|
|
| Po | Út | St | Čt | Pá | So | Ne |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
| 7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
| 14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
| 21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
| 28 |
29 |
30 |
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
 |
|
|
| | | Analýza protokolu SCX The Digital System (1. část) |
| |
 | Převodník protokolu SCX na signál RS232
Mnohé z těch, je se seznámili s digitální autodráhou, jistě napadla otázka, jak je moné provozovat více autíček na jedné dráce. Ti, kteří znají například systémy DCC či Selectrix pro řízení elezničních modelů, vědí, e u nich společně s napájením je veden i digitální řídicí signál. Podobně je tomu i u digitální autodráhy SCX, ale tento systém má i svá specifika.
Prvním a dosti zásadním rozdílem je to, e protokoly DCC a Selectrix jsou publikovány v normách mezinárodních modelářských organizací, zatímco protokol SCX (i protokoly jiných digitálních autodráh) jsou proprietární, tj. výrobce je nepublikuje. To je dáno i situací, která panuje na trhu digitálních autodráh. Nezbývá tedy, ne vzít do ruky vhodné měřicí přístroje a pustit se do rozboru protokolu autodráhy experimentálně.
Pokud připojíme osciloskop k vodícím drákám dráhy, můeme při vhodném nastavení vidět na jeho obrazovce takovýto průběh:
Horní průběh je měřen přímo z mikroprocesoru řídicí jednotky, spodní průběh je pak napětí v autodráze. Zde jetě musím podotknout, e větinu měření jsem prováděl na starí řídicí jednotce (typ SCX 20090) bez Pit boxu, rozdíl mezi novou a starou jednotkou by se vak neměl projevovat v kódování signálu v dráze, ale a ve skladbě paketů.
Z rozboru na osciloskopu pak vyplývá, e v protokolu SCX je pouita asynchronní sériová komunikace (UART) o rychlosti 115,2 kbps. Sériovou komunikaci takovouto rychlostí umoňují i standardní sériové porty na PC (i kdy se s nimi u moc často nesetkáme, lze je nahradit převodníkem USB-serial). Ovem zádrhel je v napěovém kódování úrovní. Zatímco klasická sériová komunikace RS232 pouitá právě u PC vyuívá bipolární signál +12 V / -12 V (můeme se vak setkat i s niími napěovými úrovněmi, např. +5 V / -5 V), autodráha SCX pouívá pro kódování logické úrovně 0 napětí 18,4 V a pro log. 1 napětí 0 V (s malou výjimkou a tou jsou pakety odpovědí z autíček). Jedná se tedy o signál unipolární, jeho pouití v systému digitálního řízení autodráhy má i své zvlátní aspekty, podrobněji je můu rozebrat v některém z dalích článků. Abychom ale mohli připojit autodráhu SCX na sériový port PC, je nutné sestrojit převodník.
Převodníky pod názvy SEB I a SEB II (analogový a s mikroprocesorem) vyrábí Ole Seeberg z Dánska. Cena za ně je vak 26 za SEB I a 50 za SEB II. K tomu je nutné jetě připočíst potovné. Proč si vak nepostavit vlastní převodník (bez mikroprocesoru) s náklady cca 100 Kč?
Základním principem mnou navreného převodníku je převod signálu z dráhy nejprve na úroveň TTL logiky, kterou je pak buzen obvod MAX232, zajiující převod TTL RS232.
Schéma převodníku
Převodník se skládá z napájecí a převodní části. Napájení je bráno přímo z dráhy, přes oddělovací diodu D1 je přivedeno napětí na elektrolytický kondenzátor C6, který napájí obvody převodníku ve chvíli kdy kvůli komunikaci v dráze poklesne napětí na nulu. Za kondenzátorem je zapojen IO1, stabilizátor na +5 V. Zde je moné pouít prakticky jakýkoliv typ stabilizátoru, který snese vstupní napětí 18,4 V. Pro filtraci zvlnění je za stabilizátorem zapojen jetě dalí kondenzátor C7. Signalizace připojeného napájecího napětí se děje LED diodou D2, je přes odpor R1 připojena na zem. Výstupní napětí stabilizátoru pak napájí integrované obvody převodní části.
Převodní část je tvořena stabilizátorem IO2, který je připojen přímo na dráky dráhy. Zde je ovem nutno vybrat stabilizátor, který rychlá sériová komunikace nedovede do bláznivého stavu, plného překmitů. Je vhodné si výstupní napětí stabilizátoru proměřit na osciloskopu. Mně se osvědčil typ L7805 firmy STMicroelectronics, naopak nevhodné se ukázaly některé typy low-drop stabilizátorů. Výstup stabilizátoru je přiveden na vstup T1IN obvodu MAX232CPE (IO3). Tento je nutno osadit kondenzátory C1 a C5, elyty nebo tantaly. Výstup MAXe T1OUT je připojen na pin 2 konektoru Canon 9, na pin 5 konektoru je pak přivedena společná zem. Signalizaci probíhající datové komunikace pak zajiuje LED dioda D3, buzená signálem na úrovni TTL (ze stabilizátoru IO2) přes invertor obvodu IO4 (7404).
Po zapojení na univerzálním ploném spoji vypadá převodník takto:
Pokud převodník připojíme na dráky autodráhy (blíe k řídicí jednotce se nachází + dráka, dále od ní je zem) a k sériovému portu PC, můeme zachytávat řídicí data v autodráze. Po připojení musíme jetě správně nastavit terminálový program (např. Hyperterminál). Připojujeme se přímo k příslunému COM portu, datová rychlost je 115200 bps, komunikace je typu 8N1 (8 datových bitů, parita ádná a jeden stop bit) a řízení toku nastavíme na ádné. U některých terminálových programů je potřeba jetě nastavit echo vstupních dat na obrazovku a pak u můeme sledovat komunikaci probíhající v dráze. Zatím to vypadá spí jako změ znaků, přesto můeme vysledovat, e jsou v ní určité pravidelnosti a zákonitosti. O těch podrobněji v některém z dalích článků.
