BeneluxSpoor.net forum
Vraag en antwoord => Elektronica en analoog => Topic gestart door: Wummeke op 21 January 2024, 21:42:56
-
Om maar meteen met de deur in huis te vallen, Dit issum:
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/tachowagon-65ad7557c8310.jpg) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/tachowagon-65ad7557c8310.jpg)
Nou ja, inmiddels verworden tot het prototype.
Al een jaar of vier ben ik af en en aan bezig met dit project. Aangezien ik zelf nauwelijks ruimte heb voor een modelspoorbaan, hou ik mij vooral bezig met kleinere projecten (qua fysieke omvang). Een daarvan begon als een ideetje nadat ik een Loc-je van mijn oom gedigitaliseerd had we zochten naar een beetje een realistische snelheid. Piko heeft natuurlijk een messwagon (https://www.piko.de/DE/index.php/nl/piko-nieuws/modelpresentaties/887-h0-expert-plus-meetwagon-55050.html), maar tegen een behoorlijke prijs en ik vond dat ik het zelf beter kan. Ik vond destijds wat andere hobby projecten, waar ik een (groot) deel van mijn inspiratie uit geput heb.
Zoals deze (https://github.com/schumo99/Messwagen) via Stummiforum (https://www.stummiforum.de/t163889f21-Selbstbau-Messwagen-mit-Darstellung-auf-dem-Handy.html) en de Pacowagon (https://usuaris.tinet.cat/fmco/esp8266_sp.html#pacowagon) uit hetzelfde Stummiforum-topic.
Ik wilde het anders in ieder geval en heb gebruik gemaakt van een Lolin D32 development board, een 3144 hall sensor en een MPU6050 inclinometer. Als basis van de wagon heb ik via marktplaats voor een habbekrats een Jouef of Lima Martini-wagon op de kop getikt, hier in gedeeltelijk gedemonteerde staat:
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/martini-wagon-65ad7a3ba4473.jpg) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/martini-wagon-65ad7a3ba4473.jpg)
Het principe is vrij simpel. Op een asje is een magneet(je) geplakt. iedere keer dat de magneet voorbij gaat aan de hall sensor, heeft het wiel een volle ronde gedraaid. Meet de diameter van je wiel met een schuifmaat, pak je BINAS er bij en zoek de fomule van de omtrek van een cirkel erbij (Das 2*pi*straal) en je kunt uitrekenen hoeveel centimeter het wiel bij en volle ronde heeft afgelegd. Als je dat elke seconde deelt door 100 weetje de meters per seconde. Doe je de afgelegde cm's maal 0,00087 dan heb je de snelheid in H0-schaal KM's. Terwijl ik met dit projectje bezig was zag ik een Youtubefilmpje van Chadwick Modelrailway (https://www.youtube.com/c/ChadwickModelRailway) waarin Charlie met een digitaal metertje hellingshoeken aan het opmeten was. Ik bedacht me toen dat ik dat ook wel in mijn wagon kon bouwen. Vandaar dus de toevoeging van de MPU6050.
De ESP32 doet dat al het reken en meetwerk verdomde rap gelukkig en kan het ook allemaal op een webpagina'tje laten zien:
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/tachowagon-page-65ad7dbdf3184.png) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/tachowagon-page-65ad7dbdf3184.png)
Maar de Piko wagon heeft een schermpje, dat wilde ik ook! Maar dan niet aan de zijkant, want dat lijkt mij onhandig. Gelukkig kun je bij een zekere chineese webshop voor weinig een smal OLED schermpje krijgen. Ook leek het me leuk om een paar waarschuwingsledjes toe te voegen.
Omdat ik de originele opbouw van de wagon niet zo mooi vond (daar had ik hem ook niet voor gekocht) en het dak sowieso niet ging passen door het schermpje, heb ik zelf een opbouw getekend en geprint. Uiteindelijk ziet het er na een paar iteraties dit moment er zo uit: https://youtu.be/vWc-Kj9dO68
Binnenkort een verhaaltje over verdere plannen :) Ook zal ik mijn code eens een beetje opkuisen en op Github zetten, voor de liefhebbers.
-
Hierbij nog wat detail plaatjes:
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/IMG-0725-65b169c58995e.jpg) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/IMG-0725-65b169c58995e.jpg)
van Links naar rechts in de wagon:
Een simpele USB connector, alleen voor 5V power
Een Lolin D32 ESP32 module
Een 1000 mAh Lithium accu
Een printje voor wat pins van en naar de hall sensor en om het aantal 5V en GND pinnen uit te breiden (die zitten er niet zoveel op dit development boardje)
Een aan/uit schakelaartje die tussen de accu en het boardje aangesloten zit.
En een blik bovenop, met het extra dakje verwijderd:
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/IMG-0727-65b169c58995e.jpg) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/IMG-0727-65b169c58995e.jpg)
tussen de 2 oranje ledjes zit de MPU6050 inclinometers voor het meten van de (eventuele) hellingshoek en verkanting (X en Y assen van de wagon) en een OLED schermpje.
Ook heb ik de code op GitHub gezet: https://github.com/Wummeke/Tachowagon
Dit is nu hoe de wagon er nu bij staat. Maar eigenlijk heb ik een paar wensjes, die ik nav mijn ervaringen met KiCAD (zie dit topic: https://forum.beneluxspoor.net/index.php?topic=109429.0)
denk ik nu op wil pakken:
Ten eerste gebruikt de wagon nu een accu, terwijl deze normaal gesproken op spoor rijdt waar ergens tussen de 12v en de 25v oid doorheen loopt. Dus had ik bedacht dat ik daar gebruik van wil maken.
