محطة قيادة WiFi DCC للسكك الحديدية النموذجية: 5 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:36

تم التحديث في 5 أبريل 2021: رسم جديد وتعديل لمكونات الدائرة. رسم تخطيطي جديد: command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino

نظام DCC جديد تمامًا يستخدم WiFi لتوصيل التعليمات يمكن استخدام 3 مستخدمين للهاتف المحمول / الجهاز اللوحي الخانق في تخطيط مثالي لكل من طراز السكك الحديدية في المنزل والنوادي

توفر دائرة إلكترونية بسيطة للغاية إشارة DCC وقوة المسار ، ولكن التطبيق يقوم بالعمل الحقيقي! يتم استخدام الكمبيوتر على هاتفك بالكامل من خلال إنشاء الرموز المطلوبة لتشكيل كل حزمة من التعليمات ، وبالتالي تبسيط مهمة وحدة التحكم الصغيرة!

التطبيق متاح بسعر 8.49 جنيه إسترليني على متجر Play Store "Locomotive DCC 3 WiFi"

- يجب تثبيت هذا التطبيق في الأجهزة التي تعمل بنظام Android 7 وما بعده.

أسهل محطة قيادة DCC متوافقة مع NMRA !! انظر إلى قائمة الميزات أدناه

مناسبة لأجهزة فك التشفير المتوافقة مع NMRA على سبيل المثال باخمان ، لينز ، أطلس ، هورنبي ، إلخ

تشمل الميزات: ما يصل إلى 3 مستخدمين على الهواتف أو الأجهزة اللوحية التي تعمل بنظام Android (مفيدة لأعضاء النادي) 4 أرقام عنونة تحديد موقع البرنامج على (PoM) التحكم المستمر التحكم من 1 إلى 50 موقعًا محركات حتى 12 OO / HO قاطرة حماية الدائرة القصيرة قطع تلقائي للحمل الزائد الأضواء والاتجاه وظائف من 1 إلى 28 للإخراج / النقاط / الملحقات حتى 255 زوجًا من المخرجات تسمية مخصصة لمواقعك قم بتغيير أي وظيفة إلى مفاتيح التشغيل / الإيقاف اللحظية ، يحتوي التطبيق على عناوين قابلة للتحرير ورؤية وخيارات لحظية على 28 زرًا وظيفيًا يحتوي التطبيق على 4 أشرطة سرعة على الشاشة للتحكم في 4 مواقع في وقت إضافة السرعة القصوى لكل موضع اختر مصدر طاقة تيار مستمر ليناسب المقياس المستخدم (Z / N / OO / HO / O) 14 فولت إلى 16 فولت

قائمة الاجزاء:

1 off ESP32 S Development Board 2.4 جيجا هرتز WiFi + وحدة هوائي Bluetooth CP2102

ملاحظة: انظر الرسم التخطيطي لتحديد التكوين الصحيح للجهاز لتصميم ثنائي الفينيل متعدد الكلور هذا

1 قبالة Arduino Pro Mini Atmega328P 5V / 16M

1 قبالة LMD18200T H- جسر IC

1 قبالة 0.1 أوم 2 واط معدن فيلم المقاوم (11.5 مم × 4.5 مم)

7 قبالة مكثف 0.1 فائق التوهج

ملاحظة: المقاوم 10 كيلو بجانب 4.7 كيلو غير مطلوب لإصدار واي فاي

1 من 470 أوم (بدلاً من 10 كيلو بجانب 0.1 أوم المقاوم

1 من 2k8Ω المقاوم (يمكن أن يكون 2.2 كيلو أو 2.7 كيلو أو 2.8 كيلو)

2 من 180 درجة المقاومات

1 قبالة مكثف 10 فائق التوهج 25 فولت ؛

1 قبالة مكثف 220 فائق التوهج 16 فولت ؛

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

1 4.7kΩ المقاوم

1 L7805 CV منظم الجهد الإيجابي IC مع 1 غرفة تبريد إلى 220 نمط لـ L7805

ملاحظة: سوف يعمل منظم 5 فولت ساخنًا ، ما لم يتم استخدام المشتت الحراري الكافي

قد يكون مطلوبًا تركيب هذا خارجيًا من ثنائي الفينيل متعدد الكلور باستخدام توصيلات سلكية

