Ovládací panel Xbus TCO

Autorem zapojení ovladače nazvaného "tablero de control óptico" zkr. TCO je opět F. Cañada. Jedná se o modifikaci návrhu skupiny MERG. Software a dodatečné informace lze nalézt v uvedeném odkazu, proto zde uvedené informace jsou stručné a pouze doplňující poznámky a nelze je považovat za návod.

Zařízení slouží k ovládání příslušenství a připojuje se na sběrnici XpressNet. Vzhledem k odběru proudu (v klidovém stavu 3mA) je ovladač z této sběrnice i napájen. Ovládání je možno provádět podle použitého software pomocí přepínačů, nebo pomocí tlačítek. Při výběru způsobu ovládání příslušenství je potřeba si uvědomit, že pro jednu adresu jsou potřebná dva tlačítka, přepínač je však pro jednu adresu potřebný jen jeden. Ovladač reaguje pouze na změny na vstupech procesoru (stisk tlačítka / přepnutí přepínače) v TCO. Pokud tedy dojde k odeslání příkazu pro dekodér výhybky z jiného zařízení (počítač, nebo jiný ovladač), nemusí poloha páčky přepínače ovladače TCO odpovídat poloze ovládané výhybky. To platí i při zapnutí ovladače TCO. Výhoda tlačítkové verze je pak v tom, že tlačítko nemůže indikovat polohu. Software pro přepínače umožňuje v závislosti na nastavení přepínače DIP7 ovládat příslušenství na adresách 1 až 105 nebo 101 až 205. Software pro tlačítka umožňuje ovládat příslušenství na adresách 1 až 52 nebo 51 až 102. Přepínač DIP6 určuje zda se zařízení bude chovat jako ovladač Lokmaus (RoCo) - OFF, nebo Lenz - ON. Ostatní přepínače DIP1 až DIP5 určují adresu zařízení XpressNet. Tlačítka (přepínače) se k enkodéru připojují přes diody do číselně označených svorek, na každé tlačítko jedna dioda. Katody diod se připojují ke svorkám označeným Kxx (K1, K8, ...), anody směrem ke svorkám +x (+0, +1, ...). Indikační LED zobrazují stav komunikace na sběrnici XpressNet a chybové stavy. Pokud LED2 svítí, řídící stanice nebyla nalezena, pokud bliká enkodér se snaží použít již použitou adresu na sběrnici, pokud je nastavena správná (nekolizní) adresa, LED2 nesvítí. LED1 signalizuje komunikaci na sběrnici, při změně stavu enkodéru (stisk tlačítka / přepnutí přepínače) blikne.

Deska podle původního autorova návrhu mi pro ruční výrobu nevyhovovala, proto jsem navrhl desku novou. V tomto návrhu desky je přidán další konektor sběrnice XpressNet a možnost osadit zakončovací odpor sběrnice (pokud nepoužíváte opravdu velkou délku sběrnice, neosazovat). Na rozdíl od autora jsem posunul blokovací kondenzátor co nejblíže CMOS obvodu 4515. Další SMD kondenzátory velikosti 0805 (100nF) jsem osadil na spodní stranu desky mezi piny 23 a 24 tohoto obvodu a pod mikrokontrolér.

Z informací na diskusním fóru vyplynulo, že někteří modeláři mají problémy se zarušením tohoto modulu a dochází k samovolnému přestavování výhybek (nebo jiného příslušenství). Způsobů odrušení je více. Prvním z nich je přidání dalších blokovacích kondenzátorů co nejblíže CMOS a mikrokontroléru. Dalšími jsou (pro přívody od tlačítek) použití stíněných kabelů, použití kroucených vodičů a zkrácení vodičů na minimální délku. Pokud se rozhodnete použít stíněné kabely, stínění se zapojuje pouze na jedné straně kabelu. Stínění připojte na záporný pól zdroje (na mé desce není vyveden, na původní desce je to svorka M). Podle zveřejněných informací pracuje ovládání výměn připojených na vstupy +0 a +1 korektně a k samovolnému přestavování dochází u ovládání výměn připojených na vstupy +2, +3, +4, +5 a +6. Ze schématu je zřejmé, že na vstupech, které pracují korektně jsou osazeny externí pull-up odpory a na vstupech, na kterých dochází k samovolnému přestavování, jsou pouze interní pull-up odpory kontroléru (port B). Odrušení lze vyřešit přidáním externích pull-up odporů i na tyto vstupy. Protože testování s přidanými odpory dopadlo dobře (ověřováno pomocí osciloskopu a DCC snifferu), byla modifikována i deska plošných spojů. Na fóru autora se lze dočíst, že v extrémních případech lze hodnoty pull-up odporů snížit až na 2,2kΩ. Tato hodnota vyplývá z limitu obvodu 4515, kdy výstupní proud výstupu nesmí překročit hodnotu 20mA (v případě současného sepnutí všech 7 vstupů na výstup, bude při hodnotách pull-up odporů 2,2kΩ tento proud cca 15mA).

Protože na trhu jsou obvody CD4515 (74HC4515) ve dvou různých šířkách, byla deska upravena tak, aby mohly být použity obě varianty. Protože jsou jsou obvody 4515 hůře dostupné, upravil jsem desku i pro levnější a snadněji dostupné obvody 74HC154 (také v obou šířkách) a 74HC138 (74AC138, apod.). Ve všech verzích jsou již přidány blokovací kondenzátory u CMOS obvodů a taktéž i možnost přidat externí pull-up odpory. Tyto desky jsem však nevyráběl a zapojení nebyla testována. Proto bych byl rád, kdyby se mi ozval (přes formulář na úvodní stránce) případný konstruktér (tester) těchto verzí.