Ten tweede, als ik dan toch spanning van de rails af neem, kan ik de wagon ook wel commando's geven via DCC, dat is maar een paar componentjes meer.
daarnaast, ik heb nog een kale ESP32-S3 module liggen, die ik ergens voor wil gebruiken en ik wil wel eens een bestuckt printje bestellen bij JLCPCB :)
Ook heb ik sinds kort een nieuwe 3D-printer, die volgens mij beter is en wil ik een nieuwe behuizing tekenen en printen. De huidige behuizing is hier en daar kromgetrokken (waarschijnlijk al tijdens of vlak na het printen). Dat alles heeft mij er vorige week toe gebracht, dat ik maar weer nieuw KiCAD project gestart ben ;D
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/tachowagon-v2-65b16e24dab27.png) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/tachowagon-v2-65b16e24dab27.png)
Mijn idee is zoals gezegt door JLCPCB te laten bestucken met SMD componenten.
In eerste instantie had ik gedacht om een soort van 40ft container te maken met (bijna) alle electronica er in met in de bodem een 6 pins-header (M/V) met 2 pins voor het DCC signaal en 3 pinnen voor de Hall sensor (5v, GND en Data). Na wat meten denk ik dat een standaard containermaat in H0 net te smal is. Ik geloof dat de binnenmaat op iets van 25mm uit komt terwijl ik minimaal 27 nodig heb. De behuizing wordt dus wel iets anders dan een container, maar de 6 pins header heb ik nog wel in het ontwerp zitten. Ik vind het wel handig om 1 plug te hebben tussen de componenten op het chassis en de print.
De ESP32-S3 werkt op 3,3V. In eerste instantie wilde ik direct van de rail spanning naar die 3,3V gaan, maar zag in het datasheet dat de hallsensor 5V nodig had. Ook de 6N137 werkt op 5V. Vandaar twee LDO's, de LM2937 voor de 5V en daarachter nog een AMS1117 om van 5V naar 3,3V te gaan.
De USB-C connector is er eigenlijk alleen voor het programmeren van de ESP32-S3. Ik twijfel nog een beetje of ik daar niet gewoon een UART-pinheader voor op het board zal zetten. Eigenlijk is dat wel een gemakkelijkere en iets goedkopere optie. De code updaten doe ik over het algemeen OTA, tenzij ik door een bugje in mijn code de ESP niet meet in OTA ontvangst mode krijg :angel:
Waar ik ook nog over twijfel is over condensator C1. Dat is nu een stevige 470uF en ook een flinke jongen qua formaat. Natuurlijk moet de ESP een ononderbroken stoomvoorziening hebben, want bij elk spannings verlies start-ie opnieuw op. Maar wellicht is die 470uF echt overkill? Ik vind het lastig om daar goede informatie over te vinden, wat nu goede waardes zijn.
Voel je vrij om er op te schieten, ik sta open voor advies en feedback!
-
Leuk project (y).
-
Leuk ding, makkelijk te vinden wagen op beurzen, ze liggen er met bosjes te gelijk, voor niet al te duur..
Lima koelwagens, zijn er in diverse opdrukken. Wijze keuze.
Heb er ook nog van liggen, denk dat ik er ook een voor opoffer.
En 3D printen lukt mij ook nog wel.
Ga je volgen!
-
Mooi project, volgen aan!
Wat betreft de elko, denk uitproberen of hij kleiner kan, het is wel een gebruikelijke waarde.
Je zou een tantaal elco kunnen toepassen, die zijn kleiner.
-
Bedankt Bert. Ik denk dat ik kijk of 220 uF voldoende is. Tegenwoordig bestudeer ik ieder PCB'tje dat ik onder ogen krijg iets naukeuriger. Gisteren zag ik op een OpenTherm gateway (een apparaat om je CV ketel aan te kunnen sturen) dat daar een 220uF voor en een 100uF na een LDO zat. Die LDO zette 24V om naar 5V voor een ESP-devboardje. Al komt die 24V direct uit een voeding en is daarmee wellicht stabieler is dan voeding van de rails voor mijn wagon.
-
Begrijp ik dat je 2 ESP's (Lolin D32 ESP32 module & ESP -C3 module) wil inbouwen?
Persoonlijk zou ik zeggen laat die kleine ESP-C3 al het werk doen ik de wagen en houd de lolin ESP32 erbij , handhold met de batt aansluiting, als uitlees module! Geen tlf meer nodig
Ik volg je wel, leuk id
Caspar
-
Hi Caspar,
Nee. De huidige iteratie van mijn Tachowagon heeft een Lolin D32 devboard er in zitten. En ik ben een PCB aan het ontwerpen dat een ESP32-S3 gebruikt als kloppend hart.
Als uitlees module zitten er nu al meerdere opties in de code. Het eenvoudigste is op een telefoon of laptop oid via de webbrowser. Maar je kunt ook als een soort API een JSON file opvragen me de meest recente data. En volgens mij had ik ook al MQTT geimplementeerd.
Zelf had ik al iets geknutseld met een schermpje van mijn oude 3D-printer en de JSON file.
-
Ik ben even bij JLC aan het kijken wat het allemaal gaat kosten om een PCB te maken voor de wagon. Bij de stap om de positionering van de componenten te checken, zie ik bij best veel componenten een zwart/wit geblokt vlakje:
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/jcl-65b7b7b5a1f12.png) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/jcl-65b7b7b5a1f12.png)
Weet iemand wat dat betekend? Naar mijn weten heb ik alleen componenten gekozen die op voorraad waren ??? (maar goed, dat was een week of wat geleden...)
Oh en klopt het dat er bijna geen basic components meer zijn? Ik moest bijna overal extended components kiezen, wat uiteindelijk 36 euro extra aan fees kost :(
-
ik heb veel ervaring met bij JLC bestelde printen maar 0 ervaring in het laten bestukken...
-
Ik heb weer wat aanpassingen gedaan aan mijn ontwerp. Ten eerste heb ik de USB-poort vervangen voor een UART header. Ik ben toch van plan om eventuele firmware update OTA (over the air) naar de ESP32 te sturen, dus het zal toch niet zo vaak nodig zijn om de print aan te sluiten op de computer. De boot en reset knoppen heb ik wel er op gelaten, dat is gewoon veel gemakkelijker met flashen. Ten tweede heb ik het aantal extended components terug weten te brengen van 12 naar 5. Geen idee waar ik de vorige keer heb zitten kijken, maar nu vond ik wel een hoop basic components. Dat scheelt toch al gauw 20 euro aan componentkosten. De pin headers en de 6N137 soldeer ik zelf er wel op. Die laatste zou ik ook nog weg kunnen laten, als ik toch geen DCC aansturing toevoeg.
