Jindra Fučík

Xbus FBO

Kupodivu jsem zjistil, že ještě nikdo nerealizoval pořádný zobrazovač zpětného hlášení, proto jsem si jej musel vytvořit sám.
Jedná se o velice jednoduché zařízení, které má minimum konfigurace a slouží k prostému zobrazování stavu zpětného hlášení nebo stavu příslušenství (polohy výhybky). Zařízení se připojuje na sběrnici XpressNet stejně jako ovladače. Jedná se o vhodný doplněk pro ovládací panely spolu se zařízením Xbus TCO. Na výstupní straně je zařízení vybaveno svorkami pro připojení LED diod. K zařízení lze připojit 16x8 LED diod a zobrazovat tak současně stav 128 vstupů zpětného hlášení, nebo 64 výhybek. Vzhledem k tomu, že se připojuje až na sběrnici XpressNet za centrálu, je jedno, jestli se používá ke zobrazení zpětného hlášení S88 RS, nebo jiných.
V režimu zobrazení výhybek jsou pro každou výhybku použité dvě led (rovně/do odbočky)

V současné době existují 2 verze Xbus FBO:

Xbus FBO

By my surprise I was found, that here are no useful module for displaying feedback status. Then I decided to create my own.
I created really simple device, with minimum of configuration. It is designed to simple display of feedback status or turnout position. Device is connected to XpressNet bus same as controllers. It is good additional module with combination with Xbus TCO. As an output are used headers for connection of LED diodes. It is possible to connect up to 16x8 LEDs and then display status of 128 feedback inputs or 64 turnouts. Because the device is connected to the XpressNet after command station, it does not matter, if is used for displaying status of feedbacks connected by RS or S88 or any other bus.
Once it display turnout status, it is used two leds for every turnout (straight/turn)

I have now 2 hardware versions of Xbus FBO:

Jednodušší verze

Tato verze vznikla jako jednoduchý testovací vzorek při testování použitelnosti.
Celé zařízení je řízeno procesorem PIC16F628A. Protože bylo potřeba přečíst nastavení, rozhodl jsem se použít DIP přepínače a pro sloučení jejich stavu na menší počet vodičů jsem použil dvojici obvodů 74HC165. Pro sloučení výstupů jsem použil 8 řádek buzených paralelně pomocí jednoho obvodu 74HC595. Pro tvorbu sloupců jsem použil jednoduchý demultiplexer 1:16 realizovaný obvodem 74HC154. U této verze nejsou použity žádné výkonové budiče, proto není možné použít více než jednu LED do každé buňky a není ani možné použít větší budící proudy, proto je nutné vzít v úvahu omezený jas jednotlivých diod.
Na schématu jsou zobrazeny alternativy pro osazení buď externím krystalem, nebo dvojicí indikačních LED. Původní deska plošných spojů byla navržená pro použití krystalu, což se však v praxi neosvědčilo a později byl nahrazen právě dvojicí indikačních LED. Trochu problém je, že tím pádem není na desce plošného spoje správný počet otvorů a je nutné spojit ochranný rezistor s diodou přímo a nikoli na desce.

Simple version

This version is build as a testing sample for feasibility study.
Whole device is controlled by one PIC16F628A processor. Because I need to read configuration, I decided to use DIP switches. For combine status of switches to smaller amount of pins I used double 74HC165 chip. For merge of outputs I used 8 rows driven in parallel by one 74HC595. For creating a columns I used simple demultiplexer 1:16 based on chip 74HC154. With this version are not used any power boosters, then it is not possible to use more than one LED per cell and it is also not possible to use bigger current. Then it is necessary to keep on mind limited brightens of LEDs.
On the schematic is shown two alternatives for having external crystal or two signalization LEDs. At begin I planed to use crystal, that is less practical then signalization. Then here is a problem on PCB, which is not prepared for LEDs. You must connect LED and resistor together outside PCB and then put it into PCB.

