Riadiaca stanica WiFi DCC pre modelovú železnicu: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:55

Aktualizované 5. apríla 2021: nový náčrt a modifikácia komponentov obvodu. Nová skica: command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino

Úplne nový systém DCC využívajúci WiFi na komunikáciu s pokynmi 3 používatelia škrtiacich klapiek pre mobilné telefóny/tablety môžu byť použité v rozložení ideálnom pre domáce aj klubové železnice

Veľmi jednoduchý elektronický obvod poskytuje signál DCC a výkon pre trať, ale aplikácia robí skutočnú prácu! Počítač vo vašom telefóne je plne využitý vytvorením kódov potrebných na vytvorenie každého paketu pokynov, čím sa zjednodušuje práca mikroovládača!

Aplikácia k dispozícii za 8,49 GBP v Obchode Play „Locomotive DCC 3 WiFi“

- túto aplikáciu je potrebné nainštalovať do zariadení s Androidom 7 a novším.

Najľahšia riadiaca stanica DCC kompatibilná s NMRA !! Pozrite sa na zoznam funkcií nižšie !

Vhodné pre štandardné dekodéry kompatibilné s NMRA napr. Bachmann, Lenz, Atlas, Hornby atď

Medzi funkcie patrí: Až 3 používatelia telefónov alebo tabletov Android (užitočné pre členov klubu) 4-miestne adresovanie lokomotívy Program na hlavnej (PoM) Konzistentné ovládanie Ovládanie 1 až 50 lokomotív Pohony až 12 lokomotív OO/HO Chránené proti skratu Automatické vypnutie preťaženia Svetlá a smer Funkcie 1 až 28 Výhybka / body / príslušenstvo až 255 párov výstupov Vlastné pomenovanie vašich lokomotív Zmeňte ľubovoľnú funkciu na prepínače okamžitého zapnutia / vypnutia Aplikácia má upraviteľné názvy, viditeľnosť a okamžité možnosti na 28 funkčných tlačidlách Aplikácia má 4 pruhy rýchlosti na obrazovke na ovládanie 4 lokomotív na čas Pridajte maximálnu rýchlosť pre každý lokomotívu Vyberte zdroj jednosmerného prúdu podľa použitej stupnice (Z/N/OO/HO/O) 14v až 16v

Zoznam položiek:

1 vypnutá modul vývojovej dosky ESP32 S 2,4 GHz WiFi+Bluetooth anténa CP2102

Poznámka: Správnu konfiguráciu zariadenia pre tento návrh DPS nájdete v pinovom diagrame

1 zľava Arduino Pro Mini Atmega328P 5V/16M

1 vypnutá IC mostíka H LMD18200T

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

7 z kondenzátora 0,1uf

Poznámka: 10k odpor vedľa 4,7k nie je pri verzii WiFi potrebný

1 z 470 ohmov (na mieste 10 k vedľa odporu 0,1 ohmu

1 vypnutý 2k8Ω odpor (môže to byť 2,2k alebo 2,7k alebo 2,8k)

2 vypnuté odpory 180Ω

1 vypnutý kondenzátor 10uf 25v;

1 vypnutý kondenzátor 220uf 16v;

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

1 odpor 4,7 kΩ

1 integrovaný regulátor regulátora kladného napätia L7805 CV s 1 chladičom TO 220 pre model L7805

Poznámka: tento 5v regulátor bude bežať horúci, pokiaľ nie je použitý dostatočný chladič

Možno bude potrebné namontovať tento externe z dosky plošných spojov pomocou drôtových pripojení

2 vypnuté 15 -kolíkové kolíkové kolíky s kolíkovou lištou 0,1 2,54 mm

2 off 12 -pinový kolíkový kolíkový kolík s páskou 0,1 2,54 mm

1 vypnutá 6 -pólová univerzálna skrutkovacia svorkovnica do plošného spoja 2,54 mm

1 vypnutá Zenerova dióda 4,7 V 0,5 W alebo 3,6 V 0,5 W

Drôt

Napájanie:

NEPOUŽÍVAJTE radič jednosmerného prúdu, pretože neposkytuje skutočné napätie DC.

Verzia 15 V 2 A s konektorom 2,1 x 5,5 mm, vyhľadajte položku eBay # 401871382681

Krok 1: Vhľad do funkcií ESP32 a ich používanie s Arduino IDE

Pred niekoľkými rokmi ESP8266 zobral útokom zabudovaný svet internetu vecí. Za menej ako 3 doláre môžete získať programovateľný mikroovládač s podporou WiFi, ktorý bude môcť monitorovať a ovládať veci odkiaľkoľvek na svete. Teraz Espressif (polovodičová spoločnosť za ESP8266) vydala perfektnú super nabitú aktualizáciu: ESP32. Byť nástupcom ESP8266; Má nielen podporu WiFi, ale aj Bluetooth 4.0 (BLE/Bluetooth Smart) - ideálny pre takmer akýkoľvek projekt IoT.