Het schema is nu als volgt:
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/tachowagon-v3-65be5843b5808.png) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/tachowagon-v3-65be5843b5808.png)
En JLCPCB maakt er dit van:
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/jcl-2-65be587401d01.png) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/jcl-2-65be587401d01.png)
Ik blijf het gek vinden dat JLC voor weerstand R7, diodebrug D1 en condensator C1 een blokje toont. Zo kan ik toch lastig bepalen of de positie van die componenten goed zijn?
-
Ze hebben naar het schijnt niet van alles 3D modellen. Ik kom die zwarte witte blokjes ook wel eens tegen. Ze zijn daar trouwens niet achtelijk ofzo, ze kijken wel daadwerkelijk naar hoe wat waar staat en of het past. Ik word wel vaak gemailed dat ze niet zeker weten of de diodes en gelijkrichters goed om staan. Lief bedoeld, maar ik vind het irritant. Ik heb hem vandaag weer. Handig is het om bij Elco's, diodes, leds en gelijkrichters een extra + en - teken in de silk laag te stoppen. Met name gelijkrichters.
Ten tweede heb ik het aantal extended components terug weten te brengen van 12 naar 5
(met een korrel zout) Not good enough!! >:( Dit is onacceptabel!! We kunnen nog meer van jouw geld besparen ;)
Die Lm2937-5, tenzij je een erg specifieke rede heb om die te nemen, zou ik hem weg doen en iets uit deze lijst kiezen. Die AMS1117-3.3 staat hier ook als AMS1117-5 tussen.
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/deleteme-65c12fcf28ff1.png) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/deleteme-65c12fcf28ff1.png)
Wat ik overigens heb gedaan, ik heb gezocht op 'LDO' en dan basic en in stock aangevinkt. Als je dan nog meer specificaties nodig heb, kan je die onderste zoekbalk gebruiken en als het van toepassing is
Kun je me vertellen wat je nog meer 'verkeerd' heb gekozen? Volgens mij op die elco na, is de rest zeker weten als basic beschikbaar. En om de een of andere duistere rede zit er een THT optocoupler op? Neem een SOP-8 (wel in 2.54mm pitch) en zoek op dit nummer LCSC: C110020. Dat is degene die je wilt hebben ;)
Naast basic parts heb je ook de preferred extended parts. Die kan je herkennen aan een blauw duimpje. Die dingen die waren ooit basic of gaan het ooit worden. Hoedan ook rekenen ze niet die 3$ feeder loading fee. Je kan alleen niet specifiek hier op zoeken dus dan moet je basic wel uitvinken.
Normale diodes en een handje vol bruggelijkrichters zijn ook als basic te vinden en weerstanden moet je bijna altijd wel een basic vinden, tenzij je zo'n exotische waarde heb. Zelf gebruik ik meestal 0805 of 0603 weerstanden. Daar hebben ze het er meest van.
Je kan ook je project in een zip folder stouwen en mij toemailen, dan kan ik even meekijken. E-mail staat in dat vlinder icoon, mijn website heeft ook een E-mail die ook binnen komt bij mij.
Dus lets save you some money $.$ ;)
Mvg,
Bas
-
Interessant project. Ik heb er zelf ook wel eens over gedroomd.
De ultieme functionaliteit zou volgens mij zijn om de tachowagen te kunnen gebruiken om je locomotieven te ijken.
Bedenk wat een tijdwinst je hebt, als je niet hoeft te wachten tot de locomotief bij lage snelheden de melder aan het eind van je ijkspoor bereikt heeft. Met de tachowagen is voor elke snelheidsstap de werkelijke snelheid binnen enkele seconden bekend!
Dit principe is ook bedacht en uitgewerkt door Hans Tanner, zie https://www.youtube.com/watch?v=u_VjYLT28Q0 "One Minute Speed Profiling"
En die "purplehat" waar hij het over heeft, bevat overigens ook wel erg interessante hardware voor de snelheidsmeting.
-
@Bas, bedank voor de Tips! Ik heb me weer een uurtje zitten vermaken met KiCad vanavond ;-)
Ik heb het aantal Extended parts weten te verminderen tot drie: Alleen de Cap, de diodebrug en de optocoupler. Dank voor de LDO suggesties (de 3.3v die ik in eerste instantie gekozen had was ook extended). De totale extended component fee is nu nog maar €5.34 8)
De troughhole optocoupler die ik in mijn ontwerp had zitten had ik gekozen omdat ik die nog had liggen. Maar ik heb die nu toch ook vervangen voor de SMD variant die je suggereerde :)
Inderdaad Jos, het idee is inderdaad dat je altijd en overal langs de baan de snelheid, hellingshoek en verkanting kunt zien!
-
de diodebrug
(pssst -> C2488)
-
Ja zeg, zo kom ik toch niet aan slapen toe? ;D
Dank en aangepast! (y)
-
Elke dollar telt :P
Check wel ook even de footprints, is mijn laatste advies.. Je kan natuurlijk heel makkelijk een LCSC nummer aanpassen, maar dan ken het wel eens voorkomen dat je tijdens het bestellen tot de ontdekking komt dat je gelijkrichter opeens een paar mm kleiner of groter is. Ik had zelf wel eens 1206 weerstanden gekozen voor een 0603 footprint. ::) It doesn't work that way
Bas
-
Inderdaad Jos, het idee is inderdaad dat je altijd en overal langs de baan de snelheid, hellingshoek en verkanting kunt zien!
Dat je het kunt zien is mooi, maar dat het automatisch verwerkt wordt door het treinbesturingsprogramma, die de loc binnen een minuut door alle te ijken snelheidsstappen leidt, zou het allermooiste zijn.
