ایستگاه فرماندهی WiFi DCC برای راه آهن نمونه: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:51

به روز شده در 5 آوریل 2021: طرح و حالت جدید به اجزای مدار. طرح جدید: command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino

سیستم DCC کاملاً جدید با استفاده از WiFi برای برقراری ارتباط با دستورالعمل ها 3 کاربر از دریچه گاز تلفن همراه/رایانه لوحی ممکن است در یک طرح ایده آل برای راه آهن های خانگی و باشگاهی استفاده شود

یک مدار الکترونیکی بسیار ساده سیگنال DCC و قدرت را برای مسیر فراهم می کند ، با این حال برنامه کار واقعی را انجام می دهد! رایانه تلفن شما با ایجاد کدهای مورد نیاز برای تشکیل هر بسته دستورالعمل ، به طور کامل استفاده می شود ، بنابراین کار میکروکنترلر را ساده می کند!

برنامه با قیمت 8.49 پوند در Play Store "Locomotive DCC 3 WiFi" موجود است

- این برنامه باید در دستگاه هایی با Android 7 به بالا نصب شود.

ساده ترین ایستگاه فرماندهی DCC سازگار با NMRA تا کنون !! به لیست ویژگی های زیر نگاه کنید

مناسب برای رمزگشاهای استاندارد سازگار با NMRA به عنوان مثال باخمن ، لنز ، اطلس ، هورنبی و غیره

ویژگی ها عبارتند از: حداکثر 3 کاربر در تلفن ها یا رایانه های لوحی Android (مفید برای اعضای باشگاه) آدرس دهی 4 رقمی برنامه در اصلی (PoM) شامل کنترل 1 تا 50 لوکوس رانندگی تا 12 لوکوموتیو OO/HO مدار کوتاه محافظت شده اضافه بار خودکار نورها و جهت عملکردها 1 تا 28 خروجی / امتیاز / لوازم جانبی تا 255 جفت خروجی نامگذاری سفارشی لوکوس های خود تغییر هر عملکرد به سوئیچ های لحظه ای روشن / خاموش برنامه دارای عناوین قابل ویرایش ، قابلیت مشاهده و گزینه های لحظه ای در 28 دکمه عملکرد است برنامه دارای 4 نوار سرعت روی صفحه برای کنترل 4 لوکوس در یک زمان حداکثر سرعت را برای هر لوکو اضافه کنید منبع تغذیه DC را متناسب با مقیاس مورد استفاده (Z/N/OO/HO/O) 14 ولت تا 16 ولت انتخاب کنید

فهرست قطعات:

1 تخفیف ESP32 S Board Board 2.4GHz WiFi+Bluetooth Antenna CP2102 Module

توجه: برای پیکربندی صحیح دستگاه برای این طرح PCB نمودار پین را ببینید

1 تخفیف Arduino Pro Mini Atmega328P 5V/16M

1 خاموش LMD18200T H-Bridge IC

1 مقاومت 0.1 اهم 2 وات فلزی مقاوم در برابر فیلم (11.5 میلی متر در 4.5 میلی متر)

7 خازن 0.1uf

توجه: مقاومت 10k در کنار 4.7k برای نسخه WiFi مورد نیاز نیست

1 بار 470 اهم (به جای 10k در کنار مقاومت 0.1 اهم

1 مقاومت 2k8Ω خاموش (این می تواند 2.2k یا 2.7k یا 2.8k باشد)

