WiFi DCC Command Station para sa Model Railway: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Nai-update noong 5 Abril 2021: bagong sketch at mod sa mga bahagi ng circuit. Bagong sketch: command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino

Ang bagong sistema ng DCC na gumagamit ng WiFi upang makipag-ugnay sa mga tagubilin 3 mga gumagamit ng mobile phone / tablet throttles ay maaaring magamit sa isang layout na perpekto para sa parehong mga riles ng modelo ng bahay at club

Ang isang napaka-simpleng elektronikong circuit ay nagbibigay ng signal ng DCC at lakas para sa track, subalit ang App ay ang tunay na gumagana! Ang computer sa iyong telepono ay ginagamit nang buo sa pamamagitan ng pagbuo ng mga code na kinakailangan upang mabuo ang bawat packet ng mga tagubilin, sa gayon pinapasimple ang trabaho ng micro-controller!

Magagamit ang app sa £ 8.49 sa Play Store 'Locomotive DCC 3 WiFi'

- Ang App na ito ay dapat na mai-install sa mga aparato na may Android 7 pataas.

Ang pinakamadaling sumusunod sa NMRA na istasyon ng DCC Command !! Tingnan ang listahan ng mga tampok sa ibaba !

Angkop para sa karaniwang mga decoder ng NMRA na katugma. Bachmann, Lenz, Atlas, Hornby, atbp

Kasama sa mga tampok ang: Hanggang sa 3 mga gumagamit sa mga teleponong Android o tablet (kapaki-pakinabang para sa mga miyembro ng club) 4 Digit loco addressingProgramme sa pangunahing (PoM) Consist control Kontrol ng 1 hanggang 50 locosMga pag-drive hanggang sa 12 OO / HO na mga locomotiveNaprotektahan ang circuit ng awtomatikong cut-out na labis na labis na karga ng ilaw Mga ilaw at direksyonFunction 1 hanggang 28 Mga turnout / point / accessories hanggang sa 255 pares ng mga output Ang pasadyang pagpapangalan ng iyong locos Baguhin ang anumang pagpapaandar sa panandalian sa / off na switch Ang app ay may na-e-edit na pamagat, kakayahang makita at panandaliang mga pagpipilian sa 28 mga pindutan ng pag-andar Ang app ay mayroong 4 na mga speed bar sa screen para sa kontrol ng 4 na mga lokasyon sa isang oras Magdagdag ng pinakamabilis na bilis para sa bawat loco Pumili ng mapagkukunang DC power upang umangkop sa ginamit na sukat (Z / N / OO / HO / O) 14v hanggang 16v

Listahan ng mga bahagi:

1 off ng ESP32 S Development Board 2.4GHz WiFi + Bluetooth Antenna CP2102 Module

Tandaan: tingnan ang i-pin ang diagram para sa tamang pagsasaayos ng aparato para sa disenyo ng PCB na ito

1 off sa Arduino Pro Mini Atmega328P 5V / 16M

1 off LMD18200T H-bridge IC

1 off 0.1 ohm 2W Metal Film Resistor (11.5 mm x 4.5 mm)

7 off Capacitor 0.1uf

Tandaan: ang 10k risistor sa tabi ng 4.7k ay hindi kinakailangan para sa bersyon ng WiFi

1 off 470 ohm (sa lugar ng 10k sa tabi ng 0.1 ohm risistor

1 off 2k8Ω Resistor (maaari itong isang 2.2k o 2.7k o 2.8k)

2 off 180Ω Mga Resistor

1 off Capacitor 10uf 25v;

1 off Capacitor 220uf 16v;

1 Phoenix Makipag-ugnay sa MKDS 1 / 2-3, 5 2 Way Screw PCB Terminal Block 13.5A 200V 3.5mm

1 4.7kΩ Resistor

1 L7805 CV Positive Voltage Regulator IC na may 1 Heatsink TO 220 style para sa L7805

Tandaan: ang 5v regulator na ito ay tatakbo nang mainit, maliban kung ginamit ang sapat na heat sink

