Übertragung von S88 über Netzwerkkabel

Ausgangsituation:

    Der S88-Bus hat sich als preiswerter Rücklesebus für die Modellbahn etabliert. Das Prinzip ist einfach: der S88-Bus ist ein serielles Schiebe-Register mit parallelem Load-Eingang.

    Um Störung bei der Übertragung zu minimieren, wird die Übertragung mittels preiswerter Netzwerkkabel durchgeführt. Diese bietet gute Eigenschaften: verdrillt, geschirmt und sicheres, einfaches Stecksystem.

    Die Vorteile CAT-5 Kabel und RJ-45 Steckverbinder haben auch andere Anbieter erkannt. Leider gibt es bisher verschiedenen Pinbelegungen. Mitte 2007 wurde eine Normung durchgeführt - zukünftige Entwicklungen sollen die Normbelegung s88-N verwenden. Mittlerweile haben schon einige Anbieter Produkte angekündigt oder im Programm, u.a. Tams Elektronik, Blücher Elektronik, Sven Brandt (digital-bahn.de), Paco (NanoX-S88), JSS Elektronik, Huib Maaskant (Rückmelder und Adapter), RoSoft von Wim Ros, and rocrail ORF-1). Auch OpenDCC unterstützt ab Version 1.4 S88-N.

Pinbelegung

    s88-N: Normung s88 auf Netzwerkkabel (CAT-5, RJ45)
    Pin S88 Name Beschreibung Pin RJ45 Farbe
    1 DATA Auslesedaten 2 gn
    2 GND Masse für Signale und Versorgungsspannung 3 ws/or
    2 GND 5 ws/bl
    3 CLOCK Taktsignal für die Synchronisation 4 bl
    4 PS (LOAD) Lade die Informationen in den Bus 6 or
    5 RESET Zurücksetzen der Eingangsspeicher 7 ws/br
    6 +5V/+12V Versorgungsspannung für die Rückmeldemodule 1 ws/gn
    - RAILDATA *) Gleissignal 8 br
    - SHIELD Kabelabschirmung, nicht angeschlossen - -

    (*) RAILDATA sollte von Rückmeldemodulen zumindest durchgeroutet werden, auch wenn es nicht benutzt wird.) (Klick aufs Logo für eine hochauflösende Version.)

Benutzungsrichtlinien

    Die Verwendung des Logos, des Names s88-N und der Kabelbelegung ist für Anwender lizenzkostenfrei, jedoch sind zur Sicherstellung der Kompatibilität folgende Vorgaben einzuhalten:
  • Pinbelegung gemäß obiger Tabelle
  • Einhalten der Timinganforderungen und Veröffentlichung der tatsächlich implementierten Timings.
  • Klare Angabe, ob 5V - 12V Betrieb unterstützt wird.
  • Klare Angabe, ob RAILDATA (mit oder ohne Rückmeldung) unterstützt wird.
  • Das Urheberrecht am Logo und am Namen liegt bei Kersten Tams und mir, eine Benutzung, welche über die Kennzeichnung von s88-N fähigen Rückmeldemodulen und Komponenten hinausgeht, ist nur nach schriftlicher Erlaubnis der Urheber gestattet. Module, welche die hier genannten Spezifikationen und Bedingungen nicht einhalten, dürfen das Logo nicht verwenden.
    Jeder Benutzer des Logos hat die Verwendung bei den Urhebern (z.B. durch Mail) anzuzeigen.
    Jeder Benutzer des Logos hat im Handbuch und Webseite einen Quellennachweis anzugeben. (z.B. durch Link auf http://www.opendcc.de, http://www.digital-bahn.de oder http://www.tams-online.de).

Adapter

    Schaltplan Adapter S88-NLayout Adapter S88-N


    Ich habe Platinen machen lassen, diese kosten 2,80€ je Stück (je ein Pärchen).

Bauteile:

    Folgende Bauteile können verwendet werden (Nummer gemäß reichelt.de):
  • MEBP 8-8 (Doppelbuchse zum Kabel verlängern)
  • MEBP 8-8S (Platinenstecker)
  • BL 1X20W8 2,54 (S88-Buchse; diese ist 20 polig, da kann man 3 Buchsen mit 6 Polen daraus machen)
  • Kabel: diese gibt es auch bei Reichelt, nach RJ45 suchen
  • MEB 8-8 (RJ45 Buchse mit 70mm Kabel)
  • Eine Lösung ohne Adapter ist mit Modular-Einbaubuchsen 8-8 mit Anschlusskabel (Reichelt MEB 8-8) möglich. Nachfolgende Abbildung zeigt ein Beispiel in Verbindung mit dem Gleisbesetztmelder von Ratschmeier.
    Bild von U. Pilz; S88-N

Übersicht und Vergleich bisheriger Belegungen

    Übersicht bisheriger Belegungen
      Anbieter / Norm  
    Pin RJ45digital-bahn.deopendcc.derailway-lauf.deiek.des88-N
    1 +12V GND DATA DATA +12V/+5V
    2 DATA CLK GND DATA DATA
    3 GND GND GND GND GND
    4 CLK PS CLK CLK CLK
    5 GND GND PS PS GND
    6 PS RESET RESET RESET PS
    7 +12V +5V +5V +5V RESET
    8 RAILDATA DATA +5V +5V RAILDATA
    Hierzu folgende Anmerkungen:
  • Die bisherigen Belegungen von railway-lauf.de und iek.de sind elektrisch ungünstig, weil die empfindlichen Leitungen nicht mit statischen Leitungen gepaart wurden. Beide sind wohl aus dem Wunsch nach einem einfachem Layout entstanden. Zudem ist bei IEK der GND nicht verstärkt.
  • Eine mögliche höhere Versorgung auf 12V und entsprechende Verschiebung der Schaltschwelle bringt mehr Spielraum, damit sich Störungen nicht auswirken können. Deswegen wurde neben der 5V Versorgung auch die 12V zugelassen. Der Anwender muß beachten, dass nur wenn alle angeschlossenen Module 12V-tolerant sind, dürfen die 12V von Zentrale oder vom s88-Booster verwendet werden. Allerdings birgt die 12V auch die Gefahr von Anwendungsfehlern, so dass meiner Meinung nach nur 5V verwendet werden sollte.
  • Bei der Belegung von digital-bahn.de wurde die Resetleitung weggelassen, was fallweise Kompatibilitätsprobleme bringt. In der s88-N ist diese enthalten.
  • Die optimale GND Versorgung der Belegung von opendcc wurde zugunsten RAILDATA (d.h. das Gleissignal) etwas abgeschwächt.
  • Um unkontrollierte Masseströme bzw. Aufhebung der Schutztrennung zu vermeiden, sollte der Kabelschirm nicht angeschlossen werden.