Командна станция WiFi DCC за модел железопътна линия: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:49

Актуализирано на 5 април 2021 г.: нова скица и модификация на компонентите на веригата. Нова скица: command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino

Чисто нова система DCC, използваща WiFi за комуникация на инструкции 3 потребители на дросели за мобилни телефони/таблети могат да бъдат използвани в оформление, идеално както за домашни, така и за клубни железници

Много проста електронна схема осигурява DCC сигнал и мощност за пистата, но приложението върши истинската работа! Компютърът на вашия телефон се използва напълно, като конструира кодовете, необходими за формиране на всеки пакет инструкции, като по този начин опростява работата на микроконтролера!

Приложението е налично на £ 8.49 в Play Store „Locomotive DCC 3 WiFi“

- това приложение трябва да бъде инсталирано на устройства с Android 7 нагоре.

Най -лесната DCM командна станция, съвместима с NMRA !! Вижте списъка с функции по -долу

Подходящ за стандартни NMRA съвместими декодери, напр. Бахман, Ленц, Атлас, Хорнби и др

Характеристиките включват: До 3 потребители на телефони или таблети с Android (полезно за членовете на клуба) 4-цифрено адресиране на локомотива Програма на основната (PoM) Състои се от контрол Контрол от 1 до 50 локомотива Задвижва до 12 локомотива OO/HO Защита от къса верига Автоматично изключване на претоварване Светлини и посока Функции 1 до 28 Превключване / точки / аксесоари до 255 двойки изходи Персонализирано именуване на вашите локомотиви Променете всяка функция на моментни превключватели за включване / изключване Приложението има редактируеми заглавия, видимост и моментни опции на 28 функционални бутона Приложението има 4 екранни ленти за скорост за управление на 4 лока при време Добавете максимална скорост за всяко локо Изберете източник на DC захранване, за да отговаря на използваната скала (Z/N/OO/HO/O) 14v до 16v

Списък с части:

1 off ESP32 S Board за разработка 2.4GHz WiFi+Bluetooth антена CP2102 модул

Забележка: вижте схемата за извеждане за правилна конфигурация на устройството за този дизайн на печатни платки

1 отстъпка за Arduino Pro Mini Atmega328P 5V/16M

1 откл. LMD18200T H-мост IC

1 от 0,1 ома 2W резистор от метално фолио (11,5 mm x 4,5 mm)

7 off кондензатор 0.1uf

Забележка: 10k резисторът до 4.7k не е необходим за WiFi версия

1 от 470 ома (на мястото на 10k до резистор от 0,1 ома)

1 от 2k8Ω резистор (това може да бъде 2.2k или 2.7k или 2.8k)

2 изключени 180Ω резистора

1 изключен Кондензатор 10uf 25v;

1 изключен Кондензатор 220uf 16v;

1 Phoenix Contact MKDS 1/ 2-3, 5 2 Пътен винт Клемен блок 13.5A 200V 3.5mm

1 4,7 kΩ резистор

1 L7805 CV регулатор на положително напрежение IC с 1 радиатор TO 220 стил за L7805

Забележка: този 5v регулатор ще работи горещо, освен ако не се използва достатъчно радиатор

Може да се наложи да го монтирате външно от печатната платка с кабелни връзки

2 изключени 15 -пинов женски край на щифтове с лента 0,1 2,54 мм

2 изключени 12 -пинов женски край на щифтове с лента 0,1 2,54 мм

1 изключен 6 -пинов 2,54 мм PCB Универсален винтов клемен блок

1 изключване на стабилитрон 4.7V 0.5 вата или 3.6v 0.5 вата

Тел

Захранване:

НЕ използвайте DC контролер, тъй като те не осигуряват истинско DC напрежение.

15V 2 Amp версия с щепсел 2.1 x 5.5 mm, потърсете артикул от eBay # 401871382681

Стъпка 1: Вникнете в функциите на ESP32 и го използвайте с Arduino IDE

Няколко години назад ESP8266 превзе вградения свят на IoT чрез щурм. За по-малко от 3 долара можете да получите програмируем микроконтролер с възможност за WiFi, който да може да наблюдава и контролира нещата от всяка точка на света. Сега Espressif (Полупроводниковата компания зад ESP8266) пусна перфектна супер заредена надстройка: ESP32. Като наследник на ESP8266; не само че има WiFi поддръжка, но също така разполага и с Bluetooth 4.0 (BLE/Bluetooth Smart) - идеален за почти всеки IoT проект.

