Schrankensensoren
Jede Schranke des Bahnüberganges ist mit einer Lichtschranke versehen, die Informationen über deren aktuellen Zustand liefern kann. Wenn der Baum sich absenkt, taucht ein kleiner Wimpel an seinem Ende in die Lichtschranke ein und unterbricht sie. Das System kann auf diese Weise feststellen, ob eine Schranke sich wie geplant geschlossen oder geöffnet hat. Die Ansteuerung der Lichtschranken wird an eine Kontaktschnittstelle der Leistungselektronik angeschlossen. Die Schaltung muß sich daher wie ein Kontakt verhalten und die beiden Ereignisse "Schranke schließt sich" und "Schranke öffnet sich" in die Sensormeldungen "vorwärts" und "rückwärts" übersetzen. Diese Aufgabe übernimmt ein Mikrocontroller vom Typ PIC 12F629.
Ansteuerung der Schrankensensoren
Die Schaltung enthält Interfaces für zwei Lichtschranken vom Typ CNY36. Ihren Strom bezieht sie von der Leistungselektronik, die Spannung wird von einem 78L05 für den Mikrocontroller auf 5 Volt stabilisiert. Dieser kann mit Hilfe von zwei Pullup-Widerständen die Lichtschranken abfragen und über einen Treiberbaustein die Kontaktmeldungen erzeugen. Die Firmware muß nur die Kontaktleitungen nach dem richtigen Schema ansteuern.
- Der Mikrocontroller fragt in einer Endlosschleife beide Lichtschranken ab.
- Wenn Schranke 0 seit dem letzten Durchlauf ihren Status geändert hat, wird jetzt der erste Teil der Kontaktmeldung erzeugt (ein Kontakt offen, der andere geschlossen). Das gleiche Schema wiederholt sich für Schranke 1.
- Anschließend wartet das Programm 21 Millisekunden.
- Wenn bei einer Schranke zuvor die erste Hälfte der Kontaktmeldung ausgegeben wurde, folgt jetzt die zweite Hälfte (voriger Kontakt offen, anderer geschlossen).
- Nach einer Pause von weiteren 21 Millisekunden startet die Schleife von vorn.
Die Platine selbst ist schnell aufgebaut und wird über ein Kabel mit Buchsen an beiden Enden mit der Leistungselektronik verbunden. Die benötigten Bauteile sind in der folgenden Tabelle aufgeführt.
Bestückungsplan der Schrankensensoren
Die Firmware muß bei dieser Schaltung vor dem Einbau des Mikrocontrollers installiert werden, da die Platine keine Programmierschnittstelle enthält. Spätere Updates sind nur möglich, wenn der PIC in einem IC-Sockel betrieben wird.
| Widerstände | |
|---|---|
| 6x | 1 kOhm, 1/8 Watt |
| 2x | 100 kOhm, 1/8 Watt |
| Halbleiter | |
| 1x | Diode 1N4148 |
| 1x | Spannungsregler 78L05 |
| 1x | Treiber ULN2003, DIL |
| 1x | Mikrocontroller PIC 12F629 |
| 2x | Gabellichtschranke CNY36 |
| Kondensatoren | |
| 2x | 100 nF, Vielschicht |
| 1x | 10 uF / 25 Volt, Elektrolyt |
| Steckverbinder | |
| 2x | Stecker PSS 2,54 mm, 5 Pins |
| Verschiedenes | |
| Kabel, Abstandhalter, Schrauben | |
| 1x | Platine, einseitig |
Es wäre alternativ möglich gewesen, je eine Lichtschranken direkt an die parallelgeschalteten Kontakteingänge eines Anschlusses anzuschließen und auf den Mikrocontroller zu verzichten. Der so entstehende Sensor könnte aber nur das Schließen und nicht das Öffnen einer Schranke registrieren, daher ist der kompliziertere Weg in diesem Fall nötig.