Ik dacht dat iTrain een dergelijke ijkfunctie had voor de Speed-Cat van de KPF Zeller rollenbank. Dat zou volgens hetzelfde principe met de metingen uit de tachowagon kunnen werken, maar daar kan ik zo even niets over terugvinden.
-
Leuk project!
De stroomafnemer op een baan is niet altijd even goed. Daarom dat ik zelf eerder voor een wat grotere condensator zou kiezen, het liefst een Supercap van bv. 0,22F. Je kunt de LDO dan ook vervangen door een Buck-down converter; in deze tijd van energietransitie misschien het overwegen waard 😉
Voor ideeën hoe je zo’n Buck down kan maken, zou je eens op het Stummiforum naar “Supercaplader Im Eigenbau” kunnen kijken. Je hoeft dan natuurlijk alleen het deel van DCD spanning naar 5V te bouwen, en kan de step-Up overslaan. Als je daarover vragen hebt, kan ik je wel helpen. Ik heb die schakeling ook ooit zelf bij JLCPCB laten assembleren; in dit forum heb ik daar wel eens een fotootje van gepost.
Succes met je leuke project!
Aiko
-
Hi Aiko,
bedoel je te zeggen dat die 470uF eigenlijk nog te krap bemeten is? en kun je eens uitleggen hoe je dat met die supercap bedoelt?
Is dat dan DCC power input -> supercap -> step-downconverter naar 5v en/of 3.3v?
Wat mij misschien nog wel interessant lijkt om te doen, is om een mogelijkheid op te nemen in mijn huidige schema en PCB om deze later uit te breiden met een supercap oplossing.
Dan denk ik dat ik dat voor de diodebrug D1 moet inbouwen, of precies daarachter?
-
Super caps houden van lage spanningen. Het staat er vaak op wat ze fijn vinden.
DCC -> gelijkrichter -> step down (3V - 5V) -> supercap
Ja kan voor een step down converter deze (https://nl.aliexpress.com/item/1005003880321464.html?)nemen. Die kan je plat tegen een printplaat aan solderen als je op de juiste plaats solder pads maakt. Daar heb ik een footprint voor. Hij is 18mm bij 12mm groot en niet duur.
Ik heb evt ook een buck converter kicad project die je als geheel kan integreren in je project. In dat draadje waar ik een dcc servo decoder maak (https://forum.beneluxspoor.net/index.php?topic=108900.new#new), kan je in het eerste filmje zien op ~3:45 hoe ik het schema importeer. En in het 2e filmpje op 1:00 minuut importeer ik het stuk bijbehorende board. Die is wel ietsie langer en het het betreft minstens 2 extended componenten.
EDIT:
Deze super cap: https://elektronica-online.nl/product/supercap-supercapacitor-10f-2292 (https://elektronica-online.nl/product/supercap-supercapacitor-10f-2292) heeft een capaciteit van 1F. Dat is pak en beet 2127x meer dan je 470uF condensator. Deze is wel wat bulky zoals je kan zien.
Mvg,
Bas
-
Hi Jan Willem
Ik zeg niet dat 470uF te krap bemeten is, maar dat ik zou kiezen voor een stroomvoorziening die het op een baan met hier en daar slecht contact (bv op wissels) minimaal enige secondes blijft doen. Als je WIFI wegvalt, kost het bijvoorbeeld weer veel tijd om de verbinding te herstellen. Dat wil je niet. Je bouwt een prachtige schakeling, en die "verdient" zo iets :)
Het printje dat Bas als voorbeeld noemt kan, maar heeft als nadeel dat de stroom richting supercap niet "geregeld" is. Op het Stummiforum heeft men aardig wat geëxperimenteerd, en daar hebben ze nu een "snellader" variant.
Zie: https://www.stummiforum.de/t171549f21-RE-SuperCapLader-im-Eigenbau-Goldcaps-als-Pufferspeicher-9.html#msg2346511
Ze gebruiken volgende schakeling: https://files.homepagemodules.de/b851973/f21t171549p2376800n3_sABlUcxb.jpg
De schakeling komt onmiddellijk NA de diodebrug, in plaats van de LM2937 (en C2/C3).
Groet, Aiko
-
Oh das grappig, dat topic op Stummis is gestart door de bedenker van een van de inspiratiebronnen van mijn tachowagon projectje :)
Ik vind het hele gebruik van een supercap wel interessant en wil er ook wel wat mee doen. Mijn gedachte gang is dat als een decoder er baat bij heeft, bij zo'n pufferspeicher, dan heeft een ESP32 dat zeker ook! Alleen wil ik eigenlijk niet meer mijn PCB-ontwerpje te veel aanpassen en zou het liefst die supercap + schnellladermodül als add on (later) toe willen voegen. Volgens mij moet dat met de schakelingetjes van Schumo99 precies dat kunnen.
Dat gezegd hebbende, wil ik nog wel even kijken of ik iets kan integregen in mijn schema, zonder dat mijn PCB heel veel groter wordt dan wat ik nu heb.
@Bas, zou jij je buckconverter projectje willen delen met me?
@Aiko, ik vind het snelladen zoals gezegd een interessante optie, maar de schakeling in je laatste link vind ik er erg verwarrend uit zien. Als C144 staat 1 condensator ingetekend maar er staat 2x 4,7uF bij. Is dat dan in serie of parallel? Het zelfde geld voor C145, daar staat dan wel expliciet bij dat zie in Serie staan (Dat impliceert dat C144 2 caps parallel zijn?). Dan staat er bij de pijl uiterst rechts SCAP, is dat dan de uitgang naar de supercaps? maar bij C145 staat 1F, dat lijkt me dan al een supercap?
-
Hallo Jan Willem
Inderdaad is het schema niet helemaal helder. Waarom er staat 2x4,7uF is mij niet meteen duidelijk. Bij C145 is het antwoord gelukkig wel eenvoudig: als je Supercaps van 2,7V neemt, moet je ze beide in serie zetten, wil je ze op 5V kunnen gebruiken.
