Bidirektionale Kommunikation

[Peter Sebastian Schmitz]

Hallo!
Ich soll die unidirektionale Kommunikation einer
Märklin-Digital-Eisenbahn in eine bidirektionale Kommunikation
umwandeln.
Das zurückgesendete Signal vom Zug soll Informationen über die
aktuelle Geschwindigkeit und/oder die gefahrene Wegstrecke enthalten.
Die Telegramme der Digital-Bahn sind insgesamt 5ms lang. In den ersten
4ms wird ein hochfrequentes Rechtecksignal, welches zugeleich auch die
Versorgungsspannung darstellt, übertragen, danach folgt eine Pause von
1ms.
Mein Problem ist, daß ich, um Kreuzmodulationen zu verhindern, nur
diese 1ms zur Übertragung meiner Daten zu Verfügung habe. Außerdem ist
die Spannungsquelle der Digital-Eisenbahn so niederohmig, daß mein
eigenes Signal kurzgeschlossen wird. Ein C kann ich nicht einbauen, da
dadurch der Gleichspannungsanteil gesperrt wird, ein L kann ich nicht
einbauen, da dadurch das Digital-Signal platt gedrückt wird.
Kann mir da vieleicht jemand einen Tipp geben?
Gruß Peter Sebastian Schmitz

 

[MaWin]

Peter Sebastian Schmitz <Sebi23@gmx.net> schrieb im Beitrag <9a01a5fb.0310050748.48ea20b1@posting.google.com>...

Ich soll die unidirektionale Kommunikation einer
Märklin-Digital-Eisenbahn in eine bidirektionale Kommunikation
umwandeln.

Was fuer ein Held. Denk kurz drueber nach, das das seit Bestehen
des Maerklin-Formats vor 25 Jahren ein (weitestgehend ungeloestes)
Thema ist.

Die Ansaetze sind AUFWAENDIG oder UNZUVERLAESSIG oder beides.

a) Maerklin laeuft auch mit Gleichspannung, also aendert man das
Signal an der Schiene ab:
'positiv': Niederohmig, 90% der Zeit
(Diode in den Loks laesst nur positive Spannung rein)
'negativ': Hochohmig, nur 10% der Zeit weil ja keine Leistung transportiert.
(bei negativer Schienenspannung belastet die Lok wegen der Diode
das Signal nicht)
Das 'negative' Potential kann der Lok-Decoder jederzeit per
Open Collector Ausgang auf Masse ziehen und damit der
Zentrale was mitteilen. WANN welcher Lokdecoder welches Bit sendet,
muss per Protokoll entschieden werden, z.B. kann ihn die Zentrale
auffordern.
Das Sendeprotokoll ist natuerlich zu aendern, Maerklin-kompatibel ist
es also nicht mehr.

b) Funk mit BlueTooth, bei heutigen Preisen durchaus eine Wahl.

Allerdings muss man deinem 'Auftraggeber' den Kopf waschen:
Wenn er als Wichtigstes rueckgeleitet haben will, wie SCHNELL die Lok
laeuft (der er gerade eben gesagt hat wie schnell sie laufen soll),
dann hat er ein Problem. Er soll noch mal neu nachdenken, was sein
wirkliches Problem ist.
--
Manfred Winterhoff, reply-to invalid, use mawin at despammed.com
homepage: http://www.geocities.com/mwinterhoff/
de.sci.electronics FAQ: http://dse-faq.elektronik-kompendium.de/
Read 'Art of Electronics' Horowitz/Hill before you ask.
Lese 'Hohe Schule der Elektronik 1+2' bevor du fragst.

 

[Martin Lenz]

Peter Sebastian Schmitz schrieb:

Hallo!
Ich soll die unidirektionale Kommunikation einer
Märklin-Digital-Eisenbahn in eine bidirektionale Kommunikation
umwandeln.
Das zurückgesendete Signal vom Zug soll Informationen über die
aktuelle Geschwindigkeit und/oder die gefahrene Wegstrecke enthalten.
Die Telegramme der Digital-Bahn sind insgesamt 5ms lang. In den ersten
4ms wird ein hochfrequentes Rechtecksignal, welches zugeleich auch die
Versorgungsspannung darstellt, übertragen, danach folgt eine Pause von
1ms.
Mein Problem ist, daß ich, um Kreuzmodulationen zu verhindern, nur
diese 1ms zur Übertragung meiner Daten zu Verfügung habe. Außerdem ist
die Spannungsquelle der Digital-Eisenbahn so niederohmig, daß mein
eigenes Signal kurzgeschlossen wird. Ein C kann ich nicht einbauen, da
dadurch der Gleichspannungsanteil gesperrt wird, ein L kann ich nicht
einbauen, da dadurch das Digital-Signal platt gedrückt wird.
Kann mir da vieleicht jemand einen Tipp geben?