2 عدد مقاومت 180Ω

1 خازن 10uf 25v ؛

1 خازن 220uf 16v ؛

1 Phoenix Contact MKDS 1/ 2-3، 5 2 Way Screw PCB ترمینال بلوک 13.5A 200V 3.5 میلی متر

1 مقاومت 4.7kΩ

1 L7805 CV IC تنظیم کننده ولتاژ مثبت با 1 Heatsink TO 220 برای L7805

توجه: این رگولاتور 5 ولت داغ کار می کند ، مگر اینکه از هیت سینک کافی استفاده شود

ممکن است لازم باشد این دستگاه را به صورت خارجی از PCB با اتصالات سیم نصب کنید

2 پان 15 پین زنانه Header Edge Pins Strip 0.1 اینچ 2.54 میلی متر

2 عدد 12 پین زنانه Header Edge Pins Strip 0.1 اینچ 2.54 میلی متر

بلوک ترمینال PCB Universal Screw 6 پین 6 پین 2.54 میلی متری

1 تخلیه زنر دیود 4.7 ولت 0.5 وات یا 3.6 ولت 0.5 وات

سیم

منبع تغذیه:

از کنترلر قطار DC استفاده نکنید زیرا ولتاژ DC واقعی را تأمین نمی کند.

نسخه 15V 2 آمپر با پلاگین 2.1 x 5.5 میلی متر ، مورد eBay را # 401871382681 جستجو کنید

مرحله 1: بینش در مورد ویژگی های ESP32 و استفاده از آن با Arduino IDE

چند سال پیش ، ESP8266 دنیای IoT تعبیه شده را طوفان کرد. با کمتر از 3 دلار ، می توانید یک میکروکنترلر قابل برنامه ریزی و مجهز به وای فای داشته باشید که بتواند از هر نقطه در جهان چیزها را کنترل و کنترل کند. اکنون Espressif (شرکت نیمه هادی پشت ESP8266) یک ارتقاء فوق العاده فوق العاده شارژ را منتشر کرده است: ESP32. جانشین ESP8266 ؛ نه تنها از WiFi پشتیبانی می کند ، بلکه از بلوتوث 4.0 (BLE/Bluetooth Smart) نیز برخوردار است - که تقریباً برای هر پروژه IoT مناسب است.

ESP32 یک گیرنده وای فای 802.11b/g/n HT40 را ادغام می کند ، بنابراین نه تنها می تواند به یک شبکه WiFi متصل شود و با اینترنت تعامل داشته باشد ، بلکه می تواند شبکه ای را برای خود ایجاد کند که به سایر دستگاه ها اجازه می دهد مستقیماً به آن متصل شوند. آی تی. ESP32 از WiFi Direct نیز پشتیبانی می کند ، که گزینه مناسبی برای اتصال همتا به همتا بدون نیاز به نقطه دسترسی است. راه اندازی WiFi Direct آسان تر است و سرعت انتقال داده بسیار بهتر از بلوتوث است. این تراشه همچنین دارای قابلیت بلوتوث دو حالته است ، بدین معنی که از بلوتوث 4.0 (BLE/Bluetooth Smart) و بلوتوث کلاسیک (BT) پشتیبانی می کند ، و حتی بیشتر می شود همه کاره.

در این پروژه ، من فقط از قابلیت WiFi برای ایجاد یک سرور محلی برای ایستگاه فرمان DCC برای ارتباط با یک برنامه Android استفاده می کنم.

از نظر تئوری ، فقط می توان از ماژول ESP استفاده کرد ، اما کد تولید ساعت مورد نیاز کاملاً متفاوت از کد ساعت AVR در استفاده از Arduino Pro Mini است. من این وظیفه را به خواننده دیگری در خارج واگذار می کنم!

ارتباطات بین ESP32 و Arduino بسیار ساده است - نمودار مدار را ببینید. RX ، TX از Pro Mini به Rx2 ، Tx2 دستگاه ESP متصل می شوند. به استفاده از مقاومت برای کاهش سطح سیگنال به ESP32 توجه کنید زیرا فقط می تواند از سطوح 3.3 ولت استفاده کند.

مرحله 2: نمودار مدار و PCB

مدار آردوینو همان مدار مورد استفاده در نسخه بلوتوث است. من سوکت هایی را برای نصب ESP32 به جای ماژول BT اضافه کرده ام. این PCB در حال حاضر برای فروش در eBay در اینجا موجود است. Arduino باید یک نسخه Pro Mini ATmega 328 16MHz 5v باشد

ESP32 به عنوان یک سرور WiFi عمل می کند ، داده ها را از برنامه WiFi_DCC دریافت کرده و این اطلاعات را از طریق پین TX2 به Arduino منتقل می کند. هرگونه داده ای که به برنامه بازگردد از طریق پین RX2 ارسال می شود.

