WiFi velitelská stanice DCC pro modelovou železnici: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Aktualizováno 5.

Zcela nový systém DCC využívající ke komunikaci instrukce WiFi

Velmi jednoduchý elektronický obvod poskytuje signál DCC a výkon pro trať, ale aplikace dělá skutečnou práci! Počítač ve vašem telefonu je plně využit vytvořením kódů potřebných k vytvoření každého balíčku instrukcí, což zjednodušuje práci mikrořadiče!

Aplikace k dispozici za 8,49 GBP v Obchodě Play „Locomotive DCC 3 WiFi“

- tuto aplikaci je nutné nainstalovat do zařízení s Androidem 7 a novějším.

Nejjednodušší řídící stanice DCC kompatibilní s NMRA !! Podívejte se na níže uvedený seznam funkcí

Vhodné pro standardní dekodéry kompatibilní s NMRA, např. Bachmann, Lenz, Atlas, Hornby atd

Mezi funkce patří: Až 3 uživatelé na telefonech nebo tabletech Android (užitečné pro členy klubu) 4místné adresování lokomotivy Program na hlavní straně (PoM) Konzistentní ovládání Ovládání 1 až 50 lokomotiv Pohony až 12 lokomotiv OO/HO Chráněno krátkým obvodem Automatické vypnutí přetížení Světla a směr Funkce 1 až 28 Výhybka / body / příslušenství až 255 párů výstupů Vlastní pojmenování vašich lokomotiv Změňte jakoukoli funkci na okamžité vypínače Aplikace má upravitelné názvy, viditelnost a okamžité možnosti na 28 funkčních tlačítcích Aplikace má 4 pruhy rychlosti na obrazovce pro ovládání 4 lokomotiv na čas Přidejte maximální rychlost pro každý lokomotivu Vyberte zdroj stejnosměrného proudu podle použitého měřítka (Z/N/OO/HO/O) 14v až 16v

Seznam dílů:

1 off ESP32 S Development Board 2,4 GHz WiFi+Bluetooth anténa CP2102 modul

Poznámka: správnou konfiguraci zařízení pro tento návrh DPS najdete ve výkresu

1 off Arduino Pro Mini Atmega328P 5V/16M

1 off IC LMD18200T H-bridge

1 off 0,1 ohm 2W kovový filmový odpor (11,5 mm x 4,5 mm)

7 off Kondenzátor 0,1uf

Poznámka: 10k odpor vedle 4,7k není pro verzi WiFi vyžadován

1 vypnuto 470 ohmů (místo 10 k vedle odporu 0,1 ohmu

1 vypnutý rezistor 2k8Ω (může to být 2,2k nebo 2,7k nebo 2,8k)

2 off 180Ω rezistory

1 off kondenzátor 10uf 25v;

1 off kondenzátor 220uf 16v;

1 Phoenix Contact MKDS 1/ 2-3, 5 2cestná šroubová svorkovnice do DPS 13,5A 200V 3,5 mm

1 Rezistor 4,7 kΩ

1 integrovaný regulátor pozitivního napětí L7805 CV s 1 chladičem TO 220 pro L7805

Poznámka: tento 5v regulátor poběží horký, pokud není použit dostatečný chladič

Může být vyžadováno připojení externě z desky plošných spojů pomocí drátových připojení

2 vypnuté 15kolíkové kolíkové kolíkové lišty s pruhy 0,1 2,54 mm

2 vypnuté 12kolíkové kolíkové kolíkové lišty s pruhy 0,1 2,54 mm

1 off 6 pin 2,54 mm PCB Universal Screw Block

1 vypnutá Zenerova dioda 4,7 V 0,5 W nebo 3,6 V 0,5 W

Drát

Napájení:

NEPOUŽÍVEJTE řadič stejnosměrného proudu, protože neposkytují skutečné stejnosměrné napětí.

Verze 15 V 2 A s konektorem 2,1 x 5,5 mm, vyhledejte položku eBay # 401871382681

Krok 1: Pohled na funkce ESP32 a použití s Arduino IDE

Před několika lety vzal ESP8266 integrovaný svět IoT útokem. Za méně než 3 $ byste mohli získat programovatelný mikrořadič s podporou WiFi, který bude moci sledovat a ovládat věci odkudkoli na světě. Nyní společnost Espressif (polovodičová společnost za ESP8266) vydala perfektní super nabitý upgrade: ESP32. Být nástupcem ESP8266; Má nejen podporu WiFi, ale také Bluetooth 4.0 (BLE/Bluetooth Smart) - ideální pro téměř jakýkoli projekt IoT.

