TWI über Betriebsspannung für MoBa

[dj_cyborg]

Hallo,

ich bin am überlegen wie man am besten eine Modellbahnanlage komplett über TWI / I2C realisieren kann.
Ich würde gern zur Stromerzeugung ein PC-Netzteil nutzen. Ich würde gern die Steuersignale SCL/SDA über die Betriebsspannung übertragen.

Zu folgende Fragen würde mich Eure Meinung Interessieren:

1. Wäre gepulster Wechselstrom die beste Lösung, oder doch eher Gleichstrom?
2. Wie würdet Ihr am besten die Signale auf modellieren und raus filtern? (evtl. gibts auch ein IC dafür, Platz/Bauteil sparend)
3. Wie würdet Ihr an jedem Endpunkt die 5V Steuerspannung erzeugen? (Strom/Platz/Bauteil sparend)

vielen Dank für Eure Hilfe

mfG
Mario

[markusj]

ich bin am überlegen wie man am besten eine Modellbahnanlage komplett über TWI / I2C realisieren kann.

Gar nicht. Was auch immer du über die Leitungen überträgst ist *kein* I2C/TWI. Dazu reicht die Leitungszahl schlicht und ergreifend nicht aus.

Realistisch betrachtet macht es am meisten Sinn sich die Dokumentation zu den verbreiteten Digitalsystemen anzusehen, das sind zum einen das Motorola-Format und zum anderen DCC. Rein elektrisch Betrachtet käme für eine Eigenbaulösung auch noch Protokoll in Frage was elektrisch in Richtung One-Wire-Bus (Dallas/Maxim 1-Wire) geht, aber damit bist zu zu jeder anderen Digitalzentrale inkompatibel.

mfG
Markus

[dj_cyborg]

Hi Markus,

und Danke für deine Antwort.

Schade, ich hatte evtl. den Gedanken dass ich die eine Signalleitung auf die positive Halbwelle (rechteck puls) und die andere auf die negative Halbwelle mit einer Offsetspannung drauf legen könnte.
Evtl. hätte man auch das ganze System mit 5V betreiben können da die PC-Netzteile schon einige Ampere abkönnen.

TWI wäre mir eigentlich lieber als 1-Wire, ich denke nochmal drüber nach. DCC hatte ich schonmal etwas reingelesen, wegen Motorola werde ich noch mal Google bemühen.

Danke

mfG

Mario

[markusj]

Schade, ich hatte evtl. den Gedanken dass ich die eine Signalleitung auf die positive Halbwelle (rechteck puls) und die andere auf die negative Halbwelle mit einer Offsetspannung drauf legen könnte.
Evtl. hätte man auch das ganze System mit 5V betreiben können da die PC-Netzteile schon einige Ampere abkönnen.

Das würde in eine grenzenlose Materialschlacht ausarten um die I2C-Signale erst so umzuformen dass du sie Übertragen und hinterher wieder zurückzuwandeln. Außerdem müssen SDA und SCL synchron angesteuert werden, die beiden Signale sequentiell über eine Leitung zu übertragen während die andere ein stabiles Referenzpotential stellt funktioniert nicht.

Davon abgesehen wurde I2C für einen komplett anderen Einsatzbereich entwickelt, es entspricht deinen Anforderungen weder elektronisch noch auf Protokollebene.

mfG
Markus

PS: Mit 5V hättest du wahrscheinlich recht wenig Spaß. Märklin fährt, so weit ich weiß, digital mit 18V ...

[PICture]

Hallo!

Für Signale mit Amplitude bis 18 V eignen sich sehr gut die digitale standard CMOS IC's aus der Reihe 4000 (keine 74HC(T)4XXX). Beispielweise: http://such002.reichelt.de/index.htm...olr;GROUPID=46 .

[dj_cyborg]

Hallo Markus, hallo Picture

@Markus, ich denke du hast recht dass der Aufwand für TWI zu groß wird. (Falls es überhaupt geht) Das Protokoll muss auch nicht mit Märklin und Co. zusammen passen. Da es dann komplett ein eigenes werden würde.

Aber angenommen ich würde eine Systemversorgung von 12V nehmen und einen 1Wire Betrieb. Wie könnte ich die Systemspannung dann auf meinetwegen 10V ziehen? Höher als die Betriebsspannung wird wahrscheinlich noch schwieriger, oder?

@Picture, danke für den Link. Ich bin gerade dabe diesen mal näher anzusehen http://www.reichelt.de/MOS-4007/3/in...07&SEARCH=CMOS. Bin aber noch nicht ganz dahinter gestiegen.

Danke euch beiden.

mfG
Mario

[markusj]

Die genannten CMOS-Bausteine sind eine Sackgasse. Du brauchst eine geeignet ausgelegte Leistungsendstufe, die Logik-ICs können die erforderlichen Leistungen nicht erbringen.

Wie könnte ich die Systemspannung dann auf meinetwegen 10V ziehen? Höher als die Betriebsspannung wird wahrscheinlich noch schwieriger, oder?

Zwei MosFETs. Einer in Serie zum Abschalten der Versorgungsspannung, ein zweiter zum aktiven Kurzschließen mit GND. Du ziehst das Signal nicht auf 10V runter, du unterbrichst die Spannungszufuhr vorübergehend komplett. Alle angeschlossenen Decoder müssen diese kurze Zeitspanne durch in Kondensatoren gespeicherte Energie (Leitung->Diode->Kondensator) überbrücken. Die Spannung noch höher zu treiben macht wenig Sinn, einmal aufgrund des Aufwands und dann würden auch noch die Anforderungen an die Spannungsfestigkeit der Bauteile steigen.

mfG
Markus