WiFi DCC Command Station untuk Model Keretapi: 5 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:06

Dikemas kini 5 April 2021: lakaran baru dan mod ke komponen litar. Lakaran baru: command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino

Sistem DCC yang baru menggunakan WiFi untuk menyampaikan arahan

Litar elektronik yang sangat sederhana memberikan isyarat dan kuasa DCC untuk trek, namun Aplikasi melakukan kerja yang sebenar! Komputer di telefon anda dimanfaatkan sepenuhnya dengan membina kod yang diperlukan untuk membentuk setiap paket arahan, sehingga mempermudah tugas pengawal mikro!

Aplikasi tersedia pada harga £ 8,49 di Play Store 'Locomotive DCC 3 WiFi'

- Aplikasi ini mesti dipasang pada peranti dengan Android 7 ke atas.

Stesen Komando DCC yang paling mudah mematuhi NMRA !! Lihat senarai ciri di bawah ini

Sesuai untuk penyahkod serasi NMRA standard cth. Bachmann, Lenz, Atlas, Hornby, dll

Ciri-ciri termasuk: Hingga 3 pengguna pada telefon atau tablet Android (berguna untuk ahli kelab) Alamat loko 4 digitProgram di utama (PoM) Kekurangan kawalanKawal 1 hingga 50 lokoMemacu hingga 12 lokomotif OO / HOLitar litar pendek dilindungiPotong automatik kelebihan lampu dan arahFungsi 1 hingga 28Perubahan / titik / aksesori hingga 255 pasang outputPenamaan khusus lokus anda Tukar fungsi apa pun ke suis hidup / mati sesaat Aplikasi mempunyai tajuk yang dapat diedit, keterlihatan dan pilihan seketika pada 28 butang fungsi satu masa Tambah kelajuan maksimum untuk setiap loko Pilih sumber kuasa DC agar sesuai dengan skala yang digunakan (Z / N / OO / HO / O) 14v hingga 16v

Senarai bahagian:

1 diskaun Modul Papan Pembangunan ESP32 S 2.4GHz WiFi + Bluetooth Antena CP2102

Catatan: lihat gambarajah pin keluar untuk konfigurasi peranti yang betul untuk reka bentuk PCB ini

1 diskaun Arduino Pro Mini Atmega328P 5V / 16M

1 diskaun L-jambatan LMD18200T IC

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

7 off Capacitor 0.1uf

Catatan: perintang 10k di sebelah 4.7k tidak diperlukan untuk versi WiFi

1 dari 470 ohm (sebagai ganti 10k di sebelah perintang 0.1 ohm

1 off 2k8Ω Resistor (ini boleh menjadi 2.2k atau 2.7k atau 2.8k)

2 dari 180Ω Perintang

1 diskaun Kapasitor 10uf 25v;

1 diskaun Kapasitor 220uf 16v;

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

1 4.7kΩ Perintang

1 L7805 CV Positif Voltage Regulator IC dengan gaya 1 Heatsink TO 220 untuk L7805

Catatan: pengatur 5v ini akan panas, kecuali jika pendingin yang mencukupi digunakan

Mungkin diperlukan untuk memasangkannya secara luaran dari PCB dengan sambungan wayar

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

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

1 off 6 pin 2.54mm PCB Universal Screw Terminal Block

1 potongan Zener Diode 4.7V 0.5 watt atau 3.6v 0.5 watt

Kawat

Bekalan kuasa:

JANGAN gunakan pengawal kereta api DC kerana ini tidak memberikan voltan DC yang sebenar.

Versi 15V 2 Amp dengan palam 2.1 x 5.5 mm, cari item eBay # 401871382681

Langkah 1: Wawasan Tentang Ciri ESP32 & Menggunakannya Dengan Arduino IDE

Beberapa tahun yang lalu, ESP8266 mengambil dunia IoT yang tersemat dengan ribut. Dengan harga kurang dari $ 3, anda boleh mendapatkan pengawal mikro berkemampuan WiFi yang dapat diprogramkan untuk dapat memantau dan mengawal sesuatu dari mana saja di dunia. Kini Espressif (Syarikat semikonduktor di belakang ESP8266) telah melancarkan peningkatan super-charge yang sempurna: ESP32. Menjadi pengganti ESP8266; bukan sahaja ia mempunyai sokongan WiFi, tetapi juga dilengkapi Bluetooth 4.0 (BLE / Bluetooth Smart) - sesuai untuk hampir semua projek IoT.

ESP32 Mengintegrasikan 802.11b / g / n HT40 Wi-Fi transceiver, jadi ia bukan sahaja dapat menyambung ke rangkaian WiFi dan berinteraksi dengan Internet, tetapi juga dapat menyiapkan rangkaian sendiri, yang membolehkan peranti lain menyambung terus ke ia. ESP32 juga menyokong WiFi Direct, yang merupakan pilihan yang baik untuk sambungan peer-to-peer tanpa memerlukan titik akses. WiFi Direct lebih mudah untuk disiapkan dan kelajuan pemindahan data jauh lebih baik daripada Bluetooth. Cip ini juga mempunyai keupayaan Bluetooth mod dwi, yang bermaksud menyokong Bluetooth 4.0 (BLE / Bluetooth Smart) dan Bluetooth Classic (BT), menjadikannya lebih hebat lagi serba boleh.