Převodník v akci:
Odkazy:
DCC (česky):
http://www.volny.cz/mtbbus/dcc/dcc_doc.htm
DCC (anglicky):
http://www.nmra.org/standards/DCC/standards_rps/S-91-2004-07.pdf
http://www.nmra.org/standards/DCC/standards_rps/S-92-2004-07.pdf
Selectrix (německy):
http://www.morop.org/de/normes/nem680_d.pdf
http://www.morop.org/de/normes/nem681_d.pdf
Rozhraní SEB (anglicky):
http://www.virklund.dk/scx/
Datasheet stabilizátoru L7805 (anglicky):
http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/2143/l7805.pdf
Datasheet MAX232 (anglicky):
http://www.ti.com/lit/gpn/max232
Článek napsal:
Honza Nepor (PanPredseda)
| |
|  |
|
|
dne July 13 2008 19:39:17
Pěkné, těím se na pokračování |
dne July 13 2008 20:27:09
No jako mozne pokracovani se nabizi clanek o paketech v systemu SCX (struktura, skladba) ale ty mam promereny pouze pro tu starsi ridici jednotku (vim, ze se u nove ponekud lisi ale do dalsich mereni se pustim asi az po dovolene). Dalsi moznosti je i clanek pouziti unipolarniho linkoveho kodu pro prenos dat spolecne s napajenim, bojim se vsak ze by byl az prilis odborny.
Jinak clanek berte jako podekovani za informace ktere jsem z techto stranek cerpal. |
dne July 15 2008 15:07:18
Myslím, e to patří k tomu nejodbornějímu co bylo na těchto stránkách opublikováno. A rozhodně to snese srovnání s analýzami ze zahraničních webů. Jen mám obavu aby se nael někdo, kdo o tom povede odbornou debatu.
Abych pravdu řekl, tak jsem vemu úplně nerozuměl. Ale jako prostému uivateli analogu mi to a tak nevadí.  Přesto díky. |
dne July 15 2008 17:37:24
No snazil jsem se clanek koncipovat co nejednoduseji to slo. Prevodnik neni slozity a jde postavit za vecer (ovsem az na zadrhel se stabilizator v te prevodni vetvi, tady je potreba se bud spolehat na tu L7805, nebo mit doma / v praci / jinde k dispozici osciloskop). Dalsi cast clanku (do te bych se mohl pustit uz brzy) bude o tom jak vypadaji pakety vysilane starsim typem ridici jednotky + k tomu mam aplikaci, ktera ukazuje stav plynu, zda auticko zataci, sviti a bylo programovano a pocita kola. Do nove ridici jednotky se pustim az pozdeji, po dovolene. Pokud se ale najde nekdo schopny promerit driv novou ridici jednotku a bude se ochoten o vysledky podelit budu jen rad. Jednou z moznosti rozvoje je vytvoreni aplikace, ktera bude pro digitalni drahy SCX schopna konkurovat PC Lap Counteru. Clovek by tak misto 100 zaplatil pouze cenu soucastek prevodniku. Pokud si necemu nerozumel a chtel by si to blize osvetlit klidne se ptej (SZ, ICQ, e-mail).
Jinak digitalni autodrahy z hlediska analyzy a vlastniho vyvoje mam v merku nejen ja ale i Standa82 (vlakno Digital Control System nepletu-li se), ktery je na tom s vyvojem dal nez ja. |
dne July 15 2008 18:31:55
On je celý problém spí v profesním zaměření. 
Myslím, e celé vae snaení by ocenili hlavně Ti, kteří sní o digitálním Faru.
Osobně ale ne digi, tak u spí radio control. |
dne July 15 2008 18:53:39
Ano v bezdratovem prenosu je urcite budoucnost a je to taky jeden z mych planu. Ma to ale i sve hacky a haky (nad tema jsem koumal zatim spis jen teoreticky).
Jinak pokud jde o profesni zamereni, podivej se do vlakna Digital control system, kde je odkaz na moji bakalarskou praci (jeji kousek je i tento clanek) a precti si uvodni stranku... mozna budes  (valit oci)
Ale mas pravdu, nejsem klasicky autodrahovy nadsenec (jako maly jsem po par navstevach autodrahoveho krouzku presel na letadylka, za kterymi jsem preci jen nemusel dojizdet), spis me bavi jednocipove mikropocitace, FPGA a stavba ruznych udelatek... Ovsem pokud sem zavita nekdo, kdo ma doma digidrahu od SCX a vi z ktere strany se drzi pajka, clanek pro nej muze byt prinosem...
K digitalni autodraze panuje i trochu neduvera, protoze je nova a malokdo vi jak vlastne presne funguje. A tak je potreba tajemstvi poodkryt... |
| |
|
|
| Pro odeslání je nutné být přihláen.
| |
|
|
| Pouze pro registrované.
pro vloení hodnocení se přihlate.
Zatím nikdo nehodnotil.
| |
|
|
|
|
Zapomněli jste heslo? Zaádejte o nové zde.
| |
|
|
|
147
Setkání Liboovice
| |
|
|
| Pro zaslání musíte být přihláen.
Dosud ádné vzkazy.
| |
|
|
|  Hosté: 13
ádný člen online
Registr. členů klubu: 255
Neaktivovaných členů: 0
Nejnovějí člen: Gobio
| |
|
|
|
v6.01.18 © 2003-2005 | Original style by yassineb :: Ported for PHP-Fusion by: 