Die Frequenz ordentlich erhöhen, so auf 27MHz oder gleich bis 433MHz,
was dir lieber ist, dann sind die Streuinduktivitäten ausreichend, um
das Signal nicht kurzzuschließen, ev. kannst du dann die Verbindung mit
der Schiene ganz weglassen. .
Vielleicht auch so im Bereich 100kHz bis 200kHz, ähnlich wie die
Netzleitungssprechgeräte, das Stromnetz ist ja im unteren
Frequenzbereich auch sehr niederohmig. Wenn dein Signal stark gedämpft
wird, dann brauchst du halt einen selektiveren und empfindlicheren
Empfänger.
Wie "hochfrequent" ist denn dein Rechtecksignal - das muß doch eher NF
sein? Wirkliche HF hat die Einheit MHz

Martin

 

[RA Dr.M.Michael König]

Am 5 Oct 2003 08:48:24 -0700, meinte Sebi23@gmx.net (Peter Sebastian
Schmitz):

Ich soll die unidirektionale Kommunikation einer
Märklin-Digital-Eisenbahn in eine bidirektionale Kommunikation
umwandeln.

Wer sagt das?

Versorgungsspannung darstellt, übertragen, danach folgt eine Pause von
1ms.
Mein Problem ist, daß ich, um Kreuzmodulationen zu verhindern, nur
diese 1ms zur Übertragung meiner Daten zu Verfügung habe. Außerdem ist

Sind Sie sicher, daß Sie das Märklin-Motorola-Datenformat auch
wirklich kennen? Schauen Sie sich doch mal die Formatbeschreibung bei
mir genau an:
http://home.arcor.de/dr.koenig/digital/motorola.htm,
in Deutsch:
http://home.arcor.de/dr.koenig/digital/motoueb.htm.

diese 1ms zur Übertragung meiner Daten zu Verfügung habe. Außerdem ist
die Spannungsquelle der Digital-Eisenbahn so niederohmig, daß mein
eigenes Signal kurzgeschlossen wird. Ein C kann ich nicht einbauen, da

Tja, wenn überraschts? Immerhin läuft darüber die Leistung, bis zu 10A
(je nach Booster).

Kann mir da vieleicht jemand einen Tipp geben?

Ich fürchte, daß Sie da nicht weiterkommen werden (Ihr Auftraggeber
würde mich schon mal interessieren). Die einzige Rückmeldung, die mir
in diesem Bereich (nicht bei Mama Märklin sondern bei DCC - was aber
elektrisch Jacke wie Hose ist) bekannt ist, ist, daß für eine sehr
kurze Zeit das Digitalsignal kurgeschlossen wird und der Booster dies
detektiert und an die CU meldet.

Beste Grüße

Dr. Michael König
--
RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11
D-65929 Frankfurt a.M. * Dalbergstraße 4
nospam@drkoenig.de [ersetze "nospam" durch "info"] * www.drkoenig.de

 

[RA Dr.M.Michael König]

Am 5 Oct 2003 16:16:37 GMT, meinte "MaWin" <me@privacy.net>:

Was fuer ein Held. Denk kurz drueber nach, das das seit Bestehen
des Maerklin-Formats vor 25 Jahren ein (weitestgehend ungeloestes)
Thema ist.

Wir wollen nicht übertreiben - 20 Jahre genügen auch.

a) Maerklin laeuft auch mit Gleichspannung, also aendert man das
Signal an der Schiene ab:
Das Sendeprotokoll ist natuerlich zu aendern, Maerklin-kompatibel ist
es also nicht mehr.

))) Das ist _keine_ Lösung des Problems. Davon abgesehen dürfte
dann die Informationsübetragung nicht mehr so recht fusionieren bzw.
ein ganz anderes System erfordern.

b) Funk mit BlueTooth, bei heutigen Preisen durchaus eine Wahl.

Scheidet wegen der Größe aus. Wo soll der Platz in den Loks herkommen?
Außerdem: Wie willst Du reglementieren, daß nicht alle Loks wild
drauflos senden? Das erfordert noch mehr Aufwand und Platz ....

Allerdings muss man deinem 'Auftraggeber' den Kopf waschen:
Wenn er als Wichtigstes rueckgeleitet haben will, wie SCHNELL die Lok
laeuft (der er gerade eben gesagt hat wie schnell sie laufen soll),
dann hat er ein Problem. Er soll noch mal neu nachdenken, was sein
wirkliches Problem ist.

Da hst Du recht - diese Information ist - abgesehen davon, daß man sie
auch kabelgebunden ermitteln und melden könnte - denkbar unwichtig. In
der Praxis manchmal wichtig ist die Identifikation der Lok, wofür es
ja schon verschiede (wenngleich bei entsprechender Zuverlässigkeit
auch kostenaufwändige) Lösungen gibt.

