RFID Tags und die MoBa

In der Zeitschrift „Digitale Modellbahn“ Ausgabe 03/2015 erschien ein Artikel von Viktor Krön mit der Über­schrift:

Individuelle Fahrzeugerkennung per RFID-Transponder: Der RFID-S88-Light Reader
und dem Titel „RFID-13,56 über S88“.
Das ist die dritte Folge aus einer Serie von Artikeln mit dem Thema RFID für Fahr­zeug­er­ken­nung in der Modellbahn­tech­­nik. Die Folgen 1 und 2 behandelten die RFID-Grund­la­gen und zeigten eine Zug­ver­folgung auf der Basis von RFID Tags mit den Modell­bahn­steuer­pro­gram­men Win-Digipet und Rocrail. Der 3. Arti­kel zeigt, wie man einen eigenen RFID Leser bauen kann, der über den altbe­währ­ten S88 Bus, die eindeutige Ken­nung eines RFID Tags zur Mo­dell­­bahn­zentrale bringt. Damit sind Zentrale und/oder die Modell­bahn­soft­ware in der Lage, jedes mit einem RFID Tag ausge­rüstete Fahrzeug eindeutig zu erkennen und ent­sprechend zu reagieren.
Die Grundlage für dieses Selbstbau­pro­jekt ist ein Arduino Uno, ein Mikropro­zes­sor, den man für wenig Geld im Netz er­werben kann. Dieser Arduino Uno hat zwei Aufgaben:

• Er kommuniziert über eine SPI Schnitt­stelle mit dem Lesemodul RFID-RC522, das man ebenfalls für wenig Geld im Internet erhält. Mit dem Leser werden im Moment nur die UID (einmalige Kennung) der RFID Tags ausgelesen und verarbeitet.
• Er kommuniziert über den S88 Bus im Verbund mit weiteren vor- und nach­gelagerten RFID Lesern und Standard S88 Modulen mit der Zentrale und überträgt Teile der UID oder eine aus der UID generierten 16 Bit CRC Prüf­summe.

Der hier vorgestellte Plati­nen­ent­wurf ist zweiseitig. Er kann direkt als Vorlage für die Herstellung einer dop­pel­sei­ti­gen Platine verwendet werden. Für die Herstel­lung eines RFID-S88-Light Shields am Küchentisch auf ein­seitig ka­schier­tem Material wird, wie im Dimo-Artikel be­schrieben, nur die Unter­seite belichtet und geätzt. Es sind „Vias“ – Bohrungen – vorgesehen, um die Oberseite der Platine händisch zu verdrahten.

Die Eagle Datei mit dem Schaltplan und dem Layout und die dazu­ge­hörige Stück­liste finden Sie hier:

Eine Zeit lang gab es eine professionell hergestellte Platine für RFID-S88-LIGHT-V2. Die ist nun leider vergriffen.

Mit der Arduino Firmware weiter unten kann heute am RFID Port 2 einen zweiten RFID Leser angeschlossen werden. Es hat sich her­aus­ge­stellt, dass der Arduino Uno die dafür er­for­der­liche Pro­zes­sor­leis­tung problemlos bereitstellt. Nach­­stehende Erklärung gilt für die Firmware 20170510_RFID-S88-Light-DUO-CRC14. Verwen­den Sie die Hex Files aus der obigen Tabelle nicht, wenn Sie den RFID-S88-Light für 2 Leser verwenden wollen!

Die Software für den Arduino Uno mit 2 RFID RC522 Lesern weicht in einem wichtigen Punkt von der obigen Software ab. Wurde bei dem ein­zel­nen Leser oben beim Lesen eines Tags eine CRC 16 aus­gegeben, so gibt nun die Software eine CRC 14 aus, also eine 14 Bit breite Zahl zwischen 0 und 16383. Analog zu den DCC Lo­ko­mo­tiv-Adressen, die von 0 bis 10239 gehen, wird auch die CRC 14 auf diesen Bereich künstlich begrenzt. Das bietet dem Mo­dell­bahner die Option, die Lok-ID vom Tag (CRC-14) und die DCC Lok-Adresse gleich zu halten. Eventuell bietet sich damit die Op­tion in einer künftigen, heute noch nicht exis­ten­ten Modell­bahn­soft­ware die Lok über den S88 Bus anzu­mel­den. Man braucht sich die Adres­se oder die Tag-CRC nicht merken, sondern hält die Lok kurz an einen Leser oder fährt daran vorbei. Der RFID-S88-Light Bau­stein kann sowohl für einen Leser (Schnitt­stelle RFID1) als für zwei Leser ver­wendet werden. Die Firmware er­kennt beim Einschalten auto­ma­tisch, ob ein oder zwei Leser ange­schlossen sind. Man muss sich dabei natürlich darüber im Klaren sein, dass das nachträgliche Hin­zufügen des 2. Lesers alle nach­fol­gen­den S88 Adressen um 16 Bit ver­schiebt. Alternativ betreibt man die Le­ser grundsätzlich am Ende der S88 Kette. Um die Lok ID vom Le­ser heute in Rocrail zu verwenden ist pro Leser ein XML Script erfor­der­lich, das die Wer­tig­keit der unteren 14 CRC Bits addiert. Das oberste Bit des S88 Wortes zeigt quasi als Be­legt­­melder den Lesevorgang an und löst die Ausführung des XML Scripts aus.

Der abgebildete Arduino Shield „RFID-S88-Light“ ist nicht mehr erhältlich.

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