Maaaring kailanganin itong mai-mount ito sa labas mula sa PCB na may mga koneksyon sa wire

2 off 15 pin Babae Header Edge Pins Strip 0.1 2.54mm

2 off 12 pin Babae Header Edge Pins Strip 0.1 2.54mm

1 off 6 pin 2.54mm PCB Universal Screw Terminal Block

1 off Zener Diode 4.7V 0.5 watt o 3.6v 0.5 watt

Kawad

Power `supply:

HUWAG gumamit ng isang DC trainer ng tren dahil ang mga ito ay hindi nagbibigay ng isang tunay na boltahe ng DC.

15V 2 Amp bersyon na may isang 2.1 x 5.5 mm plug, hanapin ang item sa eBay # 401871382681

Hakbang 1: Pananaw Sa Mga Tampok ng ESP32 at Paggamit Nito Sa Arduino IDE

Ilang taon na ang lumipas, kinuha ng ESP8266 ang naka-embed na IoT mundo sa pamamagitan ng bagyo. Sa mas mababa sa $ 3, maaari kang makakuha ng isang nai-program na, micro-controller na pinagana ng WiFi na magagawang subaybayan at kontrolin ang mga bagay mula sa kahit saan sa mundo. Ngayon ang Espressif (Ang kumpanya ng semiconductor sa likod ng ESP8266) ay naglabas ng isang perpektong super-charge na pag-upgrade: ang ESP32. Ang pagiging kahalili sa ESP8266; hindi lamang ito mayroong suporta sa WiFi, ngunit nagtatampok din ito ng Bluetooth 4.0 (BLE / Bluetooth Smart) - perpekto para sa anumang proyekto ng IoT.

Isinasama ng ESP32 ang 802.11b / g / n HT40 Wi-Fi transceiver, kaya't hindi lamang ito makakonekta sa isang WiFi network at makipag-ugnay sa Internet, ngunit maaari rin itong mag-set up ng isang network na sarili nito, na pinapayagan ang ibang mga aparato na direktang kumonekta sa ito Sinusuportahan din ng ESP32 ang WiFi Direct din, na isang mahusay na pagpipilian para sa koneksyon ng peer-to-peer nang hindi nangangailangan ng isang access point. Ang WiFi Direct ay mas madaling i-set up at ang bilis ng paglipat ng data ay mas mahusay kaysa sa Bluetooth. Ang chip ay mayroon ding dalwang mode na mga kakayahan sa Bluetooth, nangangahulugang sinusuportahan nito ang parehong Bluetooth 4.0 (BLE / Bluetooth Smart) at Bluetooth Classic (BT), na ginagawang mas higit pa maraming nalalaman.

Sa proyektong ito, ginagamit ko lamang ang kakayahan sa WiFi upang lumikha ng isang lokal na server para sa istasyon ng utos ng DCC upang makipag-usap sa isang Android App.

Sa teorya, posible na gamitin lamang ang module ng ESP, subalit ang kinakailangang code ng orasan na kinakailangan ay ganap na naiiba mula sa paggamit ng AVR na code sa orasan sa Arduino Pro Mini. Iniwan ko ang gawaing ito sa isa pang mambabasa doon!

Ang mga koneksyon sa pagitan ng ESP32 at Arduino ay talagang simple - tingnan ang circuit diagram. Ang RX, TX mula sa Pro Mini ay kumonekta sa Rx2, Tx2 ng aparatong ESP. Tandaan ang paggamit ng resistors upang bumaba ang antas ng signal sa ESP32 dahil maaari lamang itong gumamit ng mga antas ng 3.3v.

