Trạm chỉ huy WiFi DCC cho Đường sắt mẫu: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Cập nhật ngày 5 tháng 4 năm 2021: bản phác thảo và sửa đổi mới cho các thành phần mạch. Bản phác thảo mới: command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino

Hệ thống DCC hoàn toàn mới sử dụng WiFi để giao tiếp hướng dẫn 3 người sử dụng bộ điều chỉnh điện thoại di động / máy tính bảng có thể được sử dụng trên một bố cục lý tưởng cho cả đường sắt mô hình nhà và câu lạc bộ

Một mạch điện tử rất đơn giản cung cấp tín hiệu DCC và nguồn điện cho bản nhạc, tuy nhiên Ứng dụng lại hoạt động thực sự! Máy tính trên điện thoại của bạn được sử dụng tối đa bằng cách xây dựng các mã cần thiết để tạo thành từng gói hướng dẫn, do đó đơn giản hóa công việc của bộ điều khiển vi mô!

Ứng dụng có sẵn với giá £ 8,49 trên Cửa hàng Play 'Locomotive DCC 3 WiFi'

- Ứng dụng này phải được cài đặt trên các thiết bị chạy Android 7 trở lên.

Trạm chỉ huy DCC tuân thủ NMRA dễ dàng nhất !! Nhìn vào danh sách các tính năng bên dưới !

Thích hợp cho các bộ giải mã tương thích NMRA tiêu chuẩn, ví dụ: Bachmann, Lenz, Atlas, Hornby, v.v.

Các tính năng bao gồm: Tối đa 3 người dùng trên điện thoại hoặc máy tính bảng Android (hữu ích cho thành viên câu lạc bộ) 4 Số địa chỉ loco Chương trình trên chính (PoM) Điều khiển nhất quán Điều khiển từ 1 đến 50 đầu máy Chạy lên đến 12 đầu máy OO / HO 1 đến 28Turnout / điểm / phụ kiện lên đến 255 cặp đầu raTùy chỉnh đặt tên locos của bạnThay đổi bất kỳ chức năng nào thành công tắc bật / tắt tạm thời Ứng dụng có tiêu đề có thể chỉnh sửa, khả năng hiển thị và tùy chọn tạm thời trên 28 nút chức năng Ứng dụng có 4 thanh tốc độ trên màn hình để điều khiển 4 locos tại một thời gian Thêm tốc độ tối đa cho mỗi locoChọn nguồn điện một chiều cho phù hợp với quy mô được sử dụng (Z / N / OO / HO / O) 14v đến 16v

Danh sách các bộ phận:

1 tắt Bảng phát triển ESP32 S 2.4GHz WiFi + Mô-đun ăng-ten Bluetooth CP2102

Lưu ý: xem sơ đồ chân ra để biết cấu hình thiết bị chính xác cho thiết kế PCB này

1 tắt Arduino Pro Mini Atmega328P 5V / 16M

1 tắt IC cầu H LMD18200T

1 tắt 0,1 ohm Điện trở màng kim loại 2W (11,5 mm x 4,5 mm)

7 tắt Tụ 0,1uf

Lưu ý: điện trở 10k bên cạnh 4,7k không bắt buộc đối với phiên bản WiFi

1 tắt 470 ohm (thay cho 10k bên cạnh điện trở 0,1 ohm

1 tắt Điện trở 2k8Ω (đây có thể là 2,2k hoặc 2,7k hoặc 2,8k)

2 tắt điện trở 180Ω

1 tắt Tụ 10uf 25v;

1 tắt Tụ 220uf 16v;

