[Date Prev][Date Next][Thread Prev][Thread Next][Date Index][Thread Index]
[DDL-ML] Ein paar aktuellen Ideen
Liebe Modellbahner-Kollegen,
dies wird eine lange Mail -- bitte um Verzeihung ... ich benutze ab
sofort auch meine Heimatadresse, weil ich mich mehr außerhalb meiner
"Dienstzeit" mit der Sache beschäftigen will ...
Ich würde gern mal ein paar Anmerkungen zu ausgewählten aktuellen
Themen machen. Da hat sich einiges bei mir angestaut :-)) Ich möchte
auch nach Rüdesheim kommen (wenn ich auch kein Hotelzimmer brauche und
mich deswegen bisher nicht angemeldet habe) und freue mich sehr darauf,
Euch dort besser kennenzulernen.
Reden wir zuerst über Bussysteme und den Anschluss der Anlage an den
PC. Ich habe mal für mich als Forderungen gestellt:
- nur handelsübliche Teile, die ich bei mehreren Distributoren oder im
Elektronikshop an der Ecke kriegen kann
- leicht nachzubauen, auch von Nicht-Experten
- funktions- und betriebssicher, leicht zu prüfen
- frei verfügbar, so dass ich es ohne rechtliche Probleme diskutieren
und weitergeben kann
- kostenmäßig im Rahmen eines Hobbyisten, für den Modellbahn wichtiger
ist als die Computersteuerung derselben
Kleine Anmerkung zu den folgenden Hinweisen: eine exzellente Quelle für
Informationen über elektronische Bausteine ist http://www.chipdir.org/
Ich denke, die vier aktuellen Favoriten sind
- Serielle Verbindungen (RS232 oder RS485)
- USB
- Loconet
- Ethernet
Im Moment ist seriell wohl sehr verbreitet. Ein Problem ist die Anzahl
der Ports an einem Rechner. RS232 ist halt Punkt-zu-Punkt. Ich mag es
nicht so sehr, weil ich es nicht mehr überall habe (z.B. an meinem
Laptop oder am Apple), zudem ist die Anzahl der Geräte doch begrenzt.
Ich lasse es jetzt für eine eher auf die Zukunft gerichtete Diskussion
mal weg.
Ich habe mich seit einiger Zeit sehr intensiv mit USB beschäftigt.
Glaubte mal, das sei *die* Lösung. Aber ich kann nur zur Vorsicht
raten! In meinem Keller z.B. darf ich jedesmal, wenn ich das (Neon-)
Licht einschalte oder den Heizlüfter anwerfe, die Hälfte der
vorhandenen USB-Geräte ab- und dann wieder anstecken! Zudem ist die
Versorgung mit Bauteilen sehr dürftig. Ich gebe mal einen Überblick,
was ich so kenne:
-- http://www.usb.org/
-- http://www.linux-usb.org/
-- http://www.beyondlogic.org/
-- http://www.cypress.com/
-- http://www-us.semiconductors.philips.com/usb/
-- http://www.national.com/pf/US/USBN9603.html
-- http://www.netchip.com/USB_products.htm
--
http://www.microchip.com/1010/pline/picmicro/families/16c7xx/index.htm
-- http://www.ubicom.com/products/processors/IP2022_home.html
http://www.infineon.com/cgi/ecrm.dll/ecrm/scripts/prod_ov.jsp?oid=1361
-- 8&cat_oid=-9221
-- http://eu.st.com/stonline/books/pdf/docs/7212.pdf
-- http://www.smsc.com/main/catalog/usbprods.html
Also, ich kenn' natürlich noch viiiieeel mehr, aber das hier sind
sicher die wichtigsten. Als Quintessenz kann ich sagen, dass der
Philips USBD11, die Cypress Sachen und die PIC's am einfachsten und
sichersten sind. Aber bei USB sind ein Sack voll Caveats zu beachten,
die mir den Spaß mächtig verdorben haben. Es ist höchst kompliziert,
das Protokoll sauber auf die Reihe zu kriegen. Egal, es verlangt
jedenfalls einen ganzen Kerl :-) Und wenn man die Sachen an andere
weitergeben will, muss man sich auch noch registrieren lassen beim
USB-Forum (kostet 1500 USD Minimum ...) Ein PIC kostet 11-15 DM als OTP
(ohne Fenster) und 40-50 DM als EPROM mit Fenster und muss beim
Distributor extra bestellt werden.
Loconet scheint etwas sehr gut Durchdachtes und einfach zu
Beherrschendes zu sein. Mein Problem damit ist in erster Linie die
Lizenz: "Is LocoNet Proprietary? Yes, in the strictest sense of the
word LocoNet is a proprietary system. [...] The non-disclosure
agreements & licensing agreements & fees for the use of LocoNet are not
intended to prevent or discourage anyone from using LocoNet but merely
to insure that system resources are used prudently & to cover Digitrax
cost to maintain and expand the LocoNet as needed. [...] Is LocoNet
Patented? Portions of LocoNet are covered by US Patent Number
6,275,739." Nun bin ich *kein* fanatischer Anti-Patent-Aktivist (ich
bin wirklich neutral eingestellt und respektiere den Schutz geistigen
Eigentums!) Aber hier ist m.E. doch ein gewisses Maß an Vorsicht
geboten. Also lass ich lieber die Finger davon, zumal auch eine
Schnittstelle zum Computer hin gebraucht wird.