Hakbang 2: Circuit Diagram at PCB

Ang Arduino circuit ay pareho sa ginamit sa bersyon ng Bluetooth. Nagdagdag ako ng mga socket upang mai-mount ang ESP32 kapalit ng module na BT. Ang PCB na ito ay magagamit na ipinagbibili sa eBay dito. Ang Arduino ay dapat na isang Pro Mini ATmega 328 16MHz 5v bersyon

Ang ESP32 ay gumaganap bilang isang server ng WiFi, tumatanggap ng data mula sa WiFi_DCC App at inililipat ito sa Arduino sa pamamagitan ng TX2 pin. Ang anumang data na babalik sa App ay ipapadala sa pamamagitan ng RX2 pin.

Ang isang kasalukuyang sense resistor na 0.1 ohm ay nakakita ng labis na karga at mga kundisyon ng maikling circuit na pagkatapos ay itinatakda ang system hanggang sa isang natanggap na signal na natanggap.

Ang LMD18200T h-tulay ay nagko-convert ang DCC packet sa isang AC form na nagbibigay ng track sa lakas at data.

Tandaan: Ang 5 volt regulator sa isang TO-220 na pakete ay nag-iinit kapag pinapagana ang module na ESP32 (hanggang sa 200 mA) samakatuwid dapat gamitin ang isang heatsink.

Hakbang 3: ESP32 Node MCU Sketch

Nai-update noong 2020-11-30 - mangyaring gumamit ng bagong sketch na nakalakip na 'DCC_WiFi_v3.ino'

Nai-update 17/7/2020 - mangyaring gumamit ng bagong sketch na nakalakip na 'DCC_WiFi_v2.ino'

Itinakda ng sketch na ito ang iyong lokal na server at tumatanggap ng mga pag-update mula sa App sa iyong android device. Ang komunikasyon ay 2-way upang payagan ang data sa kasalukuyang iginuhit ng system na maiulat muli sa App.

Pumunta sa link ng GitHub upang makakuha ng mga kinakailangang file ng library dito.

Dapat i-program ang ESP32S sa pamamagitan ng Arduino IDE. Pumunta sa Tools, Board, at piliin ang Node32S o NodeMCU-32S mula sa listahan.

Pumunta sa Tools, Port at piliin ang /dev/cu. SLAB_USBtoUART

Iyon ang pagpipilian sa aking Apple MacBook Air - isang bagay na katulad sa PC naisip ko.

Kinakailangan ng sketch ng Arduino na 'DCC_WiFi_v1.ino' ang mga file ng library na ito:

// para sa App 'LocoMotive WiFi Controller'

// Lumilikha ng isang access point ng WiFi at nagbibigay dito ng isang web server

# isama ang "WiFi.h" # isama ang "WiFiClient.h" # isama ang "WiFiAP.h"

const char * ssid = "DCC_WiFi"; // dapat na maitugma sa mga setting ng Android deviceconst char * password = "123456789"; // dapat na ipasok kapag napili sa itaas ang ssid

WiFiServer server (80);

Hakbang 4: Arduino Pro Mini Sketch

Nai-update 5/4/2021 - mangyaring gumamit ng bagong sketch na nakalakip na 'command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino'

Nai-update noong 24/3/2021 - mangyaring gumamit ng bagong sketch na nakalakip na 'command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v3.ino'

Upang mai-load ang isang sketch sa Arduino Pro Mini kailangan mo ng USB- TTL adapter tulad ng CH340 na magagamit sa eBay o dito sa website ng Mga Kompanya ng Hobby:

Hakbang 5: WiFi_DCC App

Ang App ay magagamit sa Google Play Store dito 'LocoMotive DCC 3 WiFi'.

Ang App ay magagamit sa Google Play Store dito 'LocoMotive DCC 2 WiFi'.

Maaaring mai-load ang App sa higit sa isang Android device upang magbigay ng maraming throttle ng DCC.

Tandaan: Gumagana ang app nang maayos sa Android 7, subalit sa Android 9 pataas dapat mong ilipat ang OFF na 'mobile data' sa mga setting ng telepono

Maaari mo ring ilipat ang ON GPS sa mga setting ng Lokasyon ng iyong aparato.

Gayundin, dapat mong i-click ang pindutan na Kumuha ng WiFi ng maraming beses upang mabisang kumonekta.