یک مقاومت حسی جریان 0.1 اهم شرایط اضافه بار و اتصال کوتاه را تشخیص می دهد که سپس سیستم را تا زمانی که سیگنال تنظیم مجدد دریافت نشود ، تنظیم می کند.

پل LMD18200T بسته DCC را به شکل موج AC تبدیل می کند که مسیر و نیرو و داده را تأمین می کند.

توجه: تنظیم کننده 5 ولت در بسته TO-220 هنگام تغذیه ماژول ESP32 (حداکثر 200 میلی آمپر) گرم می شود ، بنابراین باید از هیت سینک استفاده کرد.

مرحله 3: ESP32 Node MCU Sketch

به روز شده 2020-11-30 - لطفاً از طرح جدید پیوست شده "DCC_WiFi_v3.ino" استفاده کنید

به روز شده 17/7/2020 - لطفاً از طرح جدید پیوست شده "DCC_WiFi_v2.ino" استفاده کنید

این طرح سرور محلی شما را راه اندازی می کند و به روزرسانی ها را از برنامه در دستگاه اندرویدی شما دریافت می کند. ارتباط دو طرفه است تا داده های جریان ترسیم شده توسط سیستم به برنامه گزارش شود.

برای دریافت فایلهای کتابخانه مورد نیاز در اینجا ، به پیوند GitHub بروید.

ESP32S باید از طریق Arduino IDE برنامه ریزی شود. به Tools، Board بروید و Node32S یا NodeMCU-32S را از لیست انتخاب کنید.

به Tools، Port بروید و /dev/cu. SLAB_USBtoUART را انتخاب کنید

این گزینه در Apple MacBook Air من است - چیزی شبیه به رایانه شخصی که من تصور می کنم.

طرح آردوینو 'DCC_WiFi_v1.ino' به این فایلهای کتابخانه نیاز دارد:

// برای برنامه "LocoMotive WiFi Controller"

// یک نقطه دسترسی WiFi ایجاد می کند و یک سرور وب روی آن ارائه می دهد

#شامل "WiFi.h" #شامل "WiFiClient.h" #شامل "WiFiAP.h"

const char *ssid = "DCC_WiFi"؛ // باید در تنظیمات دستگاه Android مطابقت داشته باشد char char *password = "123456789"؛ // هنگام انتخاب ssid بالا باید وارد شود

سرور WiFiServer (80) ؛

مرحله 4: Arduino Pro Mini Sketch

به روز شده 5/4/2021 - لطفاً از طرح جدید پیوست شده 'command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino' استفاده کنید

به روز شده 24/3/2021 - لطفاً از طرح جدید پیوست شده 'command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v3.ino' استفاده کنید

برای بارگیری طرح روی Arduino Pro Mini به یک آداپتور USB-TTL مانند CH340 موجود در eBay یا اینجا در وب سایت Hobby Components نیاز دارید:

مرحله 5: برنامه WiFi_DCC

این برنامه در Google Play Store در اینجا "LocoMotive DCC 3 WiFi" موجود است.

این برنامه در Google Play Store در اینجا "LocoMotive DCC 2 WiFi" موجود است.

ممکن است برنامه روی بیش از یک دستگاه Android بارگذاری شود تا چندین دریچه گاز DCC را ارائه دهد.

توجه: برنامه در Android 7 به خوبی کار می کند ، اما در Android 9 به بالا باید "تنظیمات تلفن همراه" را در تنظیمات تلفن خاموش کنید

همچنین ممکن است مجبور شوید GPS را در تنظیمات موقعیت مکانی دستگاه خود روشن کنید.

همچنین ، برای اتصال موثر ، باید چند بار روی دکمه دریافت WiFi کلیک کنید.