Ik denk niet dat je je eigen print heel erg moet aanpassen. Alleen voor de plus en min een soldeeraansluiting voor een externe printje, en de mogelijkheid je huidige spanningsstabilisator eruit te halen. Je zou Matthias een mailtje kunnen sturen met de vraag of hij nog wat printjes heeft. Ik dacht dat hij er iets als 6 of 7 euro voor vraagt, en dan zitten de componenten er al op.
Groet, Aiko
-
@Bas, zou jij je buckconverter projectje willen delen met me?
Ja.
Deze git repository has it all. Dit is wat Kicad werk betreft een van mijn 2 heilige gralen de ander zijnde mijn custom libraries.
https://github.com/bask185/general_schematics (https://github.com/bask185/general_schematics)
Staan ook schema's in met atmega + crystal, CH340 + mini-USB, Loconet-B, Xnet, 5V buck, 12V buck, EEPROM en LDO.
Alle componenten hebben tot zover ik weet correcte LCSC nummers er in verwerkt. Als ik dan bijvoorbeeld een board wil maken met buck converter, loconet, atmega en USB dat kost me enkele minuutjes om de schema's bij elkaar te rapen en de board te 'appenden'.
Let natuurlijk wel goed op dat je niet de annotations reset. Die matchen nu namelijk met de bijbehorende boards.
Mvg,
Bas
P.S. die atmega328 heeft een 2x3 ICSP connector in 1.27mm pitch. Die wil je misschien aanpassen naar iets groters ofzo?
-
Thanks Bas, ik ga er eens mee aan de slag :)
-
Ik heb min of meer besloten dat ik mijn ontwerpje even hou zoals het is, dus met de twee LDO's. Maar ik heb wel 2 posities toegevoegd om op een later moment iets van een supercap oplossing toe te voegen, een tussen de diode brug en de eerste LDO (die van +/- 16V 5V maakt) en een voor de 2e LDO (die van 5V 3.3V maakt). Het idee is dat op een van die twee posities dan een uitbreiding ingeprikt kan worden met een supercap. Ik kon niet helemaal filosoferen wat nou de beste plek is. Op de 5V rail is het meest logische, dan hoeft het voltage niet eerst omlag gebracht worden met en step-down om de caps te laden en daarna weer omhoog als de caps gebruikt worden. Echter weet ik niet helemaal zeker of die LDO geschikt is om die caps te laden. Ik krijg het gevoel van niet, in geen enkel schema voor supercaps wordt een LDO gebruikt. Daarom ook voor de 5V LDO een paar pinnen, zodat daar een supercap schakeling aangesloten kan worden, mocht het nodig zijn.
Nu probeer ik sinds gisteren mijn printjes te bestellen bij JLC, maar volgens mij is de site stuk? Ik krijg de geberviewer niet geopend en ook het scherm om de component posities te bekijken en evt. corrigeren werkt niet. Ben ik de enige? of is dat bij anderen ook zo?
-
soms werkt dat inderdaad even niet bij jlcpcb, denk wellicht overbelast, uurtje geduld werkt vaak wel
-
Ok, dan zal het (waarschijnlijk) niet aan mijn netwerk thuis liggen. Ik wacht al sinds gistermidag :'(
-
Vorige week vrijdag stond de DHLbode voor de deur, maar hij vergat alleen om op de deurbel te drukken :-X Dus zaterdag opgehaald bij het DHL-servicepunt:
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/IMG-20240316-WA0008-65fc62edbeeb7.jpg) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/IMG-20240316-WA0008-65fc62edbeeb7.jpg)
Nog nog even een momentje vinden om een ESP32-S3 en wat headers er op te solderen om te testen of het werkt :)
-
Leuk projectje! (y) Met interesse gelezen! (y)
-
Ik ben inmiddels de bestaande wagen aan het ombouwen voor de nieuwe PCB. Nou wil ik zelf stroomafnemers maken. Ik heb iets geprobeerd met 0.36mm messingdraad, maar ik vind het te zacht en krijg het niet goed in vorm en zo dat het blijf zitten tegen de assen/wielen. Nou zag ik ook ergens dat men fosforbronsdraad gebruikt, maar welke dikte kan ik het beste gebruiken en waar kan ik dat het beste halen? iemand tips?
-
Gitaarsnaren zijn (o.a.) gemaakt van fosforbronsdraad. In diverse diameters te koop voor weinig geld! Werkt uitstekend!
-
Ah! Toevallig staat (elektrisch) gitaarspelen nog op mijn lijstje van hobbies die ik weer moet op pakken, dus ergens onder in een doos vond ik nog een half setje snaren van 20 jaar oud ;D
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/PXL-20240415-150756067-2-661d4330a157b.jpg) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/PXL-20240415-150756067-2-661d4330a157b.jpg)
Voor de liefhebbers: dit was een G-snaar van D'addario van 0.41mm dik ;)
-
Waarom niet kant en klare stroomafnemers gebruiken, dit lijkt meer op het opnieuw uitvinden van het wiel naar mijn mening.
Dan kun je zelf kiezen of je de as of de flens voor opname gebruikt.
-
Tja, Piko verkoopt ook kant en klare tachowagons, dus waarom zou je daaraan beginnen om er zelf een te maken? Op die manier beredeneer je de hobby wel een beetje dood vind ik. Soms is het gewoon leuk en leerzaam om zelf iets te maken en niet meteen naar kant en klare producten te grijpen. De wagon die ik als basis gebruik is ook een oud plastic dingetje van Lima, wellicht dat ik die ooit nog eens vervang voor iets beters. En wie weet dat ik dan wel off-the-shelve stroomafnemers gebruik. Maar voor nu een paar zelf knutsel exemplaren, met als bijkomend voordeel dat die mij niets gekost hebben, omdat ik alle materialen in huis had.
-
Dat is ook mijn aanpak Jan Willem, lage kosten, veel leren, lekker bezig zijn (y)
-
Even een klein beetje stof van dit topic afblazen voor een kleine status update.