ESP32 integruje bezdrátový transceiver 802.11b/g/n HT40 Wi-Fi, takže se může nejen připojit k síti WiFi a komunikovat s internetem, ale může také nastavit vlastní síť, což umožňuje připojení dalších zařízení přímo k to. ESP32 podporuje také WiFi Direct, což je dobrá volba pro připojení peer-to-peer bez potřeby přístupového bodu. Nastavení WiFi Direct je snazší a rychlosti přenosu dat jsou mnohem lepší než Bluetooth. Čip má také funkce Bluetooth ve dvou režimech, což znamená, že podporuje jak Bluetooth 4.0 (BLE/Bluetooth Smart), tak Bluetooth Classic (BT), což je ještě více univerzální.

V tomto projektu používám pouze schopnost WiFi k vytvoření místního serveru pro velitelskou stanici DCC pro komunikaci s aplikací pro Android.

Teoreticky je možné použít pouze modul ESP, nicméně požadovaný kód generování hodin se zcela liší od použití kódu hodin AVR v Arduino Pro Mini. Nechám tento úkol na jiném čtenáři!

Spojení mezi ESP32 a Arduino je opravdu jednoduché - viz schéma zapojení. RX, TX od Pro Mini se připojují k Rx2, Tx2 zařízení ESP. Všimněte si použití odporů ke snížení úrovně signálu na ESP32, protože může používat pouze úrovně 3,3 V.

Krok 2: Schéma zapojení a PCB

Obvod Arduino je stejný jako ve verzi Bluetooth. Přidal jsem zásuvky pro montáž ESP32 místo modulu BT. Tato deska plošných spojů je nyní k dispozici k prodeji na eBay zde. Arduino musí být verze Pro Mini ATmega 328 16MHz 5v

ESP32 funguje jako WiFi server, který přijímá data z aplikace WiFi_DCC a přenáší je do Arduina přes pin TX2. Všechna data, která se vracejí zpět do aplikace, budou odeslána přes pin RX2.

Rezistor snímající proud 0,1 ohm detekuje přetížení a zkratové podmínky, které pak nastavují systém, dokud není přijat resetovací signál.

H-můstek LMD18200T přemění paket DCC na křivku střídavého proudu, která zásobuje trať energií a daty.

Poznámka: 5voltový regulátor v pouzdru TO-220 se při napájení modulu ESP32 (až 200 mA) zahřívá, proto je nutné použít chladič.

Krok 3: Náčrt MCU uzlu ESP32

Aktualizováno 2020-11-30 - použijte prosím nový náčrt připojený „DCC_WiFi_v3.ino“

Aktualizováno 17/7/2020 - použijte prosím nový náčrt připojený „DCC_WiFi_v2.ino“

Tato skica nastavuje váš místní server a přijímá aktualizace z aplikace na vašem zařízení Android. Komunikace je obousměrná, aby bylo možné hlásit data o aktuálním stavu čerpaná systémem zpět do aplikace.

Přejděte na odkaz GitHub a získejte zde požadované soubory knihovny.

ESP32S musí být naprogramován přes Arduino IDE. Přejděte na Nástroje, Deska a ze seznamu vyberte Node32S nebo NodeMCU-32S.

Přejděte na Nástroje, Port a vyberte /dev/cu. SLAB_USBtoUART

To je možnost na mém Apple MacBook Air - něco podobného na PC bych si představoval.

Skica Arduina 'DCC_WiFi_v1.ino' vyžaduje tyto soubory knihovny:

// pro aplikaci 'LocoMotive WiFi Controller'

// vytvoří přístupový bod WiFi a poskytne na něm webový server

#include "WiFi.h" #include "WiFiClient.h" #include "WiFiAP.h"

const char *ssid = "DCC_WiFi"; // musí odpovídat nastavení zařízení Androidconst char *heslo = "123456789"; // je nutné zadat, pokud je vybrána výše ssid

Server WiFiServer (80);

Krok 4: Arduino Pro Mini Sketch

Aktualizováno 5. 4. 2021 - použijte prosím nový náčrt připojený k příkazové stanici „command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino“

Aktualizováno 24/3/2021 - použijte prosím nový náčrt připojený 'command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v3.ino'

K načtení skici do Arduino Pro Mini potřebujete adaptér USB-TTL, jako je CH340, dostupný na eBay nebo zde na webu Hobby Components:

Krok 5: Aplikace WiFi_DCC

Aplikace je k dispozici na Google Play Store zde 'LocoMotive DCC 3 WiFi'.

Aplikace je k dispozici na Google Play Store zde 'LocoMotive DCC 2 WiFi'.

Aplikaci je možné načíst na více než jedno zařízení Android, aby bylo možné zajistit více škrcení DCC.

Poznámka: Aplikace funguje dobře v systému Android 7, avšak v systému Android 9 výše musíte v nastavení telefonu vypnout „mobilní data“

Možná budete muset také zapnout GPS v nastavení polohy vašeho zařízení.

Abyste se mohli efektivně připojit, musíte také několikrát kliknout na tlačítko Získat WiFi.