ESP32 integruje Wi-Fi transceiver 802.11b/g/n HT40, takže sa môže nielen pripojiť k sieti WiFi a interagovať s internetom, ale môže si tiež vytvoriť vlastnú sieť, ktorá umožní ostatným zariadeniam pripojiť sa priamo k to. ESP32 podporuje aj WiFi Direct, čo je dobrá voľba pre pripojenie peer-to-peer bez potreby prístupového bodu. Nastavenie WiFi Direct je jednoduchšie a rýchlosti prenosu dát sú oveľa lepšie ako Bluetooth. Čip má tiež funkcie Bluetooth v dvoch režimoch, čo znamená, že podporuje Bluetooth 4.0 (BLE/Bluetooth Smart) a Bluetooth Classic (BT), čo je ešte viac všestranný.

V tomto projekte používam iba schopnosť WiFi na vytvorenie lokálneho servera pre príkazovú stanicu DCC na komunikáciu s aplikáciou pre Android.

Teoreticky je možné použiť iba modul ESP, požadovaný kód generovania hodín sa však úplne líši od použitia kódu hodín AVR v Arduino Pro Mini. Nechám túto úlohu inému čitateľovi!

Spojenia medzi ESP32 a Arduino sú skutočne jednoduché - pozri schému zapojenia. RX, TX od Pro Mini sa pripájajú k Rx2, Tx2 zariadenia ESP. Všimnite si použitia odporov na zníženie úrovne signálu na ESP32, pretože môže používať iba úrovne 3,3 V.

Krok 2: Schéma zapojenia a doska plošných spojov

Obvod Arduino je rovnaký ako vo verzii Bluetooth. Pridal som zásuvky na namontovanie ESP32 na miesto modulu BT. Táto PCB je teraz k dispozícii na predaj na eBay tu. Arduino musí byť verzia Pro Mini ATmega 328 16MHz 5v

ESP32 funguje ako server WiFi, prijíma údaje z aplikácie WiFi_DCC a prenáša ich do Arduina prostredníctvom kolíka TX2. Všetky údaje, ktoré sa vrátia do aplikácie, budú odoslané prostredníctvom kolíka RX2.

Rezistor snímajúci prúd 0,1 ohm detekuje preťaženie a skratové podmienky, ktoré potom nastavuje systém, kým nie je prijatý resetovací signál.

Most LMD18200T h-bridge prevádza paket DCC na tvar vlny AC, ktorý napája stopu energiou a údajmi.

Poznámka: 5 voltový regulátor v balení TO-220 sa pri napájaní modulu ESP32 (až 200 mA) zahrieva, preto musíte použiť chladič.

Krok 3: Skica ESP32 Node MCU

Aktualizované 2020-11-30 - použite prosím nový náčrt priložený „DCC_WiFi_v3.ino“

Aktualizované 17. 7. 2020 - použite prosím nový náčrt priložený „DCC_WiFi_v2.ino“

Tento náčrt nastavuje váš miestny server a prijíma aktualizácie z aplikácie na vašom zariadení s Androidom. Komunikácia je obojsmerná, aby bolo možné hlásiť údaje o prúde čerpanom systémom späť do aplikácie.

Prejdite na odkaz GitHub a získajte požadované súbory knižnice tu.

ESP32S musí byť naprogramovaný prostredníctvom Arduino IDE. Prejdite na Nástroje, Doska a zo zoznamu vyberte Node32S alebo NodeMCU-32S.

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

To je možnosť na mojom Apple MacBook Air - niečo podobné na PC by som si predstavoval.

Skica Arduina „DCC_WiFi_v1.ino“vyžaduje tieto súbory knižnice:

// pre aplikáciu 'LocoMotive WiFi Controller'

// vytvorí prístupový bod WiFi a poskytne na ňom webový server

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

const char *ssid = "DCC_WiFi"; // musí zodpovedať nastaveniam zariadenia Androidconst char *heslo = "123456789"; // je potrebné zadať, ak je vybratá vyššie ssid

Server WiFiServer (80);

Krok 4: Mini skica Arduino Pro

Aktualizované 4. 5. 2021 - použite prosím nový náčrt priložený „command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino“

Aktualizované 24/3/2021 - použite prosím nový náčrt priložený „command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v3.ino“

Na načítanie náčrtu do Arduino Pro Mini potrebujete adaptér USB-TTL, ako napríklad CH340, dostupný na eBay alebo tu na webe Hobby Components:

Krok 5: Aplikácia WiFi_DCC

Aplikácia je k dispozícii v obchode Google Play tu „LocoMotive DCC 3 WiFi“.

Aplikácia je k dispozícii v obchode Google Play tu „LocoMotive DCC 2 WiFi“.

Aplikáciu je možné načítať do viac ako jedného zariadenia s Androidom, aby bolo možné poskytnúť viac ovládačov DCC.

Poznámka: Aplikácia funguje dobre v systéme Android 7, avšak v systéme Android 9 a novšom musíte v nastaveniach telefónu vypnúť „mobilné dáta“

Možno budete musieť tiež zapnúť GPS v nastaveniach polohy vášho zariadenia.

Aby ste sa efektívne pripojili, musíte tiež niekoľkokrát kliknúť na tlačidlo Získať WiFi.