S88 Module

Voor mijn controle paneel wil ik gebruik maken van de S88-bus. Het schakelpaneel moet per knop een S88 adres schakelen welke ik vervolgens binnen Koploper kan koppelen aan een functie op de baan.

Het “Probleem” is alleen dat ik + 45 S88 adressen nodig heb. Met reguliere Modules zou dit een kostbaar schakelpaneel worden. Tijd om zelf wat te gaan ontwerpen dus.

Voor dat ik kon starten met het ontwerp heb ik een aantal puntjes op een rij gezet waar het ontwerp aan moet voldoen.

  • Goedkoop
  • Bij voorkeur zonder microcontroller
  • Bij voorkeur gebruik maken van onderdelen die ik op voorraad heb
  • S88 over RJ-45
  • Niet te groot
  • Hoeft enkel met laagspanning te werken( geen stroomdetectie nodig )

Na het opstellen van de eisen ben ik gaan kijken naar het protocol van S88.
Een diagram die mij heeft geholpen met het begrijpen van het protocol staat hieronder. deze laat zien hoe de verschillende signalen samenwerken.

Het viel mij als snel op dat het hier gaat om een Parallel in Serial out shift register. Laat ik deze nou toevallig op voorraad hebben in de vorm van een 74HC165N.

Helaas, Na het doornemen van de datasheet van de 74HC165N blijkt dat deze zijn parallelle data inleest op een LOW signaal op de SH/LD pin. Dit moet gebeuren elke keer dat de centrale nieuwe S88 data opvraagt. De centrale doet dit door het LOAD(PS) signaal HIGH maken. Hier zien we het “probleem” het signaal moet worden omgedraaid.

Nu zou ik op zoek kunnen gaan naar een andere oplossing voor schuifregister. Er zullen zeker andere zijn die dit wel direct goed kunnen maar die heb ik niet op voorraad. Daarom ben ik gaan kijken naar een andere chip die ik wel op voorraad heb, De almachtige 555 Timer.

De 555 Timer kan worden gebruikt als signaal inverter door 2 weerstanden toe te voegen. Hieronder staat een voorbeeld van hoe dit gedaan kan worden. R1 & R2 zijn in mijn geval beide 10K ohm.

Okey nu dat allemaal geregeld is zou het in princiepen moeten werken. Tijd voor een breadboard test dus. Het enige dat ik nog even moest uitzoeken is welke pins van de RJ-45 plug bij welk signaal horen. dit was vrij snel gevonden door even te google, de eerste hit was veelbelovend. Natuurlijk heb ik alles nog wel even nagemeten vanaf mijn eigen S88 bus

Breadboard test met 1 schuifregister en de 555 timer

Bij de bovenstaande test zitten de pins van de 74HC165 om en om aan 5V en ground gekoppeld. tegelijkertijd test ik of S88 modules verderop de bus nog werken

S88 Data in koploper

Zoals hierboven te zien is werken alle signalen naar behoren 65.1 tot 65.8 zijn inputs op de 74HC165 en 70.4 is een module verder op de bus.

Nu alles 100% werkt kan ik beginnen aan een eigen printplaat, ik was namelijk niet van plan om breadboards te blijven gebruiken. Na een avondje stoeien met de layout van de traces en componenten uiteindelijk een mooie printplaat besteld.Na een weekje wachten waren ze binnen.

Nu aan het einde van de rit heb ik mijn eigen S88 module welke enkel geschikt is voor 5volt gebruik maar dat is voor mij perfect omdat het hier om knopjes gaat en niet om stroomdetectie van treinen. En dat voor nog geen €5,- aan onderdelen per module met 16 ingangen.

Nu dit klaar is kan ik weer verder met mijn schakelpaneel.