odeslání paketu F0 až F8. Trvale svítí při použití prefixu +10 nebo +20 a zhasne při odesláni paketu F10 až F28.

Zrušení adresy se provede držením klávesy v poli kláves a stisknutím Em.Stop.

Je tu jedna vychytávka v tom, ze pokud při zasunutí kabelu držíte Em.Stop. tak se nahraje poslední známá adresa. Takže pokud ztratíte nějak adresu, stačí zasunout kabel a přitom podržet Em.Stop a adresa se sama navolí, bez pomoci centrály. Přepínač směru a potenciometr a Em. Stop nepotřebují vysvětlení.

Stavební návod

Nákres plošného spoje ze strany spojů. Je použita metoda dělících čar, která je odolnější při pájení.

Je to navrhnuté v Eagle programu a upravené do potřebného tvaru pro použití škrabacího plotru.

Rozložení součástek pro spodní desku ovladače.

Podařilo se mi sehnat tlačítka s dlouhou stopkou a ty budou osazována místo konektoru a malého tlačítka na vrchní desce.

Schéma pro destičku s tlačítky.

Osazení vrchní desky s tlačítky a holá deska plošného spoje.

Soupis součástek:

Základní deska:

BLUE   3mm                LED3MM             LED3MM       led             1
GREEN  3mm                LED3MM             LED3MM       led             1
RED    3mm                LED3MM             LED3MM       led             1
C1     u1                 C-EU025-024X044    C025-024X044 RCL             1
C2     u1                 C-EU025-024X044    C025-024X044 RCL             1
C3     u1                 C-EU025-024X044    C025-024X044 RCL             1
C4     22p                C-EU050-024X044    C050-024X044 RCL             1
C5     u1                 C-EU025-024X044    C025-024X044 RCL             1
C6     33u/25V            CPOL-EUE2.5-5      E2,5-5       RCL             1
C7     u1                 C-EU025-024X044    C025-024X044 RCL             1
C8     u1                 C-EU025-024X044    C025-024X044 RCL             1
D1     KA222              DIODE-DO41-10      DO41-10      DIODE           1
D2     KA222              DIODE-DO41-10      DO41-10      DIODE           1
IC1    ATMEGA48/88/168-PU ATMEGA48/88/168-PU DIL28-3                      1
IC2    LM2950/3.3V        78LXX              78LXX        v-reg           1
J1     6/6                520250-3           520250-3     CON-AMP         1
JP1    2-pin              JP1E               JP1          JUMPER          1
Q1     BC337              BC337              TO92         transistor-npn  1
Q2     BC337              BC337              TO92         transistor-npn  1
Q3     8MHz               CRYTALHC49S        HC49/S       CRYSTAL         1
R2     680                R-EU_0204/5        0204/5       RCL             1
R3     10k                R-EU_0204/7        0204/7       RCL             1
R4     10                 R-EU_0207/10       0207/10      RCL             1
R5     10                 R-EU_0207/10       0207/10      RCL             1
R6     47k                R-EU_0207/10       0207/10      RCL             1
R7     3k3                R-EU_0207/12       0207/12      RCL             1
R8     27k                R-EU_0207/10       0207/10      RCL             1
R10    27k                R-EU_0207/10       0207/10      RCL             1
R11    680                R-EU_0204/5        0204/5       RCL             1
R12    680                R-EU_0204/5        0204/5       RCL             1
R13    680                R-EU_0204/5        0204/5       RCL             1
R14    680                R-EU_0204/5        0204/5       RCL             1
R15    680                R-EU_0204/5        0204/5       RCL             1
R16    680                R-EU_0204/5        0204/5       RCL             1
R17    680                R-EU_0204/5        0204/5       RCL             1
R18    680                R-EU_0204/5        0204/5       RCL             1
R19    680                R-EU_0204/7        0204/7       RCL             1
S13    páčkovy přepínač   320-916            320-916      switch          1
SV1    samice             FE08-1             FE08         CON-LSTA        1
U$1    PC16VV             PC16VV             PC16VV       PIHER           1

Klávesnice:
tlačítko telefonní             13x
samec radovy konektor           1x

Kompletizace:
krabička                        1x
knoflík na potenciometr         1x
popiska Menu                    1x
popiska  Tlačítka               1x
plošný spoj dolní a horní       2x
šroubky 2mm závit/12mm délka    2x
šroubky 3mm závit/5mm délka     2x

Popis osazení

Zkontroluje se plošný spoj na zkraty.

Odvrtají se díry, vrtákem 0.8mm, všechny. To z důvodu, ze vetší díry se potom lépe vrtají.

Potom se odvrtá na 3 mm 2x díra pod RJ12 a 2x díry vedle potenciometru.

Na 5.5 mm se odvrtají 3 díry vedle RJ12 z obou stran.

Pod přepínač směru se musí odvrtat díry podle vývodů, které se mohou lišit. Třeba změřit a odvrtat podle potřeby.

Součástky se osazují podle výšky od nejnižších. Teda nejdříve 0.4 W odpory, usměrňovací diody, 0.625W odpory, objímky, keramické kondíky, krystal,  tranzistory, stabilizátor, elektrolyt, konektor pro klávesnici, RJ12, přepínač a potenciometr. LEDky se osazuji jako poslední, aby se osadily podle výšky krabičky.

Na jednu kratší stranu krabičky se musí udělat otvor pro konektor RJ12 a do vrchu krabičky se vyvrtají díry pro klávesnici, potenciometr, přepínač a LEDky podle vrtacího plánu. Díry pro tlačítka jsou 4 mm, pro LEDky 2mm, pro poťák 12mm, pro přepínač 7 mm.

Je nutné neustálé porovnávání, protože vrtáky utíkají do stran a každá desetinka mm je důležitá.

Vrtací plán na krabičku:

Tento vrtací plán se musí vyrobit extra a díra vpravo nahoře je centrovací s průměrem 5.5 mm a nasune se na kolík v krabičce. Destička se musí vyrobit pečlivě, jinak nebudou souhlasit díry na vrchu krabičky na tlačítka klávesnice a další komponenty. Ostatní díry jsou vrtané na 1 mm a slouží jako vodítko pro vrták do vrchní krabičky. Toto je ukázka, tady je obrázek, který je dost nepřesný.

Oživení 

Připojí se Loconet na plošný spoj bez procesoru a zkontroluje se 3.3V a usměrněné DCC. Tam musí být něco mezi 14V az15V.

Otestuje se, nejlépe rty, teplota stabilizátoru a vedlejšího elektrolytu. Pokud se hřejí, je něco špatně.

Potom se osadí naprogramovaná Atmega88 a musí svítit, při připojení, zelená LED.

Potom se otestuje všechno, či to funguje podle manuálu.

Případné chyby jsou většinou způsobené přetečením cínu, někam jinam.

Číslo ID a jeho nastavení

To bude dost velký problém pro toho, kdo nemá ostrý programátor anebo ho neumí používat. Toto číslo je v EEPROM a má Loconet formát.

Asi bude nutné se obrátit na někoho zkušenějšího. Toto číslo nemůže být libovolné a má stanovené pravidla.

[Akt. známka: 5,00 / Počet hlasov: 2] -      + 

K tomuto článku nebol doposiaľ priradený žiadny komentár!

Pridať nový komentár