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Technische Details zur Mini-DIN Buchse an Estlcam Hardware:

Alle Daten ohne Gewähr!


Die Mini-DIN Buchse ist ein "Zwitter" mit 2 verschiedenen Betriebsarten:
  • Betriebsart 1 / Hardware Direktanschluss:
    • Je 2 digitale und analoge Eingänge zum direkten Anschluss von Tastern und Potis...
    • Wird z.B. vom Bedienpanel genutzt...

  • Betriebsart 2 / Serielles Interface:
    • I2C Schnittstelle + 2 Encodereingänge...
    • Tastendrücke, Poti- und Joystickstellungen werden seriell über I2C übertragen...
    • Drehgeber Encodersignale werden über 2 eigene Leitungen direkt an die Steuerung übertragen...
    • Wird z.B. vom Handrad genutzt...



Beschreibung Betriebsart 1:


Pinbelegung (und Kabelfarben beim im Shop verfügbaren
Mini-DIN Kabel, allerdings ohne Gewähr, da der Hersteller wechseln könnte.)
  • Pin 1: GND (rot)
  • Pin 2: Taster Programm Start / Stopp (orange)
  • Pin 3: +5V (braun)
  • Pin 4: Poti Vorschubanpassung (gelb oder blau)
  • Pin 5: Taster Fräsmotor Start / Stopp (schwarz)
  • Pin 6: Poti Drehzahlanpassung (grün)
Grundsätzlich sind eigene Basteleien mit Tastern, LEDs und Potis möglich, aber:
  • Das Bedienpanel und Poti und Taster Modul enthält eine Schutzschaltung (Nexperia IP4220CZ6) um zu verhindern, dass elektrostatische Entladungen zur Steuerung durchschlagen und dort Schaden anrichten können...
  • Dieses Teil ist auch im Schaltplan oben eingezeichnet...
  • Leider ist es winzig und alles andere als bastlerfreundlich...
  • Prinzipiell geht es auch ohne dieses Teil und in der Praxis gibt es nur selten Probleme, ein gewisses Restrisiko bleibt allerdings...
  • Wirklich relevant ist jedoch bei Potis mit Metallachse oder Metallkörper nur Potiknöpfe aus Kunststoff zu verwenden - sonst ist die Gefahr durchschlagender Entladungen tatsächlich erheblich...



Beschreibung Betriebsart 2:

