您当前的位置:五五电子网电子知识单元电路编、解码-加、解密电路能够读写DCC(模型铁路)的解码器 正文
能够读写DCC(模型铁路)的解码器

能够读写DCC(模型铁路)的解码器

点击数:7166 次   录入时间:03-04 11:50:53   整理:http://www.55dianzi.com   编、解码-加、解密电路


     该电路可以辨识的所有1024个参数。



www.55dianzi.com

    DCC规范除了有为数非常多的选项外,作为特色,用户可各按所需对解码器进行配置,而无须像Marklin公司第一代解码器那样使用DIP转换。此外,每当解码器地址需要改变时,就要拆卸模型。

    对于DCC来说,经由轨道发送信息就可以对解码器进行编程,而无须触及列车。控制选项几乎是不受限制的,仅取决于解码器中的芯片。

    NMRA标准共有1024个配置变量(CV)。目前,只定义了大约50个CV。其余(CV49至CV64,CVll2至CVl28,CV545至CV593,CV624至CVCV640)留给解码器设计者,用以实现各种特定功能,或者,由NMRA保留(CVl5,CVl6,CV20,CV26,CV47,CV48,CV96至CVCVl04,CVl07至CV111,CVl29至CV891,CV594,至CV623,CV641至CV1024),以应日后之需。在所有已定义的CV中,只有少数几个CV(CV1,CV7,CV8,CV29)必须用于每个解码器中。其它则可选用或推荐使用。

    顺便说一下,各CV值存放在非易失性存储器中(通常在微处理器的EEPROM中),以便在不接电源时,仍能保存解码器的设置。



www.55dianzi.com

   如前图所示,电路以Atmel公司的微控制器ATMmega8516为核心。ATMmega8516是已被淘汰的AT90S8515的换代产品,但其管脚和编程是兼容的。主要特性为:程序闪存为8千字节,EEPROM为512字节,RAM为512字节,两个计数器/比较器,一个串口和一个SPI接口。这种ATMega版本还有中断输入和另外三个I/O口(E口)。

    Atmel、ATMega以及ATTiny等公司的AT90系列芯片不论其实际型号如何。都有同样的RISC内核,其中的指令集完全相同。

    1.电源

    电源提供两个电压:5V(用于逻辑电路);15至18V(已整流电压,用于输出级)。所以,本机有两个分开的整流器。lC1提供轨道电压。为此,选用LMBl7。这个整流器的输出电压通过电位器R15来调整。这是NMRA推荐的(加到轨道上的电压原则上会略有改变。其大小取决于量程)。选用原理图上所示的元件值,可得的输出电压为18伏。这完全满足解码器在标度O、HO和N的要求。

    IC1之前是整流器和滤波器的常规组合。IC2提供5V电压。Ic1和IC2都不需用散热器。将它们固定于PCB板上即可以散发它们所产生的微小热量。

    2.输出级

    电源电路以IC3(选用STMicroEleCTRonic的L293E)为核心。从TTL电平开始。这个集成电路产生幅度足够的交流电压,以便系统可以经由轨道进行编程。

    二极管D5-D8保护IC3的输出晶体管,以免毁于浪涌电压。R1的作用是测出流过这些晶体管的电流。使系统能检出来自被编程的解码器的认可脉冲。

    被E9保护的发光二极管D10(记住,DCC电压实际上是交流电压)指示轨道上出现DCC信号。

    用R1测出的电流在送往双比较器IC4之前,由R3/C6加以滤波。IC4b检出大于51毫安的电流(认可信号电流)。IC4a检出大于250mA(缺省值)的电流。比较器的输出送往微控制器,用来指示可能有的过载以及认可信号的出现。

    现在我们回到IC3,说明它从微处理器取得的两个信号。TRACK ENA信号启动IC3的输出晶体管。只要这个信号是逻辑O,K3就没有输出。T1电路将DCC信号反相,以便为IC3中的两个半桥产生必要的电压。

    3.控制器

    我们已经描述以部件IC5为核心的原理图。微控制器负责编程器中的全部驱动和控制任务:驱动LCD、读键盘、产生DCC信号、测量电流等等。专为这种应用而写的程序执行以上各项工作。

    以4位模式对LCD加以驱动,其目的是减少PCB的扫迹数目。P1用来调节对比度。任何基于HD44780控制器的标准模块都适用于这个编程器(除了用于绘图的型号外。大多数LCD模块都用这种芯片:这样做可以使有背光或无背光时的颜色和字符大小等等的选择范围比较广)。

    IC5也用来操作键盘。虽然原理图上采用许多分开的按钮,但电路也适用于4*3小键盘(电话键盘),唯一分开的键是s2。

    二极管D13~D15保护微控制器,否则。当用户按下一个以上的键时,就可能发生短路。当没有任何键被按下时,电阻R14-R16将IC5的输入拉低。

  IC5通过晶体×1而工作于8MHz,它由R10/C11/D11所组成的电路启动。

    K1是可选的接头。有了它,就可能用ATMEL的编程电缆对板上的IC5编程,如果你购买预先由Elector Electronics编程的IC5,你就可以取消板上的K1和D12。



www.55dianzi.com

   虽然编程器的电路简单易懂,但还需要对结构稍作解释。

    为了方便初学者,按照Elektor EleCTRonICS的传统,我们设计好一块精致的印刷电路板。图2示出该板的元器件一侧。用户可以按订购号040422—1从读者服务部买到。各部件按通常的顺序安装:先安装小型部件、电阻和电容,然后安装低压电容器C11和C12:这里我们选用了超小型的。如果你未能找到这么小尺寸的元件,你可以选用你已有的元件,平放地安装在PCB板上;安装空间是足够的。其后,安装接插件K4。原理图中的K4是键盘上的凸形接头。