1 Tiếp điểm Phoenix MKDS 1 / 2-3, 5 Khối đầu cuối PCB vít 2 chiều 13.5A 200V 3.5mm

1 Điện trở 4,7kΩ

1 IC điều chỉnh điện áp tích cực L7805 CV với 1 kiểu tản nhiệt TO 220 cho L7805

Lưu ý: bộ điều chỉnh 5v này sẽ chạy nóng, trừ khi sử dụng đủ tản nhiệt

Nó có thể được yêu cầu để gắn bên ngoài này từ PCB bằng các kết nối dây

2 off 15 pin Đầu ghim Nữ Đầu ghim Dải 0,1 2,54mm

2 đầu 12 pin Nữ Đầu ghim Dải ghim 0,1 2,54mm

1 off 6 pin 2.54mm PCB Khối đầu cuối vít đa năng

1 tắt Điốt Zener 4.7V 0.5 watt hoặc 3.6v 0.5 watt

Dây điện

Nguồn `cung cấp:

KHÔNG sử dụng bộ điều khiển tàu DC vì chúng không cung cấp điện áp DC thực.

Phiên bản 15V 2 Amp với phích cắm 2,1 x 5,5 mm, tìm kiếm mục eBay # 401871382681

Bước 1: Tìm hiểu sâu về các tính năng của ESP32 và sử dụng nó với Arduino IDE

Vài năm trở lại đây, ESP8266 đã gây bão thế giới IoT nhúng. Chỉ với chưa đến 3 đô la, bạn có thể nhận được một bộ điều khiển vi mô hỗ trợ WiFi có thể lập trình, có thể theo dõi và điều khiển mọi thứ từ mọi nơi trên thế giới. Bây giờ Espressif (Công ty bán dẫn đằng sau ESP8266) đã phát hành một bản nâng cấp siêu tích điện hoàn hảo: ESP32. Là người kế nhiệm ESP8266; Nó không chỉ có hỗ trợ WiFi mà còn có Bluetooth 4.0 (BLE / Bluetooth Smart) - hoàn hảo cho bất kỳ dự án IoT nào.

ESP32 Tích hợp bộ thu phát Wi-Fi 802.11b / g / n HT40, vì vậy nó không chỉ có thể kết nối với mạng WiFi và tương tác với Internet mà còn có thể thiết lập một mạng của riêng mình, cho phép các thiết bị khác kết nối trực tiếp với nó. ESP32 cũng hỗ trợ WiFi Direct, đây là một lựa chọn tốt để kết nối ngang hàng mà không cần điểm truy cập. WiFi Direct dễ thiết lập hơn và tốc độ truyền dữ liệu tốt hơn nhiều so với Bluetooth, chip này cũng có khả năng Bluetooth ở chế độ kép, có nghĩa là nó hỗ trợ cả Bluetooth 4.0 (BLE / Bluetooth Smart) và Bluetooth Classic (BT), làm cho nó thậm chí còn nhiều hơn thế. Linh hoạt.

Trong dự án này, tôi chỉ sử dụng khả năng WiFi để tạo máy chủ cục bộ cho trạm lệnh DCC để giao tiếp với Ứng dụng Android.

Về lý thuyết, có thể chỉ sử dụng mô-đun ESP, tuy nhiên mã tạo xung nhịp được yêu cầu hoàn toàn khác với việc sử dụng mã xung nhịp AVR trong Arduino Pro Mini. Tôi để nhiệm vụ này cho một độc giả khác ngoài kia!

Các kết nối giữa ESP32 và Arduino thực sự đơn giản - hãy xem sơ đồ mạch. RX, TX từ Pro Mini kết nối với Rx2, Tx2 của thiết bị ESP. Lưu ý sử dụng điện trở để hạ mức tín hiệu xuống ESP32 vì nó chỉ có thể sử dụng mức 3.3v.

Bước 2: Sơ đồ mạch và PCB

Mạch Arduino cũng giống như mạch được sử dụng trong phiên bản Bluetooth. Tôi đã thêm các ổ cắm để gắn ESP32 thay cho mô-đun BT. PCB này hiện đã được bán trên eBay tại đây. Arduino phải là phiên bản Pro Mini ATmega 328 16MHz 5v

ESP32 hoạt động như một máy chủ WiFi, nhận dữ liệu từ Ứng dụng WiFi_DCC và truyền dữ liệu này đến Arduino qua chân TX2. Mọi dữ liệu quay lại Ứng dụng sẽ được gửi qua chân RX2.