Pinbelegung:
  • Pin 1: GND
  • Pin 2: SDA / Serial Data
  • Pin 3: +5V
  • Pin 4: Encoder A
  • Pin 5: SCL / Serial Clock
  • Pin 6: Encoder B
TWI / I2C Datentransfer Steuerung Richtung Handrad:
  • Jedes Datenframe besteht aus 9 Bytes:
    • Byte 1 = Befehl bzw. Modus in den das Handrad gehen soll.
    • Byte 2-9 = Daten (Altlast ohne Funktion - einfach einlesen und ignorieren)
  • Gültige Befehle für Byte 1 sind:
    • 1: Normale Übertragung der Handrad-Daten.
    • 3: Aufforderung zur Identifizierung: Das Handrad muss mit "Handrad 0001" antworten - sonst wird es nicht von der Steuerung akzeptiert.
    • 4: Challenge: Überbleibsel eines Kopierschutzes. Das Handrad muss mit Hexadezimal "3B59E82AE9B1BED800000000" antworten - sonst wird es zumindest von älteren Estlcam Versionen abgelehnt.
    • 5: Seriennummer Atmega328PB: Das Handrad sollte die Seriennummer des Chips übertragen (10 Byte + 2 Bytes "0" zur Vervollständigung des Datenframes), darf allerdings auch mit Fantasiedaten antworten.
  • Der Befehl bzw. Modus bleibt aktiv bis ein anderer Befehl kommt. Kommt z.b. der Befehl zur Identifizierung muss das Handrad solange damit antworten bis explizit ein anderer Befehl kommt.
TWI / I2C Datentransfer Handrad Richtung Steuerung:
  • Jedes Datenframe besteht aus 15 Bytes:
    • Bytes 1-12 = Daten
    • Byte 13 = Modus / dieses Byte muss dem aktuellen Modus bzw. ausgeführten Befehl entsprechen.
    • Byte 14 = Frame / mit jeder Übertragung muss dieses Byte um 1 hochgezählt werden. Ändert sich dieses Byte nicht mehr geht die Steuerung von einem Problem mit dem Handrad aus, stoppt die Bewegung und versucht einen Reset der Kommunikation.
    • Byte 15 = Prüfsumme / Frames deren Prüfsumme inkorrekt ist werden verworfen um keine ungewollten Aktionen auszulösen
Berechnung der Prüfsumme:
  • Prüfsumme auf 0 setzen.
  • Bytes 1 bis 14 mit Exclusiv Oder verknüfen und nach jedem Byte die Prüfsumme zusätzlich um 1 erhöhen.
    • Prüfsumme = 0
    • Prüfsumme XOR Byte 1
    • Prüfsumme = Prüfsumme +1
    • Prüfsumme XOR Byte 2
    • Prüfsumme = Prüfsumme +1
    • Prüfsumme XOR Byte 3
    • Prüfsumme = Prüfsumme +1
    • usw...
Datenframe Modus 1:
  • Byte 1: 255 (Altlast - muss 255 zurückgeben, sonst ggf. Probleme!)
  • Byte 2:
    • Bit 0 = Start / Stopp Taste Programmstart (1 = nicht gedrückt / 0 = gedrückt)
    • Bit 1 = Start / Stopp Taste Fräsmotor (1 = nicht gedrückt / 0 = gedrückt)
    • Bit 2 = 1 (sonst ggf. Probleme!)
    • Bit 3 = "OK" Taste (1 = nicht gedrückt / 0 = gedrückt)
    • Bit 4 bis 7 = 1 (sonst ggf. Probleme!)
  • Byte 3: Low Byte Vorschub Poti
  • Byte 4: High Byte Vorschub Poti
  • Byte 5: Low Byte Drehzahl Poti
  • Byte 6: High Byte Drehzahl Poti
  • Byte 7: Low Byte X Joystick
  • Byte 8: High Byte X Joystick
  • Byte 9: Low Byte Y Joystick
  • Byte 10: High Byte Y Joystick
  • Byte 11: Low Byte Z Joystick
  • Byte 12: High Byte Z Joystick
  • Byte 13: 1 (Modus)
  • Byte 14: Frame (ständig durchlaufend 0-255)
  • Byte 15: Prüfsumme (siehe Berechnung der Prüfsumme)
  • Poti und Joystickstellungen sind 16 Bit Unsigned Integer von 0 bis 65535.
Datenframe Modus 3:
  • Byte 1-12: "Handrad 0001"
  • Byte 13: 3 (Modus)
  • Byte 14: Frame (ständig durchlaufend 0-255)
  • Byte 15: Prüfsumme (siehe Berechnung der Prüfsumme)
Datenframe Modus 4:
  • Byte 1-12: Hexadezimal "3B59E82AE9B1BED800000000"
  • Byte 13: 4 (Modus)
  • Byte 14: Frame (ständig durchlaufend 0-255)
  • Byte 15: Prüfsumme (siehe Berechnung der Prüfsumme)
Datenframe Modus 5:
  • Byte 1-10: Seriennummer AVR Chip
  • Byte 11-12: Auffüllen mit "0"
  • Byte 13: 5 (Modus)
  • Byte 14: Frame (ständig durchlaufend 0-255)
  • Byte 15: Prüfsumme (siehe Berechnung der Prüfsumme)

Christian Knüll / Heidelbergerstr. 6 / 74746 Höpfingen / Deutschland / christian@estlcam.de