    我们一般建议将所有集成电路安装在高质量插座(编号的管脚)中,这一点特别适用于IC3,因为它直接与外界相连,或者与静电接触。虽然损坏的可能性很小,但如有必要,可以非常容易撤换IC。

    两个电压整流器,即IC1(LM317)和IC2(L7805),都卧装于PCB板上,使PCB用作为散热器。lC1的金属片一定要很好地绝缘起来,不可与接地的一面有电接触(与7805相反,LM317的金属片是不接地的)。

    关于卧装于PCB的IC1,还有一点要注意。因为它安装在LCD的下面,所以我们一定要选用高度合适的型号。

    1.控制器

    关于IC5,你需要知道已对ATMega 8515写好了程序,但该程序也适用于老型号AT90S8515(后者已过时,故可能以廉价买到)。

    如果你选用后一种方案,你需要把K1和K2固定于板上,并买(或者自制)一条与AT Mel标准相匹配的编程电缆。此外,你还要有适用于AT Mel ATMega的编程软件。为此,我们向你推荐名为Porly Prog的免费软件(可从http:WWW.larices.com下载)。顺便说一下,你还可以在这个网址上找到Atmel电缆(电缆型号STK200+/STK300)的原理图。

    请注意。对于ATMega来说,只将HEX文件发到控制器,使之运行,这是不够的,从ATMega系列选用的各芯片在编程之前首先要进行配置。在出厂时。Atmel将各芯片设置为缺省配置。但这不适用于我们当前的应用,你需要加以改变,否则电路不工作。
 
    芯片配置被设置成所谓“熔断位”,在Ponyprog中,我们在器件菜单中选取ATMega85155(先选‘AVRMiero’,后选‘ATMega8515’)后,单击主窗口中的挂锁图标。在当前显示的窗口中,所有勾号格子都要弃选(或者单击‘Clear All’)。然后,单击‘Write’。一旦设置好各个配置位,你就可以发送HEX文件(菜单‘Command’/  ‘Write proqram(Flash)’)如有必要,你可以参看Pongprog用户手册。

  当然,如果采用预编程的处理器,上述过程就不需要了。

  记住:IC5要使用小高度管座,以免其后在安装LCD模块时出现问题。

    2.键盘

    关于键盘,我们需要指出:如果你打算使用现成键盘,你就需要仔细检查接头处的接线是否与原理图上所示的接线相符。如果有必要,你可以用‘1TTD6’型或类似型号的按钮自制键盘,    安装在一小块样机板上,大多数电话键盘与原理图中的接线是相同的。但谨慎为好。

    3.LCD

    最后要讲一下LCD的安装,你可能已注意到PCB中有一个为此而设的名为LCDl的插座。插座有16个引脚,而标准LCD模块只有14个引脚,其所以如此是因为某些型号的LCD模块的背光连接到与数据总线相邻的两个额外引脚。这里我们已选用PLED显示,因为这种显示方式的质量和可读性极好。

    如果你的显示器件只有14个引脚(无背光或另用背光电源),则该显示器件的引脚1要连接到LCD1管座最左边的引脚(紧挨着R9/R3)。

  4.其他考虑

  现在说明电阻R20,这个电阻用来限制流经背光的电流。关于它的正确值,请参看你的显示器手册。(典型值约为33至47Ω,我们的PLED显示器要求电阻值为33 Ω)。在安装各个集成电路之前,最好在各管座上检查电源电压。请核查各集成电路的有关管脚电压是否正确(+5V-在IC5的管脚40,IC4的管脚8,IC3的管脚10;+18V-在同一管座的管脚20)。至此,我们至少可以确信电源工作正常。只要检查了这一点,就可以把各集成电路插入管座中(当然要先关断电源)。现在可以安装LED:使机壳的顶部恰好处于LCD的上方。开关S2的安装也如此。



www.55dianzi.com

    所有部件安装妥当后,就可以首次接通编程器的电源。电路可直接接到交流电源。其电压约为18至24V,能提供的电流约为250mA(采用6V安的变压器最为合适)。电源接好后,电路应立即启动,显示器应立即显示‘DCCProg Vx.x’,其中Vx,x是程序版本号。如果未显示这个信息,我们就先用P1调整显示对比度。如果仍不奏效,请关掉电源,检查PCB的接线。此外,也要检查显示器是否接得正确。

[1] [2] [3]  下一页


本文关键字:模型  解码器  编、解码-加、解密电路单元电路 - 编、解码-加、解密电路

《能够读写DCC(模型铁路)的解码器》相关文章>>>