ESP32 Интегрира 802.11b/g/n HT40 Wi-Fi трансивър, така че не само може да се свърже с WiFi мрежа и да взаимодейства с интернет, но също така може да създаде своя собствена мрежа, позволявайки на други устройства да се свързват директно с то. ESP32 също поддържа WiFi Direct, което е добър вариант за peer-to-peer връзка без нужда от точка за достъп. WiFi Direct е по -лесен за настройка и скоростите на пренос на данни са много по -добри от Bluetooth. Чипът има и Bluetooth режим с двоен режим, което означава, че поддържа както Bluetooth 4.0 (BLE/Bluetooth Smart), така и Bluetooth Classic (BT), което го прави още повече универсален.

В този проект използвам само възможността за WiFi, за да създам локален сървър за командната станция DCC за комуникация с приложение за Android.

На теория е възможно да се използва само ESP модул, но изискваният код за генериране на часовник е напълно различен от кода за часовник AVR, използван в Arduino Pro Mini. Оставям тази задача на друг читател!

Връзките между ESP32 и Arduino са наистина прости - вижте електрическа схема. RX, TX от Pro Mini се свързват с Rx2, Tx2 на ESP устройството. Обърнете внимание на използването на резистори за понижаване на нивото на сигнала до ESP32, тъй като той може да използва само нива на 3.3v.

Стъпка 2: Електрическа схема и печатна платка

Схемата Arduino е същата като тази, използвана във Bluetooth версията. Добавих гнезда за монтиране на ESP32 на мястото на BT модула. Тази платка вече се предлага за продажба в eBay тук. Arduino трябва да е Pro Mini ATmega 328 16MHz 5v версия

ESP32 действа като WiFi сървър, като получава данни от приложението WiFi_DCC и предава това към Arduino чрез TX2 пин. Всички данни, връщащи се в приложението, ще бъдат изпращани чрез пина RX2.

Резистор за ток 0,1 ома открива условия на претоварване и късо съединение, които след това настройват системата, докато не бъде получен сигнал за нулиране.

H-мостът LMD18200T преобразува DCC пакета в променлива форма на променлив ток, която захранва трака с мощност и данни.

Забележка: 5-волтовият регулатор в пакет TO-220 се нагрява при захранване на модула ESP32 (до 200 mA), поради което трябва да се използва радиатор.

Стъпка 3: Скица на MCU на ESP32 възел

Актуализирано 2020-11-30 - моля, използвайте нова скица, приложена „DCC_WiFi_v3.ino“

Актуализирано 17/7/2020 - моля, използвайте нова скица, приложена „DCC_WiFi_v2.ino“

Тази скица настройва вашия локален сървър и получава актуализации от приложението на вашето Android устройство. Комуникацията е двупосочна, за да позволи на данните за текущия черпен от системата да бъдат докладвани обратно в приложението.

Отидете на връзката GitHub, за да получите необходимите библиотечни файлове тук.

ESP32S трябва да бъде програмиран чрез Arduino IDE. Отидете на Tools, Board и изберете Node32S или NodeMCU-32S от списъка.

Отидете на Инструменти, Порт и изберете /dev/cu. SLAB_USBtoUART

Това е опцията на моя Apple MacBook Air - нещо подобно на компютър бих си представил.

Скицата на Arduino „DCC_WiFi_v1.ino“изисква тези библиотечни файлове:

// за приложение „LocoMotive WiFi Controller“

// създава WiFi точка за достъп и предоставя на нея уеб сървър

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

const char *ssid = "DCC_WiFi"; // трябва да съвпада в настройките на устройството с Androidconst char *password = "123456789"; // трябва да бъде въведено, когато е избран по -горе ssid

WiFiServer сървър (80);

Стъпка 4: Arduino Pro Mini Sketch

Актуализирано 5/4/2021 - моля, използвайте нова скица, приложена „command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino“

Актуализирано 24/3/2021 - моля, използвайте нова скица, приложена „command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v3.ino“

За да заредите скица на Arduino Pro Mini, ви е необходим USB-TTL адаптер като CH340, достъпен на eBay или тук на уебсайта на Hobby Components:

Стъпка 5: Приложение WiFi_DCC

Приложението е достъпно в Google Play Store тук „LocoMotive DCC 3 WiFi“.

Приложението е достъпно в Google Play Store тук „LocoMotive DCC 2 WiFi“.

Приложението може да се зареди на повече от едно устройство с Android, за да осигури множество DCC дросели.

Забележка: Приложението работи добре на Android 7, но при Android 9 нагоре трябва да изключите „мобилни данни“в настройките на телефона

Може също да се наложи да включите GPS в настройките за местоположение на вашето устройство.

Освен това трябва да кликнете няколко пъти върху бутона Вземи WiFi, за да се свържете ефективно.