Một điện trở cảm nhận dòng điện 0,1 ohm phát hiện các điều kiện quá tải và ngắn mạch, sau đó đặt hệ thống xuống cho đến khi nhận được tín hiệu đặt lại.

Cầu h LMD18200T chuyển đổi gói DCC thành dạng sóng AC để cung cấp năng lượng và dữ liệu cho bản nhạc.

Lưu ý: Bộ điều chỉnh 5 volt trong gói TO-220 bị nóng khi cấp nguồn cho mô-đun ESP32 (lên đến 200 mA) do đó phải sử dụng một bộ tản nhiệt.

Bước 3: Phác thảo MCU ESP32 Node

Cập nhật ngày 2020-11-30 - vui lòng sử dụng bản phác thảo mới đính kèm 'DCC_WiFi_v3.ino'

Cập nhật ngày 17/7/2020 - vui lòng sử dụng bản phác thảo mới đính kèm 'DCC_WiFi_v2.ino'

Bản phác thảo này thiết lập máy chủ cục bộ của bạn và nhận các bản cập nhật từ Ứng dụng trên thiết bị Android của bạn. Giao tiếp 2 chiều để cho phép dữ liệu về hiện tại do hệ thống vẽ được báo cáo lại cho Ứng dụng.

Truy cập liên kết GitHub để lấy các tệp thư viện cần thiết tại đây.

ESP32S phải được lập trình thông qua Arduino IDE. Đi tới Công cụ, Bảng và chọn Node32S hoặc NodeMCU-32S từ danh sách.

Đi tới Công cụ, Cổng và chọn /dev/cu. SLAB_USBtoUART

Đó là tùy chọn trên Apple MacBook Air của tôi - một thứ tương tự trên PC mà tôi tưởng tượng.

Bản phác thảo Arduino 'DCC_WiFi_v1.ino' yêu cầu các tệp thư viện sau:

// cho Ứng dụng 'Bộ điều khiển WiFi LocoMotive'

// tạo điểm truy cập WiFi và cung cấp máy chủ web trên đó

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

const char * ssid = "DCC_WiFi"; // phải khớp trong cài đặt thiết bị Androidconst char * password = "123456789"; // phải được nhập khi chọn ssid ở trên

Máy chủ WiFiServer (80);

Bước 4: Arduino Pro Mini Sketch

Cập nhật 5/4/2021 - vui lòng sử dụng bản phác thảo mới đính kèm 'command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino'

Cập nhật 24/3/2021 - vui lòng sử dụng bản phác thảo mới đính kèm 'command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v3.ino'

Để tải bản phác thảo lên Arduino Pro Mini, bạn cần có bộ chuyển đổi USB-TTL chẳng hạn như CH340 có sẵn trên eBay hoặc tại đây trên trang web của Hobby Components:

Bước 5: Ứng dụng WiFi_DCC

Ứng dụng có sẵn trên Cửa hàng Google Play tại đây 'LocoMotive DCC 3 WiFi'.

Ứng dụng có sẵn trên Cửa hàng Google Play tại đây 'LocoMotive DCC 2 WiFi'.

Ứng dụng có thể được tải trên nhiều thiết bị Android để cung cấp nhiều nút điều chỉnh DCC.

Lưu ý: Ứng dụng hoạt động tốt trên Android 7, tuy nhiên trên Android 9 trở lên, bạn phải TẮT 'dữ liệu di động' trong cài đặt điện thoại

Bạn cũng có thể phải BẬT GPS trong cài đặt Vị trí của thiết bị.

Ngoài ra, bạn phải nhấp vào nút Nhận WiFi một vài lần để kết nối hiệu quả.