Digitální DCC centrála pro řízení modelové železnice pomocí Android aplikace

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.

 

Základní myšlenka

Základní myšlenkou tedy bylo udělat zařízení na ovládání modelové železnice tak, aby vyhovovalo především mě a mělo nízkou cenu. Během vývoje jsem se však nakonec rozhodl udělat něco, co by vyhovovalo více modelářům a mělo možnosti, které běžné centrály nemají. Snažil jsem se udělat výzkum i mezi modeláři, co jim chybí při ovládání vlaků a jak by se k této myšlence stavěli oni a z toho jsem především vycházel.

Hlavním cílem bylo propojit ovládání vlaků s Android zařízením jako je chytrý telefon nebo tablet a také jednoduchost celého zařízení. Tak aby každý uživatel dokázal zařízení připojit a ovládat vlaky intuitivně. To vše vyžadovalo a stále vyžaduje co nejjlepší propojení softwaru i hardwaru. Ve spoustě věcí jsem se nechal inspirovat komerčními produkty a také produkty různých modelářů. Práci konzultuji také s modelářskými kluby, které mají bohaté zkušenosti s ovládáním modelové železnice a především už řešili nemálo problémů s ovládáním velikých klubových kolejišť.

Po všech analýzách a diskuzích jsem začal uvažovat o tom, že ovládání centrály by nemělo zůstat jen u Android aplikace, ale rozšířit se také na známe ovladače typu ROCO MultiMAUS nebo také na počítač. 

Najednou se myšlenka změnila v obrovský projekt, který se nyní pokusím představit.

Hardware

Stejně jako základní myšlenka se vyvíjel i hardware centrály. Nejprve byla snaha o vytvoření co nejjednoduššího hardwaru a také samozřejmě co nejlevnějšího, ale s přibívajícími funkcemi bylo potřeba hardware zdokonalovat a také udělat maximálně odolný. 

Nyní je tedy vytvořen hardware verze 2.0 (obr. 1), který má následující paramtery:

  • Procesor: ARM Cortex-M4 120MHz
  • Napájení: 15 – 24 V, (minimální proud1A)
  • Maximální výstupní proud: 3,1A (proudová ochrana)
  • Připojení k internetu (do sítě LAN), automatická detekce sítě a adresy
  • Přepínání výstupu při zápisu do CV
  • XpressNet
  • Nastavení výstupního napětí pro DCC
Hardware digitální DCC centrály TCS 2.0.1

Obr. 1: Hardware digitální DCC centrály TCS 

Vytvořená deska také obsahuje konektor kompatibilní s Arduinem UNO, který umožňuje rozšiřovat o další periferie.

Aktualizováno 21.4.2017: V současné době je hardware ve verzi beta a jsou na něm vidět opravy. Bylo potřeba propojit a přidat pár drobností. Na obrázku 2 je vidět oprava výstupních obvodů pro DCC signál.

Oprava hardwaru verze 2.0.1

Obr.2: Oprava hardwaru verze 2.0.1

Způsob ovládání

Ovládat centrálu je možné momentálně dvěma způsoby. První plnohodnotný způsob je využití Android aplikace a druhý je pomocí ovladačů na XpressNet (např. ROCO MultiMAUS), které bohužel neumožňují všechny funkce.

Více informací o ovládání je v následujících článcích:

Funkce

Seznam všech funkcí digitální centrály. Tento seznam se průběžně aktualizuje.

  • Připojení do sítě LAN + detekce sítě a přidělení adresy
  • Vyhledání adresy centrály v síti a připojení z aplikace
  • Ovládání centrály pomocí Android aplikace
  • Ovládání pomocí ovladače XpressNet (Roco MultiMAUS, …)
  • Informace o stavu centrály podle RGB LED diody
  • Hardwarově generovaný DCC signál pomocí DMA
  • Čtení a zápis na SD kartu (uložená databáze vlaků, doplňků, fotografie vlaků i doplňků a nastavení centrály)
  • Přidávání a odebírání vlaků i doplňků + fotografie
  • Kategorie pro vlaky i doplňky (elektrický, dieselový, parní, ostatní; výhybky, domečky, návěstidla, lampy, ostatní, …)
  • Připojení až 10ti uživatelů pomocí Android aplikace
  • Připojení dalších 10ti uživatelů pomocí sběrnice XpressNet (např. ROCO MultiMAUS)
  • Kontrola, aby jeden vlak mohl ovládat pouze jeden uživatel
  • Z jednoho zařízení je možné ovládat dva a více vlaků současně
  • Aktualizace softwaru centrály pomocí Android Aplikace
  • Změna názvu centrály a hesla pomocí aplikace
  • Notifikace – změna stavu na jednom zařízení se okamžitě objeví i na všech ostatních (viz videa na konci článku nebo v článku o aplikaci: Android aplikace)

Plánované funkce

Zde je seznam všech funkcí, které ještě plánujeme přidat do centrály. Nejsou seřazeny podle toho, jak budou přibývat. Nechte se o nových funkcích informovat emailem na konci článku.

  • WiFi na komunikaci s routerem nebo smartphonem bez kabelu
  • Komunikace s komerčními centrálami
  • Intuitivní ovládání
  • Šifrování protokolu TCS
  • Umožnit přidávat nové vlaky pouze administrátorovi
  • Přidělovat vlaky administrátorem jednotlivým zařízením
  • Protokoly pro sbírání dat z kolejiště (S88, …)
  • Statistiky ujetých hodin a km
  • Programy pro Linux a Windows
  • 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

Cena

Na dotaz – kontaktujte mě 

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.

Dostávejte aktuální informace o stavbě centrály e-mailem

E-mail

Ke stažení


Poznámka: Návod ještě není kompletní, zatím se jedná pouze o beta verzi.

Nyní na Google Play


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 6x komentován “Digitální DCC centrála pro řízení modelové železnice pomocí Android aplikace

  1. Zmínka o článku: DCC centrála TCS – ZAVAVOV

  2. Zmínka o článku: Testování nové DCC centrály ovládané Android aplikací – ZAVAVOV

  3. Zmínka o článku: Levný a jednoduchý DCC dekodér pro osvětlení modelových domečků – ZAVAVOV

  4. Zmínka o článku: Nejlevnější DCC analyzátor z Arduina Nano! – ZAVAVOV

  5. Zmínka o článku: Eagle knihovna – Arduino a NXP freedom board – ZAVAVOV

  6. Zmínka o článku: WiFi ESP32 začínáme snadno a rychle (aplikace s AT příkazy) – ZAVAVOV

Komentovat

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

*

*