Al een paar maanden liggen de PCB'tjes op mijn bureau te gillen om aandacht. Ik had alleen nog wat onderdeeltjes nodig voor het weer opbouwen van de wagon met de nieuwe PCB. Afgelopen weekend had ik eindelijk alle onderdelen binnen en ben ik er weer even mee aan de slag gegaan. Eerste de elektrische verbindingen op de wagon af gemaakt. Ik heb een female header met haakse pootjes op de onderkant van een stukje perf-board gesoldeerd. Op die manier kan er ook geen kortsluiting ontstaan met het metalen plaatje onder in de wagon.
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/PXL-20240612-181954104-6669e7bd2824c.jpg) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/PXL-20240612-181954104-6669e7bd2824c.jpg)
Daarna een ESP32 chip en male headers op een van de PCB's gesoldeerd. In het midden zit de male header ondersteboven, op die manier steek ik dan de pcb in de wagon. Later teken en print ik een nieuwe behuizing van de wagon, waarin dan alles goed vast zit.
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/PXL-20240612-182026252-6669e8fbb8632.jpg) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/PXL-20240612-182026252-6669e8fbb8632.jpg)
Toen kwam het "grote" moment, het programmeren en kijken of alle werkt. pogrammer aangesloten, VS Code gestart, USB-kabel in pluggen... en... Een mededeling dat het aangesloten device te veel stoom trekt... Euh... das niet juist. Komt dat wellicht door de condensator? Gelukkig heb ik zo'n USB power-meter. Die er tussen en de boel even met een stevige usb lader aangesloten (die flink wat apms kan leveren), om te kijken hoeveel amps het ding dan trekt... De boel weer aangesloten en... niks. Zodra ik mijn PCB'tje aansluit stopt de powermeter er meteen mee ( deze ging gelukkig wel weer aan als ik mijn PCB loskoppel). Kortsluiting dus. Ligt het aan mijn soldeerwerk? Het ziet er allemaal netjes uit (vind ik) maar je weet nooit. Gelukkig heb ik nog 4 reserve PCB's. :-X Dus een ongesoldeerd PCB'tje gepakt en aangesloten, maar ook dan klapt het metertje er meteen uit. Conclusie: het ontwerp van mijn PCB is fout. Maar wat dan?
Goed, ik heb dus een PCB van 4 lagen. Top layer is de signal plain, de twee middelste layers GND en bottom layer de 5V plain. Als ik naar de vias kijk zie ik dit:
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/Screenshot-2024-06-12-201518-6669ec3fcddbb.png) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/Screenshot-2024-06-12-201518-6669ec3fcddbb.png)
Volgens mij betekend dit dat alle layers middels de Annual rings van de via's aan elkaar geknoopt zijn :-\ Wat ik in principe ook al constateerde toen ik met de multimeter aan de slag ging... * zucht*
Duur leergeld dit en frustrerend dat ik er pas zo laat achter kom (maar dat is een beetje mijn eigen schuld). Nu maar eens gaan zoeken hoe ik dit op ga lossen in KiCAD.
-
Dat is vervelend!
Ik ken Kicad niet dus geen suggesties, gebruik zelf Eagle.
Waarom een 4-layer?
-
Goede vraag. Het is al even een tijdje geleden dat ik dit heb zitten maken. Ik weet dat ik heel erg aan het worstelen was met 2 layers om de Data, GND, 3.3V, 5V lijnen en het DCC signaal allemaal te verbinden, zonder meerdere keren heen en weer te hoppen van de voorkant naar de achterkant. Op een gegeven moment zag ik een tutorial op youtube, waar men 4 layers gebruikte. Dat zag er enorm handig uit. Maar ik vraag me nu achteraf wel af of het een handig idee is geweest.
-
Tja, had ik Kicad maar gekend….
In Eagle maak ik, ook kleine printen, als double layer, met de auto router wordt daar dan simpel de verbindingen gemaakt. Handmatig kan ook maar ik kan dat zelf niet sneller en beter.
En double layer is veeeel goedkoper…..
Wel altijd op errors controleren, dat zal in Kicad ook wel kunnen.
Er zitten hier wel Kicad kenners op het forum, in ieder geval bask185
-
Hoi Wummeke,
Ik heb een paar jaar geleden ook zo'n meet wagon gemaakt mbv een ESP32.
De door jou beschreven problemen met de stroomvoorziening vanaf de rails komen zeer bekend voor.
De ESP32 trekt best veel stroom als er Wifi wordt gebruikt en bij een stroomonderbreking gaat de ESP in de reboot en moet dan eerst weer de wifi verbinding opzetten wat dan weer extra tijd kost voor dat de wagon werkt.
Eigenlijk niet werkbaar.
Het project ligt bij mij al weer jaren stil, maar ik wil je een tip geven die ik zelf eigenlijk ook wilde doorvoeren.
Waarom gebruik je niet een 18650 Li-ion batterij met een step-up converter voor de voeding.
mvg spock
-
@Jan Willem, ik zie dat Bas al eerder gereageerd heeft, dus mijn opmerking was overbodig.
@Spock, Jan Willem heeft er een harde sluiting in zitten, dat lost een lion niet op ::)
-
Duur leergeld dit en frustrerend dat ik er pas zo laat achter kom (maar dat is een beetje mijn eigen schuld). Nu maar eens gaan zoeken hoe ik dit op ga lossen in KiCAD.
Dag Jan,
Kleine tip. Na het aanmaken van je gerber en drill files vervolgens al deze bestanden laden in een gerver viewer. Layer per layer even bekijken en op diemanier haal je veel zaken eruit.
-
Handmatig kan ook maar ik kan dat zelf niet sneller en beter.
Ik gebruik eigenlijk nooit een autorouter. Voor zover ik weet kunnen mensen het nog altijd beter. Het is wel sneller idd en voor kleine printje prima.
al deze bestanden laden in een gerver viewer.
