qrailway 0.9

Kapitel 3.c. Regler-Karte

Die Regler-Karte dient der Steuerung der Fahrregler, also der Loks.

Grundlagen

Jede Regler-Karte besitzt 6 Fahrregler und jeder dieser Fahrregler bedient eine Blockstrecke. Die Geschwindigkeit wird über Impulsbreitensteuerung geregelt, ein Relais schaltet jeweils die Fahrtrichtung. Jede Reglerkarte verfügt über Anschlüsse für 24 Reedkontakte. Die Reedkontakte werden in die Strecke eingelassen und bei Überfahrt durch eine Lok, die mit einem Magnet versehen ist, ausgelöst, sofern sie zuvor scharf geschaltet wurden. Dieses Auslösen wird für zwei Zwecke genutzt: Einerseits wird es dem PC bei Statusabfragen mitgeteilt und andererseits kann eine zuvor festgelegte Geschwindigkeitsveränderung ausgelöst werden, wie z.B. die Verringerung der Geschwindigkeit (vor Weichenstraßen oder vor dem Anhalten, etc.), das Anhalten oder eine Erhöhung der Geschwindigkeit (vor Anstiegen, nach Weichenstraßen, etc.).

Kartenlayout

Auf der Kartenvorderseite sind links die 3x8=24 Anschlüsse für Reedkontakte sichtbar (rechts daneben die zugehörigen Widerstände und die PCF8574 Bausteine zur Erkennung). Beim Reedkontaktanschluss gehören jeweils die nebeneinander angeordneten Kontakte zu einem Reedkontakt. Oben links ist die 10-polige Verbindung zur Debug-Karte. Rechts daneben ist die Verbindung zum RS485-Bus (also zum Rechner), direkt darunter ist der SN75176 Chip für die serielle Verbindung. Daneben ist der Stromanschluss der Karte (GND, 23V, 15V, 12V, 5V, GND), rechts darunter wird über die LEDs angezeigt, ob die Stromverbindung steht. Ganz rechts befinden sind die sechs Spanungsregler und Relais sowie der Anschlussstecker für die Fahrregler. Der blaue Dip-Schalter dient der Einstellung der Adresse, links daneben ist der Reset-Knopf, darunter der Quarz. In der Mitte der Karte befindet sich der Atmel Mikrocontroller.

Reglerkarte_vorne.jpg
Reglerkarte_hinten.jpg

Anschlusshinweise

Die Blätter 1 bis 6 des Schaltplans zeigen die Regler und sind bis auf die Anschlüsse identisch gestaltet. Der Anschluss der Fahrregler ist wie folgt belegt:

FahrreglerAnschluss
11 (2), 3 (4)
25 (6), 7 (8)
39 (10), 11 (12)
415 (16), 17 (18)
519 (20), 21 (22)
623 (24), 25 (26)

Die in Klammern angegebenen Zahlen sind parallel geschaltet zu den davor genannten.

Reglerkarte_1.jpg

Blatt 7 zeigt den Anschluss des Mikrocontrollers. Die Anschlüsse 34 bis 39 gibt die Richtung des Relais an, auf die Anschlüsse 1 bis 6 wird die Impulsbreitensteuerung abgebildet, die Anschlüsse 21 bis 26 dienen der Erkennung eines Kurzschlusses, die Anschlüsse 27, 28, 14, 16 der Erkennung der Einstellung des DIP-Schalters, Anschluss 9 dem Resetschalter, 18 und 19 für den Quarz, 10, 11, 13 für die serielle Kommunikation mit dem PC, die Anschlüsse 12, 15, 17 für den I2C-Bus, Anschluss 32 wird gepulst (und falls dieser Puls fehlt, z.B. durch einen Absturz des Mikrocontrollers, dann sorgt der angeschlossene Timer für ein Abschalten des Stroms).

Reglerkarte_7.jpg

Blatt 8 zeigt die Reedkontakte, die auch über den I2C-Bus angeschlossen sind.

Reglerkarte_8.jpg

Details zum Layout können der zur Karten gehörigen Eagle-Datei entnommen werden.