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Induktive Weichensteuerung

Die induktive Weichensteuerung erlaubt es ohne Schmutzprobleme in der rauen Umgebung der Gartenbahnen sicher die Zugnummer, gewünschte Fahrtrichtung und an das Fahrzeug die Position auf der Anlage zu übermitteln. Das System wurde so konzepiert dass ein Überfahren mit normaler Geschwindigkeit (8km/h) möglich ist und falsche Meldungen durch hohe Redundanz verhindert werden.

Schaltplan

Dies ist der Schaltplan für eine Sende-/Empfangseinheit der ersten Generation. Neuere revisionen haben nur kleine Änderungen in der Verwendung der Pins und eine weitere LED.

induktiv_sch.pdf

induktiv_sch.pdf

Ansteuerung

Damit das Modul beeinflusst und ausgelesen werden kann hat es einen Stecker.

Pinübersicht:

Pin Lokmodul Bodenmodul
Pin 1 GND (Masse)
Pin 2 Versorgungsspannung 3V - 5V. Bevorzugt 5V
Pin 3 Anschluss Servosignal Ausgang Weiche Rechts
Pin 4 Taster Rechts Ausgang Weiche Links
Pin 5 Taster Links Freier Ausgang (normal: Unbelegt)
Pin 6 Enable Eingang. Mit 0V verbinden um das Modul zu deaktivieren.

Die Sende-Emfangseinheit kann auf mehrere Arten angesteuert werden:

Lokmodul mit zwei Richtungstastern
Lok mit Richtunstastern

Lok mit Richtunstastern

Sendet immer die eingestellte Adresse. Rechts- und Linksfahrwunsch werden von angeschlossenen Tastern gelesen. Hierzu wied ein Taster an Pin 3, einer an Pin 4 angeschlossen, die die Pins mit Masse verbinden.
Lokmodul mit Servo-Schnittstelle
Die gewünschte Richtung wird von einem Servosignal (PPM) gelesen. Ein Puls von etwa 1ms bedeutet links, einer von 1,5ms bedeutet kein Richtungswunsch, einer von 2ms bedeutet rechts.
Bodenmodul mit Weiche

Bodenmodul mit Weiche

Bodenmodul direkt für Weiche
Überfährt ein Zug das Modul, wird die angeschlossene Weiche entsprechend des Richtungswunsches des Zuges geschaltet. Anschlussbeispiel siehe rechts.
Bodenmodul für Anschluss and Stellwerk
Das Modul sendet nur einen Impuls wenn Richtungsänderungswunsch erkannt wurde. Diese Betriebsart ist für die Verwendung von Computern, bistabilen Relais oder elektronischen Weichenantrieben (zum Beispiel Servoantrieben) geeignet.

Die Adresse wird im Controller gespeichert.

Datenübertragung

Die Datenübertragung zwischen Lok und Gleis erfolgt induktiv in beide Richtungen. Das bedeutet, dass sowohl das Fahrzeug als auch die Bodenstation im Gleis sowohl senden als auch empfangen können müssen.

Die Daten werden auf eine Trägerfrequenz aufmoduliert und die einzelnen Bits als Pulse übertragen. Jeder Puls hat eine Länge von 60µs. Der Abstand zwischen den Pulsen entscheidet ob eine 0 oder eine 1 gesendet wird. Ein 1-Puls hat eine Periode (T1) von 240µs, ein 0-Puls von 400µs. Damit das letzte Bit gemessen werden kann wird ein extra Puls bertragen, somit müssen für 8 Bit 9 Pulse gesendet werden, für 16 Bit 17 Pulse.

Timing

Alle 10 bis 12 ms sendet die Bodenstation ihre ID (8 Bit) mit dem niedrigstwertigsten Bit zu erst. Erkennt der Zug eine gültige ID, so antwortet er 600µs nach dem Ende der vom Bodenmodul gesendeten Nachricht mit einer Sequenz, die seine Zugnummer und gewnschte Fahrtrichtung beinhaltet. Diese Nachricht besteht aus 16 Bit:

12 BitDie Zug-ID, LSB zu erst. Derzeit werden nur IDs unter 256 verwendet.
2 BitReserviert und immer 0.
1 BitL-Bit: 1 falls der Zug nach links fahren möchte.
1 BitR-Bit: 1 falls der Zug nach rechts fahren möchte.

L und R-Bit sollten nicht gleichzeitig gesetzt sein.