شريط 2 من 15 دبوس رأس حافة دبابيس رأس أنثى 0.1 2.54 مللي متر

شريط 2 من 12 دبوس رأس حافة دبابيس رأس أنثى 0.1 2.54 مللي متر

1 قبالة 6 دبوس 2.54mm PCB كتلة محطة برغي عالمية

1 قبالة ديود زينر 4.7 فولت 0.5 واط أو 3.6 فولت 0.5 واط

الأسلاك

امدادات الطاقة:

لا تستخدم وحدة تحكم قطار التيار المستمر لأنها لا توفر جهد تيار مستمر حقيقي.

إصدار 15 فولت 2 أمبير مع قابس 2.1 × 5.5 مم ، ابحث عن عنصر eBay # 401871382681

الخطوة 1: نظرة ثاقبة على ميزات ESP32 واستخدامها مع Arduino IDE

قبل بضع سنوات ، استحوذ ESP8266 على عالم إنترنت الأشياء المضمن. مقابل أقل من 3 دولارات ، يمكنك الحصول على وحدة تحكم دقيقة قابلة للبرمجة ومزودة بتقنية WiFi لتكون قادرة على مراقبة الأشياء والتحكم فيها من أي مكان في العالم. أصدرت الآن Espressif (شركة أشباه الموصلات التي تقف وراء ESP8266) ترقية مثالية فائقة الشحن: ESP32. كونه خليفة ESP8266 ؛ لا يحتوي على دعم WiFi فحسب ، بل إنه يتميز أيضًا بتقنية Bluetooth 4.0 (BLE / Bluetooth Smart) - وهو مثالي لأي مشروع إنترنت الأشياء تقريبًا.

يدمج ESP32 جهاز الإرسال والاستقبال 802.11b / g / n HT40 Wi-Fi ، لذلك لا يمكنه الاتصال بشبكة WiFi والتفاعل مع الإنترنت فحسب ، بل يمكنه أيضًا إعداد شبكة خاصة به ، مما يسمح للأجهزة الأخرى بالاتصال مباشرة بها هو - هي. يدعم ESP32 أيضًا WiFi Direct ، وهو خيار جيد للاتصال من نظير إلى نظير دون الحاجة إلى نقطة وصول. يعد WiFi Direct أسهل في الإعداد وسرعات نقل البيانات أفضل بكثير من البلوتوث ، كما تحتوي الشريحة أيضًا على إمكانيات Bluetooth ذات الوضع المزدوج ، مما يعني أنها تدعم كلاً من Bluetooth 4.0 (BLE / Bluetooth Smart) و Bluetooth Classic (BT) ، مما يجعلها أكثر متعدد الجوانب والاستعمالات.

في هذا المشروع ، أستخدم فقط إمكانية WiFi لإنشاء خادم محلي لمحطة أوامر DCC للتواصل مع تطبيق Android.

من الناحية النظرية ، من الممكن استخدام وحدة ESP فقط ، ولكن رمز إنشاء الساعة المطلوب يختلف تمامًا عن رمز ساعة AVR المستخدم في Arduino Pro Mini. أترك هذه المهمة لقارئ آخر هناك!

الاتصالات بين ESP32 و Arduino بسيطة حقًا - انظر مخطط الدائرة. يتصل RX ، TX من Pro Mini بجهاز Rx2 ، Tx2 لجهاز ESP. لاحظ استخدام المقاومات للتنحي عن مستوى الإشارة إلى ESP32 حيث يمكن فقط استخدام مستويات 3.3 فولت.