Beste Grüße

Dr. Michael König
--
RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11
D-65929 Frankfurt a.M. * Dalbergstraße 4
nospam@drkoenig.de [ersetze "nospam" durch "info"] * www.drkoenig.de

 

[Peter Sebastian Schmitz]

Martin Lenz <m.lenz@kreuzgruber.com> wrote in message news:<3F812E74.1B7C242D@kreuzgruber.com>...

Die Frequenz ordentlich erhöhen, so auf 27MHz oder gleich bis 433MHz,
was dir lieber ist, dann sind die Streuinduktivitäten ausreichend, um
das Signal nicht kurzzuschließen, ev. kannst du dann die Verbindung mit
der Schiene ganz weglassen. .
Vielleicht auch so im Bereich 100kHz bis 200kHz, ähnlich wie die
Netzleitungssprechgeräte, das Stromnetz ist ja im unteren
Frequenzbereich auch sehr niederohmig. Wenn dein Signal stark gedämpft
wird, dann brauchst du halt einen selektiveren und empfindlicheren
Empfänger.
Wie "hochfrequent" ist denn dein Rechtecksignal - das muß doch eher NF
sein? Wirkliche HF hat die Einheit MHz

Martin

Naja, wenn man mal von den Angaben ausgeht, die der Rechtsanwalt Dr.
M. König auf seiner Internet-Seite veröffentlicht hat, dann arbeiten
die Loks mit einer Datenübertragung von 38400bps und Weichen mit
76800bps.
Siehe hierzu folgende Seite:
http://home.arcor.de/dr.koenig/digital/motoueb.htm
Peter Sebastian Schmitz

 

[RA Dr.M.Michael König]

Am 6 Oct 2003 07:42:23 -0700, meinte Sebi23@gmx.net (Peter Sebastian
Schmitz):

Wie "hochfrequent" ist denn dein Rechtecksignal - das muß doch eher NF
sein? Wirkliche HF hat die Einheit MHz
Naja, wenn man mal von den Angaben ausgeht, die der Rechtsanwalt Dr.
M. König auf seiner Internet-Seite veröffentlicht hat, dann arbeiten
die Loks mit einer Datenübertragung von 38400bps und Weichen mit
76800bps.
Siehe hierzu folgende Seite:
http://home.arcor.de/dr.koenig/digital/motoueb.htm

Tja, die Quelle ist schon richtig, aber wer lesen kann ist im Vorteil:
Die Lokdaten liegen bei 19kHz, die Weichendaten bei 38kHz. Aber
(weitestgehend) Rechteck, man "hört" die Daten also noch ziemlich weit
oben ...

Abgesehen von der Problematik, zu verhindern, daß alle Dekoder
zugleich losbrüllen, könnte man analog SelecTRIX für sehr kurze Zeit
(einige zig us, auf jeden Fall wesentlich < 1ms) den Booster
ausschalten und während dieser Zeit ein kleines Signal - kleiner als
die Durchlaßspannung der Gleichrichter der anderen Dekoder - auf die
Schiene liegen. Da während dieser Zeit der Boosterausgang hochohmig
ist und die anderen Dekoder nicht stören, muß kaum Leistung dahinter
sein. Keine Ahnung, ob das fusionieren kann - aber man kann es ja mal
testen.

Beste Grüße

Dr. Michael König

--
RA Dr. M. Michael König * Anwaltskanzlei Dr. König & Coll.
D-65843 Sulzbach/Ts. * Antoniter-Weg 11
D-65929 Frankfurt a.M. * Dalbergstraße 4
nospam@drkoenig.de [ersetze "nospam" durch "info"] * www.drkoenig.de

 

[Peter Sebastian Schmitz]

Wie es scheint habe ich schon eine mögliche Lösung gefunden: Über
einen Spannungsteiler, einen 4093 und ein Zeitglied überprüfe ich
einfach das Signal der Fahrzentrale. Wenn diese länger als 0,2ms auf
Masse liegt, dann unterbreche ich über einen Transistor die Verbindung
zwischen Fahrzentrale und Gleis. Genau die selbe Abtastung des Signals
erfolgt im Zug durch eine C-Control, die in der Zeit, in der die
Fahrzentale vom Gleis getrennt ist, die Daten übermittelt. Die
Signal-Spannung der Daten darf nicht höher als 0,5V sein, damit die
Schwellspannung der Dioden der Decoder auf keinen Fall überschritten
wird. (Diese haben wahrscheinlich 2 Dioden zur Gleichrichtung, von
daher wäre auch ein Pegel von 1V denkbar, aber 0,5V ist auf jeden Fall
auf der sicheren Seite) Die Übertragung der eigenen Daten soll
höchstens 1ms dauern, danach wird die Fahrzentrale wieder zugeschaltet
und das "normale" Märklin-Telegramm kann wieder gesendet werden.

Vielen Dank für all die kleinen, teilweise auch recht guten Tips!

MfG
Peter Sebastian Schmitz