OpenDCC - Zentrale für DCC - Xpressnet-Adapter

Einleitung

    Mit Xpressnet™ lassen sich Eingabegeräte, PC-Interfaces und stationäre Decoder bzw. Rückmelder verbinden. Viele handelsübliche Eingabegeräte (u.a. auch die Multimaus von Roco) basieren auf diesem Bus. Mit dem nachfolgend beschriebenen Adapter lassen sich Xpressnetgeräte an OpenDCC anschließen.

Schaltung des Adapters


    Die Schaltung besteht aus zwei Teilen:
  • Stromversorgung:
    Xpressnetgeräte brauchen einen Stromversorgung von 12V. Diese wird mittels eines üblichen Längreglers aus der Versorgung der OpenDCC-Zentrale gewonnen. Laut Spec darf ein Xpressnet-Client 20mA Strom entnehmen. Bei ausgedehnten Xpressnet Installationen ist dieser Regler fallweise zu kühlen oder es müssen die 12V mit einem leistungsfähigem Netzteil extern erzeugt werden. In diesem Fall darf die Sicherung F1 nicht bestückt werden. SJ1 bleibt normalerweise offen, nur wer es gerne ohne Sicherung mag, kann SJ1 schließen ...
  • RS485 Empfänger und Sender:
    Xpressnet wird im Halbduplex über eine RS485 Verbindung übertragen. Baudrate ist 62,5kBaud, es werden 9Bit ohne Parity mit einem Stopbit übertragen. Der Baustein Max485 (oder Max481) übernimmt die Daten von der seriellen Schnittstelle des Prozessors und wandelt sie in das differentielle R485 Signal um. Eine LED zeigt die Senderichtung an.
    Sollte die Schaltung als reiner Empfänger benutzt werden, so ist durch Schließen der Lötbrücke SJ2 der Empfänger dauerhaft freizuschalten. (SJ2 bleibt normalerweise offen) Als Sende-Empfangschip eignet sich Max485 oder auch LTC485. Empfohlen ist auf alle Fälle die Verwendung eines flankenbegrenzten (slew rate limited) tranceivers, dieser hilft bei Störstrahlproblemen und bei Reflexionen.

    Ich habe bei Tests mit verschiedenen Transcievern festgestellt, daß die differentiellen RS485 Leitungen ev. einen undefinierten Zustand einnehmen, wenn weder Zentrale noch Slave senden. Zur Abhilfe empfiehlt sich Biasing, also ein Pullup von 1k5 gegen 5V auf der Leitung A und ein Pulldown von 1k5 auf der Leitung B. Auch sollte ein sog. fail-safe Transceiver verwendet werden.

Layout

    Bestückungsseite Lötseite
    Der Adapter ist 18 x 82 mm groß. Das Layout der RJ12-Buchse ist sowohl für SMD als auch für Durchsteckmontage geeignet. Ab V1.3 kann auch der RS485-Baustein wahlweise als DIL8 oder als SO8 bestückt werden.

Einbau und notwendige Änderungen an der Zentrale


    Der Adapter ist so konzipiert, dass er auf die Steckstifte für JP1 und JP2 sowie der Bootschnittstelle aufgesteckt werden kann. Einzig die Stromversorgung (+15V) des Längsreglers für Xpressnet muß mit einer separaten Leitung vom Stromversorgungsstecker der Zentrale nachverdrahtet werden. Ich verwende lange Stifte (für Wire-Wrap), um den notwendigen Leiterplattenabstand von 20mm zu erreichen. Eine Alternative (speziell wenn schon kurze Stifte in der Platine verlötet sind) ist die Verwendung von zwei miteinander verlöteten Buchsenleisten (z.B. reichelt BL 2X10G 2,54).
    Die Xpressnet-Schnittstelle ist dann direkt von der Rückwand her zugänglich, hierzu muß ein entsprechender Ausschnitt erstellt werden.

    Notwendige Änderungen:
    Um die erforderliche zweite serielle Schnittstelle zu erhalten, muß der Prozessor Atmega32 von OpenDCC durch einen Atmega644P ersetzt werden. Wichtig ist der Suffix P (Picopower), nur dieser Typ enthält zwei USARTs.
    Natürlich muß dieser neue Prozessor mit der entsprechenden Software geladen werden.

    Für die Installation in der Anlage empfehlen sich Einbausteckdosen.

Test, erstes Einschalten

    Nach dem Bestücken alles nochmal genau optisch kontrollieren und Flußmittelreste mit Alkohol abwaschen.

    Nun wird zum ersten Mal Spannung angelegt, dabei wird die Ausgangsspannung am Adapter kontrolliert. Erst danach dürfen Eingabegeräte angeschlossen werden. Die Roco multiMaus® meldet Err13, wenn sie keine Verbindung zur Zentrale hat.

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