Ik bekijk ook nooit gerbers ;D
Wat ik wel doe, en dit is echt cruciaal. Run de Electric Rule Checker in het schema en de Design Rule Checker in het board, met name die laatste. De standaard design Rules in KiCad zijn vrij ruim. JLCPCB kan kleinere dingen, dus die settings zijn meer dan toereikend.
Ik heb zelf maar 2 of 3 keer een 4 lagen print gemaakt. Prijs is volgens mij hetzelfde. Voor m'n lok pilot had ik het echt nodig. Ik heb het voor een RJ-12 splitter gebruikt. Dat was niet echt nodig, maar gewoon makkelijk.
Ik gebruik dan 1 van de middelste planes voor ground, 1 plane voor voedingen, 5V, 3V, 12V net wat je hebt. En bottom en top layers gebruik ik dan voor printsporen.
De top layer kan je dan eveneens voorzien van een ground zone. Als je dan via's popt bij alle GND pinnen, dan zitten ze meteen vast aan de middelste ground plane. Anders moet je spoortjes trekken voor al je ground pinnen en teardrops toepassen.
Als de DRC niks oplevert, mag je een zip met je project naar me sturen. Misschien dat me iets opvalt.
Mvg,
Bas
-
@Spock, Jan Willem heeft er een harde sluiting in zitten, dat lost een lion niet op ::)
Daar ging mijn reactie dan ook niet over. Waar het wel over gaat staat zeer duidelijk in de post.
Gewoon lezen zonder er zelf dingen bij te verzinnen, Bert.
mvg spock
-
Dank voor de sympathieke reactie
-
Graag gedaan ;D
-
Hoho, een beetje vriendelijk tegen elkaar in mijn topic hè? ;)
@Bas: De DRC leverde niets op en ook de ERC zei niets over mogelijke kortsluiting :( dus ik ben wel een beetje verbaasd hoe het dan toch heeft kunnen gebeuren.
@Bert: je zou het eens moeten proberen, dat handmatig routeren! Lekker verstand op 0 en een paar avondjes lijntjes trekken. Je wordt er helemaal zen van ;D (Maar ik snap het wel hoor, klikker-die-klik en klaar is natuurlijk veel gemakkelijker!)
Eergisteravond nog een beetje zitten spelen met layers en het leek erop dat ik toch weg kom met 2 layers, als ik van de toplayer ook groundplain maak en de backplain aan de 5V knoop. Uiteindelijk zat ik heel m'n printje weer te verbouwen ::)
Mede door de opmerking/beschreven ervaringen van Spock hierboven, ga ik toch eens kijken naar zo'n supercap oplossing, waar Aiko het een tijdje geleden over had. Een hele batterij inbouwen vind ik eigenlijk overbodig. Ik vind het schema in deze post wel duidelijk: https://www.stummiforum.de/t171549f21-RE-SuperCapLader-im-Eigenbau-Goldcaps-als-Pufferspeicher-23.html#msg2688077
@Bas, klopt mijn gevoel dat ik het onderste deel van dat schema kan vervangen met jouw 5V buck-converter uit jouw repo?
-
Af en toe doe ik het routen wel eens handmatig bij simpele printen Jan Willem maar met de huidige kleine smd printen die ik bouw gaat dat echt niet lukken, die zitten stampvol, vele tientallen via’s, stop mijn tijd dan liever in leukere uitdagingen.
-
@Bas: De DRC leverde niets op en ook de ERC zei niets over mogelijke kortsluiting :( dus ik ben wel een beetje verbaasd hoe het dan toch heeft kunnen gebeuren.
De ERC controleert het schema en aangezien de fout in de PCB zit draagt dit niet zoveel bij. Ik neem aan dat je voor de gnd en +5V plane een copper pour gebruikt hebt? Zoja, dan had de software automatisch een clearance moeten maken rond de via of je nu angular rings hebt of niet. Als je geen copper pour gebruikt hebt voor de planes maar bvb gewoon een vlakje getekend hebt dan zit daar de fout. De DRC had iets moeten vinden, geen idee waarom niet.
Dit is in feite een mooie use case waarom op het bedrijf waar ik werk altijd gerber reviews gedaan worden alvorens een pcb in productie gaat, of het nu een prototype is of een release voor een serieproductie. Standaard puntje in onze workflow dat afgevinkt moet worden.
-
De ERC controleert het schema en aangezien de fout in de PCB zit draagt dit niet zoveel bij
En als de ERC nu spot dat 5V aan GND hangt, dan draagt dat toch bij :P
@Bas, klopt mijn gevoel dat ik het onderste deel van dat schema kan vervangen met jouw 5V buck-converter uit jouw repo?
Ik kan niks zien kwa plaatjes op dat forum, dus ik kan er niet echt antwoord op geven. Je kan dat circuit wel aanpassen naar 3V3 als je dat nodig heb.
De ESP32 trekt best veel stroom als er Wifi wordt gebruikt
Was dat niet ergens tussen 300mA en 500mA? Dan is een powerpack van een paar Farad geen overbodige luxe (of een batterij natuurlijk :P)
Ik vind bij 2 laags SMD printen het makkelijk om aan top en bottom beide ground planes te doen. Dat vermakkelijkt het verbinden van SMD pads naar de onderste plane. Voor V+ trek ik kan dan een relatief dik spoor, afhankelijk van hoe groot de stromen ongeveer zullen zijn.
Ik ben wel benieuwd naar wat het is. Als je je project wilt delen, kan ik misschien helpen. Ik zou even een ongesoldeerde printplaat doormeten, kijken of je daar ook al kortsluiting in kan ontdekken. Het zou ook zoiets kunnen zijn dat je ergens een mismatch heb tussen een footprint en een symbool en dat een van je componenten kortsluiting veroorzaakt.
Mvg,
Bas
-
Ik heb nog eens ècht goed naar de schemas gekeken op stummis en die van jouw buck converter. En de delen die ik dacht te combineren zijn hetzelfde :angel: , beide Stepdown/buckconverters. Het schema op stummis bestaat uit een step down converter en een stepup converter, met daar tussen de supercaps. Ik heb mijn inziens geen step up converter nodig volgens mij, als ik de supercaps achter de buck converter aan de 5V knoop (tenzij ik natuurlijk iets over het hoofd zie).