all in one .zip
NamePartRemark
C1470pF 
C2470uF/10V 
C3, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12100n 
C4, C5(22pF)replaced by 2x LED + 2x rezistor 470R
D11N5819 
D21N4004(1N4007)
IC1PIC16F628A+DIL18 socket
IC274HC154N+DIL24w socket
IC3, IC474HC165N+DIL16 socket
IC574HC595N+DIL16 socket
IC6MAX485+DIL8 socket
IC7MC34063A+DIL8 socket
J1RJ12WEBP 6-4
L1220uHinductor at min 150mA
Q1(4mHz)replaced by 2x LED + 2x rezistor 470R
R10R33 
R21K2 
R33k6 
R410k 
RN1, RN2rezistor net A 8x10K 
S1, S2DIP switch 8xtwo colors recommended
X1, X2, X4, X5, X6, X7ARK300V-3P3 pin 5,0mm
X3, X8, X9ARK300V-2P2 pin 5,0mm
Pro tuto verzi lze použít jednotné rezistory 180R připojené do svorek X1, X2, X3 a zapojit matici pouze z diod, neboť je možné používat pouze jednu diodu do jednoho bodu matice. (nejlépe červenou) With this version you can use same resistors 180R connected into headers X1, X2 and X3; and then create matrix only from LEDs, because you can use only one led to one cell. (recommended is red color)

Novější verze

V této verzi jsem pouze doplnil výkonové budiče pro možnost připojení více LED do každé buňky a také pro možnost použití větších proudů při buzení jednotlivých LED. S tím jsem také zavedl možnost vnějšího napájení. (svorky L,M)
Pro buzení jsem použil tranzistorová pole ULN2803A a UDN2981A (u nás se prodává ekvivalent TD62783AP). Také jsem musel otočit polaritu výstupů a proto jsem nahradil demultiplexer obvodem CMOS 4514N.

Pozor: pro tuto verzi jsem dostal plošné spoje včera, takže jsem jí ještě nestihl postavit a vyzkoušet v praxi.

Newer version

In this version I only added power boosters for possibility to connect more LEDs to every cell; and also for possibility to use more current for every LED. With this I also added possibility to add external power source.(to header L,M)
For boost I used transistor fields ULN2803A a UDN2981A (in my nearest shop they have equivalent TD62783AP). Then I must reverse polarity of outputs of de-multiplexers. Then I use CMOS 4514N as a de/multiplexer.

Warning: I received PCB for this version yesterday, and then I not completed it yet and have no chance to test it.

all in one .zip
NamePartRemark
C1470pF 
C2470uF/10V 
C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12100n 
C13100uF/16V 
D11N5819 
D2, D31N4004(1N4007)
IC1PIC16F628A+DIL18 socket
IC2CMOS 4514N+DIL24w socket
IC3, IC474HC165N+DIL16 socket
IC574HC595N+DIL16 socket
IC6MAX485+DIL8 socket
IC7MC34063A+DIL8 socket
IC8, IC9ULN2803A+DIL18 socket
IC10UDN2981A(TD62783AP)+DIL18 socket
J1RJ12WEBP 6-4
JP1pin header 3x1pin header 2.54mm 3x1 pin
L1220uHinductor at min 150mA
LED1, LED2LED 3mmyellow and red
R10R33 
R21K2 
R33k6 
R410k 
R5560R 
R6560R 
RN1, RN2rezistor net A 8x10K 
S1, S2DIP switch 8xtwo colors recommended
X1, X2, X4, X5, X6, X7ARK300V-3P3 pin 5,0mm
X3, X8, X9, X10, X11ARK300V-2P2 pin 5,0mm

Software a návod k práci

Software je velice jednoduchý a jeho ovládání je také velmi jednoduché. Pro ovládání je potřeba nastavit dvě čísla - adresu zařízení v rámci XpressNet sběrnice a číslo počátečního modulu zpětného hlášení, nebo počáteční výhybky. Obě hodnoty se nastavují pomocí DIP přepínačů.