Dalam projek ini, saya hanya menggunakan kemampuan WiFi untuk membuat pelayan tempatan untuk stesen arahan DCC untuk berkomunikasi dengan Aplikasi Android.

Secara teori, hanya mungkin menggunakan modul ESP, namun kod penjanaan jam yang diperlukan sama sekali berbeza dengan penggunaan kod jam AVR di Arduino Pro Mini. Saya menyerahkan tugas ini kepada pembaca lain di luar sana!

Sambungan antara ESP32 dan Arduino sangat mudah - lihat gambarajah litar. RX, TX dari Pro Mini menyambung ke Rx2, Tx2 dari peranti ESP. Perhatikan penggunaan perintang untuk menurunkan tahap isyarat ke ESP32 kerana hanya boleh menggunakan tahap 3.3v.

Langkah 2: Diagram Litar dan PCB

Litar Arduino sama dengan yang digunakan dalam versi Bluetooth. Saya telah menambah soket untuk memasang ESP32 sebagai pengganti modul BT. PCB ini kini boleh dijual di eBay di sini. Arduino mestilah versi Pro Mini ATmega 328 16MHz 5v

ESP32 bertindak sebagai pelayan WiFi, menerima data dari Aplikasi WiFi_DCC dan mengirimkannya ke Arduino melalui pin TX2. Segala data yang kembali ke Aplikasi akan dihantar melalui pin RX2.

Perintang pancaindera 0.1 ohm mengesan keadaan beban berlebihan dan litar pintas yang kemudian meletakkan sistem sehingga isyarat tetapan semula diterima.

Jambatan hambatan LMD18200T mengubah paket DCC menjadi bentuk gelombang AC yang membekalkan trek dengan kuasa dan data.

Catatan: Pengatur 5 volt dalam paket TO-220 menjadi panas ketika menghidupkan modul ESP32 (hingga 200 mA) oleh itu pemanas mesti digunakan.

Langkah 3: Sketsa MCU ESP32 Node

Dikemas kini 2020-11-30 - sila gunakan lakaran baru yang dilampirkan 'DCC_WiFi_v3.ino'

Dikemas kini 17/7/2020 - sila gunakan lakaran baru yang dilampirkan 'DCC_WiFi_v2.ino'

Sketsa ini menyediakan pelayan tempatan anda dan menerima kemas kini dari Aplikasi pada peranti android anda. Komunikasi ini adalah 2 arah untuk membolehkan data semasa yang diambil oleh sistem dilaporkan kembali ke Aplikasi.

Pergi ke pautan GitHub untuk mendapatkan fail perpustakaan yang diperlukan di sini.

ESP32S mesti diprogramkan melalui Arduino IDE. Pergi ke Tools, Board, dan pilih Node32S atau NodeMCU-32S dari senarai.

Pergi ke Tools, Port dan pilih /dev/cu. SLAB_USBtoUART

Itu adalah pilihan pada Apple MacBook Air saya - sesuatu yang serupa di PC yang saya bayangkan.

Sketsa Arduino 'DCC_WiFi_v1.ino' memerlukan fail perpustakaan ini:

// untuk Aplikasi 'LocoMotive WiFi Controller'

// membuat titik akses WiFi dan menyediakan pelayan web di atasnya

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

const char * ssid = "DCC_WiFi"; // mesti dipadankan dalam tetapan peranti Androidconst char * password = "123456789"; // mesti dimasukkan semasa di atas ssid dipilih

Pelayan WiFiServer (80);

Langkah 4: Sketsa Mini Arduino Pro

Dikemas kini pada 5/4/2021 - sila gunakan lakaran baru yang dilampirkan 'command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino'

Dikemas kini 24/3/2021 - sila gunakan lakaran baru yang dilampirkan 'command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v3.ino'

Untuk memuatkan lakaran ke Arduino Pro Mini, anda memerlukan penyesuai USB-TTL seperti CH340 yang terdapat di eBay atau di sini di laman web Hobby Components:

Langkah 5: Aplikasi WiFi_DCC

Aplikasi ini terdapat di Google Play Store di sini 'LocoMotive DCC 3 WiFi'.

Aplikasi ini terdapat di Google Play Store di sini 'LocoMotive DCC 2 WiFi'.

Aplikasi boleh dimuat ke lebih dari satu peranti Android untuk menyediakan banyak pendikit DCC.

Catatan: Aplikasi berfungsi dengan baik pada Android 7, namun pada Android 9 ke atas, anda mesti mematikan 'data mudah alih' dalam tetapan telefon

Anda mungkin juga harus menghidupkan GPS dalam tetapan Lokasi pada peranti anda.

Anda juga mesti mengklik butang Dapatkan WiFi beberapa kali untuk berhubung dengan berkesan.