Nog even over die kortsluiting op het printje: ik heb die doorgemeten en eigenlijk op alle punten waar 5V of 3.3v zou moeten lopen was er een verbinding met gnd. Ik heb naderhand nog in het KiCAD bestand zitten knoeien (en niet netjes een "release" opzij gezet), dus ik kan de versie die ik heb laten maken door JLC niet meer (laten) analyseren. Allemaal leer puntjes wat mij betreft.
Ik wil wel gebruik maken van je aanbod om mijn project te reviewen, zodra ik mijn nieuwe versie "productie-rijp" denk te hebben. Om nieuwe teleurstelling te voorkomen ;)
-
Ik heb nog eens ècht goed naar de schemas gekeken op stummis en die van jouw buck converter. En de delen die ik dacht te combineren zijn hetzelfde :angel: , beide Stepdown/buckconverters. Het schema op stummis bestaat uit een step down converter en een stepup converter, met daar tussen de supercaps. Ik heb mijn inziens geen step up converter nodig volgens mij, als ik de supercaps achter de buck converter aan de 5V knoop (tenzij ik natuurlijk iets over het hoofd zie).
Klopt. Je hebt op de Supercaps al precies de spanning die je nodig hebt: 5V. Dat weer verhogen is zinloos.
Je kunt de buckdown van Stummiforum overnemen; de latere versie met lade Schaltung is de mooiste. Maar als je dat niet wilt: ik vermoed dat iedere Buck down schakeling werkt. Wel even er voor zorgen dat je nog een weerstandje tussen Buck down en Supercap hangt, om de inrush stroom te beperken.
Groet, Aiko
-
Eergisteravond nog een beetje zitten spelen met layers en het leek erop dat ik toch weg kom met 2 layers, als ik van de toplayer ook groundplain maak en de backplain aan de 5V knoop.
Ik wil niet vervelend zijn, maar realiseer je wel dat de Buck down maar zeker de processor met hoge frequenties werken, en dat zoiets eisen stelt aan het print ontwerp. Je kunt niet zomaar onder deze componenten allerlei andere sporen leggen. Neem daarom het liefst de PCB layout over van de datasheets van deze kritische componenten. Autorouters gebruiken kan, maar niet voor de kritische (stroom)leidingen.
Groet, Aiko
-
Ik probeer even te beredeneren wat de functie van die lade schaltung is en wat dat in mijn geval zou toevoegen?
En goed punt wat betreft die sporen onder de componenten. Dat probeer ik inderdaad te voorkomen. De ESP32 komt sowieso helemaal op het einde van de PCB te liggen en is een module op zijn eigen PCB'tje. Eventuele data lijnen lopen daar omheen en sluiten alleen via de buitenranden aan. Ook die buck converter zal ik apart houden.
-
er voor zorgen dat je nog een weerstandje tussen Buck down en Supercap hangt
Ja en een diode in sperrichting die parallel over de weerstand staat. De supercap kan dan opladen via weerstand en ontladen via diode.
-
Ik probeer even te beredeneren wat de functie van die lade schaltung is en wat dat in mijn geval zou toevoegen?
Eigenlijk alleen de Supercap, omdat rail contact niet 100% is. Een Supercap moet wel een lage interne weerstand hebben.
-
Die snap ik even niet, wat je daar mee bedoelt?
-
Voor die inrush limiting weerstand en de diode die Bas suggereerde, moet ik zo iets hebben neem ik aan?
(https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/goldcap-schema-666f2b285067c.jpg) (https://images.beneluxspoor.net/bnls_2024/goldcap-schema-666f2b285067c.jpg)
Als ik het goed begrijp kan ik de waarde van de weerstand berekenen met de wet van ohm (V = I*R), Alleen hoe bepaal ik de I (mA)? Ik heb een aantal datasheets van supercaps bekeken, maar daarin staat niets over een maximum inrush current?
-
Je moet ook eens kijken naar de laadtijd van je condensator. Bij 4k7 duurt het in jouw schema 4700 seconden om tot 3,1V te laden’. Een laadweerstand van pakweg 10 tot 15 ohm,is echt wel het maximum om nog enig praktisch gebruik te houden. Kwestie van in de datsheet te kijken wat er aanbevolen wordt. Een boost l(na de buck) is deels een oplossing voor het trage laden.
-
En goed de laadstroom en vermogen berekenen. Met 500mA door 15A kan je tijdelijk tegen een kleine 4W aankijken. Dus ipv 1 weerstand wil je er misschien meer en misschien zelfs een setje (dikkere) THT 2W weerstanden.
Ik weet alleen niet uit mn hoofd hoe lang het duurt om op te laden en hoeveel vermogen je zou moeten kunnen opvangen.
D2 lijkt me overigens overbodig.
Bas
-
Het doel van D2 is om te voorkomen dat er stromen gaan lopen richting het niet gevoede deel van de schakeling. Kan deels zijn om die schakeling te beschermen of te voorkomen dat die nog gedeeltelijk werkt. Bij low power toepassingen zeker ook om de autonomie via de supercap te vergroten.
-
Die snap ik even niet, wat je daar mee bedoelt?
Een condensator heeft in de praktijk niet alleen een bepaalde capaciteit, maar ook een weerstand in serie (en parallell). Als de condensator gaat ontladen, kan in (heel) korte tijd in theorie een heel grote stroom gaan lopen. Maar de serie weerstand beperkt deze stroom. Neem als voorbeeld een interne weerstand van 1ohm en een vraag van 1A. Dan valt er dus een spanning van 1 V over de interne weerstand. Je ziet bij belasting dan geen 5V, maar 4V.
Op het stummiforum worden verschillende types supercaps genoemd die OK zijn (bv 0,5 Ohm interne weerstand). De platte ronde (goldcap) condensatoren die je vaak ziet hebben vaak een interne weerstand van meerdere Ohms, en werken dus niet goed.