الخطوة 2: مخطط الدائرة و PCB

دائرة Arduino هي نفسها المستخدمة في إصدار Bluetooth. لقد أضفت مآخذ لتركيب ESP32 بدلاً من وحدة BT. يتوفر PCB هذا الآن للبيع على eBay هنا ، ويجب أن يكون Arduino إصدار Pro Mini ATmega 328 16 ميجا هرتز 5 فولت

يعمل ESP32 كخادم WiFi ، حيث يتلقى البيانات من تطبيق WiFi_DCC ويرسلها إلى Arduino عبر TX2 pin. سيتم إرسال أي بيانات تعود إلى التطبيق عبر دبوس RX2.

يكتشف المقاوم ذو الإحساس الحالي 0.1 أوم ظروف الحمل الزائد والدائرة القصيرة التي تحدد النظام بعد ذلك حتى يتم استقبال إشارة إعادة التعيين.

يقوم جسر h LMD18200T بتحويل حزمة DCC إلى شكل موجة AC يزود المسار بالطاقة والبيانات.

ملاحظة: يصبح منظم 5 فولت في عبوة TO-220 ساخنًا عند تشغيل وحدة ESP32 (حتى 200 مللي أمبير) لذلك يجب استخدام خافض حرارة.

الخطوة 3: رسم ESP32 Node MCU

تم التحديث في 2020-11-30 - يرجى استخدام رسم جديد مرفق "DCC_WiFi_v3.ino"

تم التحديث في 17/7/2020 - يرجى استخدام رسم جديد مرفق "DCC_WiFi_v2.ino"

يقوم هذا الرسم التخطيطي بإعداد الخادم المحلي الخاص بك ويتلقى التحديثات من التطبيق الموجود على جهاز Android الخاص بك. الاتصال هو ثنائي الاتجاه للسماح بإبلاغ التطبيق بالبيانات الحالية التي رسمها النظام.

انتقل إلى رابط GitHub للحصول على ملفات المكتبة المطلوبة هنا.

يجب برمجة ESP32S عبر Arduino IDE. انتقل إلى Tools ، Board ، وحدد Node32S أو NodeMCU-32S من القائمة.

انتقل إلى Tools ، Port وحدد /dev/cu. SLAB_USBtoUART

هذا هو الخيار الموجود على جهاز Apple MacBook Air الخاص بي - شيء مشابه على جهاز الكمبيوتر الذي أتخيله.

يتطلب رسم Arduino "DCC_WiFi_v1.ino" ملفات المكتبة التالية:

// للتطبيق "LocoMotive WiFi Controller"

// ينشئ نقطة وصول WiFi ويوفر خادم ويب عليها

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

const char * ssid = "DCC_WiFi" ؛ // يجب أن تكون مطابقة في إعدادات جهاز Androidconst char * password = "123456789" ؛ يجب إدخال // عند تحديد ssid أعلاه

خادم WiFiServer (80) ؛

الخطوة 4: Arduino Pro Mini Sketch

تم التحديث في 5/4/2021 - يرجى استخدام مخطط جديد مرفق "command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v4.ino"

تم التحديث في 24/3/2021 - يرجى استخدام مخطط جديد مرفق "command_station_wifi_dcc3_LMD18200_v3.ino"

لتحميل رسم تخطيطي على Arduino Pro Mini ، فأنت بحاجة إلى محول USB- TTL مثل CH340 المتوفر على موقع eBay أو هنا على موقع Hobbycomponents: https://hobbycomponents.com/usb-interface/586-ch34 …

الخطوة 5: تطبيق WiFi_DCC

التطبيق متاح على متجر Google Play هنا "LocoMotive DCC 3 WiFi".

التطبيق متاح على متجر Google Play هنا "LocoMotive DCC 2 WiFi".

يمكن تحميل التطبيق على أكثر من جهاز يعمل بنظام Android لتوفير خنق DCC متعددة.

ملاحظة: يعمل التطبيق جيدًا على نظام Android 7 ، ولكن في نظام Android 9 وما بعده ، يجب عليك إيقاف تشغيل "بيانات الجوال" في إعدادات الهاتف

قد تضطر أيضًا إلى تشغيل GPS في إعدادات الموقع بجهازك.

أيضًا ، يجب النقر فوق الزر Get WiFi عدة مرات للاتصال بفعالية.