Adresa XpressNet se nastavuje pomocí přepínače, který je na fotkách modrý. Na plošném spoji jsou označené váhy jednotlivých pozic 1,2,4,8,16. Přepínačem A se nastavuje režim obsazení kolejí (off) nebo režim polohy výhybky (on). Přepínače B a C nemají v této verzi žádný význam.
Adresa počátečního modulu zpětného hlášení se nastavuje přepínačem, který je na fotkách červený. Na plošném spoji jsou označené jednotlivé váhy 1,2,4,8,16,32,64,128. (Pro centrálu NanoX platí, že první modul má v základním nastavení adresu 64.)

Následující obrázek ukazuje nastavení pro XpressNet adresu 22 (2+4+16) a adresu prvního modulu 64

Software and working instructions

Software is really easy and using of it is simple. For using is necessary to set up two numbers - XpressNet address and number of first feedback module. Both parameters are set up by DIP switches.

XpressNet address is set up by blue color switch (on my pictures). On PCB side is marked by levels of switch - 1,2,4,8,16. Switch A is used to switch between feedback display mode (Off) or turnout position mode (On). Switches marked as B and C is not used in this version of software.
Address of first feedback module is set up by red color switch (on my photos). On PCB is marked levels of switch - 1,2,4,8,16,32,64,128. (For NanoX command station is address of first module 64 by default.)

Following picture shows setup for XpressNet address = 22 (2+4+16) and first module = 64.
V režimu výhybek se zadává adresa dekodéru, takže adresa 0 znamená výhybky 1,2,3 a 4; adresa 1 znamená výhybky 5, 6, 7 a 8 (zjednodušeně řečeno adresa výhybky děleno 4). Následující obrázek ukazuje nastavení pro XpressNet adresu 22 (2+4+16) a adresu první výhybky 1. In turnout mode the address is decoder address. It mean, that address 0 mean turnouts 1,2,3 and 4; address 1 mean turnouts 5,6,7 and 8 (simplified as turnout address divided by 4). Following picture shows setup for XpressNet address = 22 (2+4+16) and first turnout address 1.
V režimu výhybek jsou pro každou výhybku použity dvě LED, stejně jako je například zobrazení u MultiMAUS. Pokud totiž používáte dekodéry s přímým ohlasem a pomalé přestavníky (např: želva, servo), pak jsou legitimní stavy kdy výhybka není ani v jednom známém stavu.
Podobně pokud je jako centrála použita MultiMAUS, pak je výhybka která nikdy nabyla použita zobrazena jako že se nachází v obou polohách zároveň.

Následující obrázek zobrazuje doposud nepoužitou výhybku 17 na ovladači MultiMAUS a na zobrazovači XbusFBO.
In turnout mode is used two leds for every turnout. Same as for example on MultiMAUS display. Once we are using decoders with direct feedback and slow motion switch machines (for example tortoise or servo), then it is possible to have turnout in unknown state.
Similar situation is, when MultiMAUS is used as command station. Then never used turnout is displayed in both positions together.

Following picture show nevwr used turnout number 17 on MultiMAUS throttle and on display of XbusFBO.
Žádná další nastavení se už neprovádí. Jednoduše stačí zapojit LED diody do správných pozic. Pozice jsou číslovány následujícím způsoben:
Modrá čísla určují, kolik se přičte k adrese prvního modulu - nebo, chcete-li pořadí modulu.
Červená čísla určují číslo vstupu na modulu.
Zeleně jsou naznačeny příklady zapojení LED diod. Pro jednodušší verzi modulu lze použít společné rezistory. Pro novější je nutné používat rezistory podle počtu diod v řetězci. Také je nutné si nastavit pracovní napětí - lze si zvolit 5V a nebo 12V.
No additional settings are necessary. Simple connect LEDs into proper positions. Positions are calculated by following method:
Blue numbers mean, what number is added to base module address. Or if you like it, then module position in chain.
Red numbers mean number of input.
Green color is used for example of LED connection. For simple version of module can be used shared resistors for outputs. For newer version must be used resistors depend on amounts of LEDs in chain. It is also necessary to set up working voltage - it can be chosen by jumper to 5V or 12V.



Video

Download: HEX file