Bleibt Ethernet (d.h. für mich :-) Also habe ich mir etwas ausgedacht,
was ich gerne mit Euch teilen möchte. Hier ist also, woran ich gerade
arbeite, und was ich gerne mit zu dem Treffen bringen kann, wenn jemand
daran ein Interesse hat.
Ausgangspunkt: jeder braucht einen Booster. Dieser Booster wird immer
auch angesteuert, sei es von einer Intellibox, einer M6051 oder einer
seriellen Schnittstelle. Was ich nun machen will, ist ein *sehr
preiswerter* Booster mit Ethernet-Schnittstelle. Dieser Booster sollte
*selbst* SRCP verstehen können und direkt ins LAN gehängt werden.
Prinzipiell gibt es eine Reihe brauchbarer Ethernet-Bausteine für
embedded Devices (hier mal eine Auswahl):
--
http://www.cirrus.com/design/products/overview/index.cfm?ProductID=46
-- http://www.realtek.com.tw/htm/products/cn/rtl8019as.htm
-- http://www.smsc.com/main/catalog/embeth.html
http://www.amd.com/us-en/Networking/ProductInformation/0,,50_2330_3272
-- ,00.html
-- http://www.embeddedethernet.com/
-- http://www.embeddedether.net/
Aber alle diese haben mehrere Nachteile: man bastelt und schraubt mit
SMD Bauteilen. Man braucht eine Registrierung beim IEEE, wenn man
weitergeben möchte (eine Vendor-ID kostet wieder 1500 USD ...). Und man
kriegt diese Teile nicht an jeder Ecke. Daher habe ich ein anderes
Konzept verfolgt. Es ist hier beschrieben: http://avr.jpk.co.nz/ Ich
denke mal, das Prinzip ist klar, oder? Wir bauen uns eine kleine
Trägerplatine, auf der der Atmel und die Steuerelektronik liegen, plus
eine PC-Steckerleiste. Darauf sitzt eine "normale" NE-2000 kompatible
Netzwerkkarte (kostet ca 35 DM bei Conrad :-) Damit kann ich sogar Coax
oder TwistetPair benutzen, je nachdem was ich für eine Karte reinsetze.
Den Atmel betreibe ich mit einem Betriebssystem, das man hier kostenlos
bekommen kann: http://www.barello.net/ (Wer mehr zu AVR wissen will,
schaue hier: http://www.ipass.net/~hammill/newavr.htm).
Der Atmel treibt dann zwei L298 Leistungsbrücken (einer für die Schiene
in Parallelschaltung für 4A, der andere für das Programmiergleis). Ich
muss noch mal gucken, wo ich die Schaltung her habe, aber es war im
Dunstkreis der NMRA von einem kenr@xis.xerox.com.
Das ganze ist dann in der Lage, das SRCP Protokoll direkt zu bedienen
und braucht keine weiteren Komponenten. Und eine Ethernet Schnittstelle
kann so ziemlich an jeden Computer angeschlossen werden, und man
braucht keine Spezialteile (wie USB-Hubs oder wer weiß was).
Infrastruktur für Ethernet ist einfach Standard.
Ich weiß, hier wird einiges an Know-How wegen der Atmel Programmierung
zu bringen sein, deshalb kann das nicht jeder einfach zuhause
nachbauen. Mir schwebt vor, das ganze Design (Hard- und Software) unter
GPL zu machen (es gibt eine interessante Website dazu:
http://www.freeio.org/) und die Teile (Platinen, programmierte AVR's
usw,) wenn gewünscht zum Selbstkostenpreis an jedermann abzugeben (und
jeder andere kann das natürlich auch machen!) Wenn das als ethisch
bedenklich gesehen wird, mache ich es nicht -- hier geht es mir nicht
um Profit ... (Feedback dazu ist mir willkommen). Durch diese Maßnahmen
würde ich die "Nachbaubarkeit" als erfüllt ansehen.
Ich veranschlage für den RTOS Kern ca. 1000 Worte Speicher, und für den
TCP/IP Stack noch einmal 1500. Dzu 500 für die PWM Generation und
"etwas" für den SRCP Teil und die State Machine. Nehmen wir einen
AT90S8535, dann haben wir also reichlich Platz. Den gibt es übrigens an
jeder Ecke (z.B. bei http://www.hed.de/) und er hat 3 PWM's und auch
die A/D-Wandler für die ACK-Detektor-Auswertung von den
L298-Sense-Pins. Der TCP/IP-Stack ist übrigens bei
http://www.embeddedethernet.com/appnotes/crst8515.asm schon in
Grundzügen zu finden, obwohl ich ihn in C schreiben will.
Ich habe jetzt einen Prototypen aufgebaut und versuche im Moment, das
Ding mit Leben zu füllen. Besteht ein Interesse, dass ich das dann in
Rüdesheim mal vorstelle?
Was dieser Booster nicht kann, ist Besetztmeldung u.ä. Dazu möchte ich
ein weiteres Projekt aufsetzen, das analog zum Ethernet-Booster
funktioniert. Das wird aber noch dauern, weil ich erst einen Booster
laufen haben möchte und nicht zuviel auf einmal bewältigen kann.
Noch ein weiteres Thema: Handregler. Dazu schreibe ich besser morgen
eine neue Mail :-))) Nur soviel: in Elektor gibt es in Okt+Nov 2001
eine recht interessante Anleitung für 433 MHz-Sender und Empfänger, auf
die will ich aufbauen und "was" machen. Aber das kann sicher nächstes
Jahr werden.
Nochmal, sorry für die lange Mail. Ich mach das auch nicht wieder ...
Herzlichen Gruß
Volker