DCC centrála TCS

Když jsem začal se stavbou kolejiště, tak bylo na čase se také rozhodnout, jakým způsobem ho budu ovládat. Zvolil jsem digitální ovládání DCC. Nejprve jsem si nastudoval, jak to vlastně funguje a co k tomu potřebuji. Poté jsem si prošel několik e-shopů s DCC komponentami a nakonec jsem usoudil, že je to pro mne dosti nedostupné zboží. Alespoň ty komponenty, které bych si představoval já. Moje představa je totiž taková, ať je to co nejjednodušší, ale umí to co nejvíce věcí. Proto jsem se také rozhodl, že si centrálu vyrobím vlastní a o této centrále a její stavbě je následující článek.

EDIT: Aktuálnější informace najdete na stránce věnující se Digitální DCC centrále, která je pravidelně aktualizována.

Výběr mikrokontroléru

Tohle vůbec nebyla jednoduchá záležitost. Během mého života už jsem se setkal se spoustou mikrokontrolérů a vývojových destiček a tak jsem měl širokou škálu na výběr. Z důvody cenu jsem nejprve dělal nějaké pokusy s mikrokontrolérem Atmel AtMega32, který jsem měl doma. Nebylo by to špatné, ale moje představy o centrále byly poněkud složitější a proto by tohle řešení obsahovalo ještě několik dalších čipů či mikrokontrolérů a to jsem nechtěl.

Dalším kandidátem na mikrokontrolér už byl výkonější z rodiny ARM 32bitů. Zvažoval jsem hned něco výkonnějšího s podporou operačního systému Linux a Android. Protože jsem zrovna v té době s podobnými součástkami pracoval v práci, tak jsem uvažoval o mikrokontroléru i.MX6SX od Freescale (dnes už NXP). Tento mikrokontroler disponuje hned dvěma jádrama, kde na jednom může běžet Linux či Android a na druhém real-time aplikace, která by ovládala vlaky a kontrolovala stavy. Velkou výhodou tohoto řešení by bylo, že by umožňovalo přímo zobrazovaní všech vlaků, stavů a dalších informací na displeji a snadné vytvoření aplikace. Bohužel tohle řešení by bylo zbytečně drahé a kdybych někdy chtěl buď prodávat nebo nabízet tuto centrálu, pak by o to nikdo neměl zájem. Každopádně pořád ještě uvažuji, jestli nepoužít na pokus např. vývojovou desku UDOO (http://www.udoo.org/).

Výhercem se stal mikrokontrolér také od firmy NXP a také s jádrem ARM, ale s nižším výkonem a pouze jedním jádrem. Jedná se o Kinetis K64F a vývoj probíhá na vývojové desce FREEDOM (FRDM-K64F). Tento mikrokontrolér bohatě dostačuje na všechno, co od centrály očekávám a umožňuje i spoustu věcí navíc. Cenově sám o sobě také není drahý, bohužel vývojová deska už docela jo.

Způsob komunikace a ovládání

Dalším oříškem bylo vymyslet, jakým způsobem budu zadávat povely centrále. Když jsem se tak rozhlížel po internetu, spousta modelářů preferuje staré známé mechanické kolečko na ovládání. Přemýšlel jsem, jak toto zachovat a nakonec jsem dospěl k závěru, že by centrála měla umožňovat více způsobů ovládání. Např. připojit i stávající ovladače.

Bohužel já žádný komerční ovladač na digitál nemám a tak jsem se rozhodl i tady jít nejdříve vlastní cestou. Navrhl jsem vlastní protokol, kterým je možné centrálu ovládat. Tento protokol může být posílán centrále po počítačové síti LAN (WiFi), ale také přes bluetooth (po připojení bezdrátového modulu) nebo klasicky po kabelu. Ovládání pro ostatní komerční ovladače je teprve v plánu.

Jako ovladač jsem prozatím zvolil mobilní telefon (smartphone) s Androidem, na který jsem napsal jednoduchou aplikaci, kterou stále vyvíjím. Více o této aplikaci bude napsáno v článku, který se připravuje.

První testování

Aby se mi centrála dobře testovala, tak jsem sehnal starší opakovač DCC signálu PIKO DIGI 2 a ten připojil na generovaný DCC signál z mojí centrály. Poté už jsem se jen připojil přes WiFi k centrále se smartphonem a ovládal jsem vlaky. Více je vidět na jednotlivých videích na konci článku.

Klíčové vlastnosti TCS

Co vše umožňuje centrála je v následujícím seznamu (červeně jsou položky, které jsou teprve v plánu)

 

  • Ovládání lokomotiv DCC signálem s adresou 1 – 127 (směr, rychlost, světla, funkce)
  • Ovládání DCC doplňků
  • Přidávání a odebírání vlaků v centrále
  • Paměť na jednotlivé vlaky + uložení na SD kartu
  • Paměť na doplňky kolejiště + uložení na SD kartu
  • Kategorizování uložených vlaků a doplňků
  • Vyhledání centrály v síti a zobrazení její adresy
  • Připojení více uživatelů s TCS protokolem (zatím jen se smartphonem)
  • Ochrana, aby jeden vlak byl ovládán pouze jedním uživatelem
  • Ovládání několik vlaků současně z jednoho zařízení
  • Zvýšit rozsah adres pro lokomotivy i doplňky
  • Ukládání fotografií jednotlivých vlaků na SD kartu
  • Ovládání pomocí MultiMaus a dalších ovladačů
  • Komunikace s komerčními centrálami
  • Intuitivní ovládání
  • Šifrování protokolu TCS
  • Umožnit přidávat nové vlaky pouze administrátorovi
  • Protokol pro sbírání dat z kolejiště
  • Statistiky ujetých hodin a km

Další verze centrály by měla umožňovat následující:

  • Zobrazení návrhu celého kolejiště
  • Detekce vlaků a zobrazení, kde právě stojí
  • Zpětné hlášení z výhybek a zobrazení kterým směrem jsou přehozeny
  • Budování vlakové cesty
  • Automatické ovládání vlaků
  • Detekce kolizí vlaků
  • Zpracování obrazu z kamer

Jednotlivé vlastnosti centrály budou stále přibývat podle poptávky uživatelů a mých nápadů.

Závěr

Na závěr bych rád jen dodal, že jednotlivé funkce nejsou rozhodně konečné a je jich mnohem více, než jsou zde popsány. Nyní následuje otázka: Nabízet centrálu na prodej? Časem by mohla být nějaká anketa, jestli by o to byl zájem a za jakou cenu. Nyní se podívejte na galerii ovládacího softwaru a jednotlivá videa.

Přispějte na vývoj

Jestli se Vám projekt líbí a rádi by jste ho viděli funkční nebo si ho mohli zakoupit, přispějte prosím na vývoj a součástky. Můžete tak učinit v pravém sloupci pomocí PayPal nebo platební kartou. Pokud chcete přispět jakkoliv jinak, můžete mě Kontaktovat.

Fotogalerie

Fotografie jsou řazeny podle vývoje od nejstarších po nejnovější.

Videa

Videa jsou řazena podle času, od nejnovějších.

Ovládání osvětlení modelu londýnského domu pomocí vlastní centrály. Umožňuje změnu jasu jednotlivých osvětlení online.

Článek byl 1x zmíněn “DCC centrála TCS

  1. Zmínka o článku: Digitální ovládání vlaku a výhybek pomocí Android aplikace (smartphone/tablet) – ZAVAVOV

Komentovat

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Povinná pole jsou označena *

*

*