Samengevat: De 'MiNiDiGi' Centrale

[Jeroen van Tol]

*****
Omdat de informatie en de voorgeschiedenis van dit project verspreid staan over een draadje of 4 begon het verhaal voor sommigen wat onduidelijk te worden. Om die reden heb ik besloten het 'totaalplaatje' in een nieuw draadje te zetten. Van hier uit kan de ontwikkeling op de voet gevolgd worden en kan men, met het totaalplaatje in gedachten,  meedenken en discussieren over het project. Het doel is natuurlijk om tot een zo goed mogelijk resultaat te komen.
*****

De gedachte achter de 'MiNiDiGi' centrale...

Toen ik opnieuw in de treinhobby stapte kwam al snel naar boven dat ik een keuze moest gaan maken uit de vele merken (al dan niet zelfbouw) centrales welke tegenwoordig voor handen zijn. Dat kiezen is me nooit gelukt. Geen enkele centrale voldeed aan al mijn eisen! Nu zaten daar eisen bij waar je achteraf je vraagtekens bij kunt zetten, maar het heeft er wel toe geleid dat ik ben gaan nadenken over wat (voor mij) nou de ideale oplossing zou zijn.
Uiteindelijk, na vele, vele, vele en nog meer boeken, internetpagina's, specificaties en wat al niet meer doorgespit te hebben kwam ik uit op het volgende verhaal.

Wanneer je digitaal gaat rijden is de kans groot dat er een dag komt dat je de baan middels een pc wilt gaan besturen (bv. met Koploper). Als die pc er dan toch gaat komen waarom dan niet de investering van een centrale uitgeven aan de pc en de centrale op de pc laten draaien? Software op een pc is immers heel gemakkelijk aan te passen waardoor de mogelijkheden 'onbeperkt' zijn en je nooit meer een nieuwe centrale hoeft te kopen. Dit op zich is overigens geen nieuw idee, zoals je kunt zien bij projecten als MRDirect, DDL en DDW. Stuk voor stuk mooie  oplossingen. Maar met mijn opgedane kennis (of gebrek daar aan) bleek lang niet alles aan die systemen even ideaal te noemen. Zo kennen deze voorgangers een aantal lastige voorwaarden en beperkingen. Ik noem bijvoorbeeld de noodzaak van een tweede pc, oude of exotische besturingssystemen als bijvoorbeeld DOS of Linux, of het verplicht  aanwezig zijn van de welbekende RS232 aansluiting.

Het moest dus één computer worden voor zowel de software-centrale als voor de treinbesturingssoftware, met gangbare aansluitingen zoals bijvoorbeeld USB en een 'modern' besturingssysteem zoals WindowsXP of VISTA. Al snel viel de keus op een laptop, welke je gemakkelijk mee kunt nemen en waar je ook iets aan hebt naast de treinhobby.

En daar begon de uitdaging. Het is namelijk niet zomaar mogelijk om een moderne laptop met Vista te gebruiken als centrale. Er zit in een centrale namelijk een tijdkritische functie, te weten het genereren van het uiteindelijke dcc-signaal. Een moderne laptop heeft geen aansluitingen waarmee een dergelijke precisie bereikt kan worden dus moest er een 'apparaatje' bedacht worden wat 'niks' mocht kosten (het gaat immers ten koste van je laptop budget) maar wat wel in staat moest zijn om enkel en alleen de tijdkritische functie uit te voeren.

Geinspireerd door de OpenDCC centrale ben ik aan de slag gegaan met een microcontroller van Atmel. Voor mij was dat een logische keus omdat mijn kennis van microcontrollers en het programmeren er van zo'n beetje ontbrak, en de rest van mijn programmeerervaring ook niet overdreven geweldig genoemd kan worden. Het leek me dus handig om het van een 'voorbeeld' te leren en OpenDCC is gebaseerd op opensource.

Nog geen week later zag ik Peter zijn draadje waaruit bleek dat hij min of meer hetzelfde aan het doen was. Hij had weliswaar (om redenen die hij in zijn draadje genoemd heeft) gekozen voor een andere microcontroller maar het was overduidelijk dat zijn gedachtenkronkels precies hetzelfde deden als die van mij. Om die reden heb ik Peter voorgesteld om de krachten te bundelen. (Waar ik overigens nog geen 'officieel' antwoord op heb gekregen...)


Mijn variant van het project kent (inmiddels) de volgende doelstellingen:

1. Software-Centrale
- De software-centrale voorziet in alle functies, met uitzondering van het genereren van de dcc-pulsen, welke nodig zijn om de treinbaan te bedienen.
- De broncode van de software-centrale zal als opensource beschikbaar gesteld worden
- De software-centrale dient te kunnen draaien op elke willekeurige (moderne) pc of laptop met USB aansluitingen
- De software-centrale zal zich gedragen als een LocoNet gespecificeerde centrale
- De software-centrale zal zo mogelijk geschikt gemaakt worden om ook met ander bussoorten overweg te kunnen

2. DCC Pulse Width Modulator (DCC-generator)
- De DCC-generator is in staat om een bitstream van logische nullen en enen om te zetten in DCC Pulsen
- De DCC-generator functioneert daarbij conform de laatste specificaties van de NMRA
- De DCC-generator zal volgens het Driver/Receiver (Voltage) principe werken
- De DCC-generator dient te beschikken over een USB interface waarlangs gecommuniceerd zal worden met de software-centrale
- Het streven is om de kosten van de DCC-generator te beperken tot ongeveer € 50,- aan onderdelen
- De print met onderdelen moet ook door een minder ervaren hobbyist te solderen zijn
- De broncode van de microcontroller(s) op de DCC-generator zal eveneens als opensource beschikbaar gesteld worden


Tot slot nog even de verwijzingen naar de voorgeschiedenis waar dit idee uit ontstaan is:
https://forum.beneluxspoor.net/index.php?topic=16652.0
https://forum.beneluxspoor.net/index.php?topic=16732.0
https://forum.beneluxspoor.net/index.php?topic=17350.0

Alsmede het draadje van Peter:
https://forum.beneluxspoor.net/index.php?topic=16967.0


Projectgroep
Nu kan kan ik natuurlijk alles in mijn eentje uit gaan zitten vogelen en in elkaar gaan zitten sleutelen (zoals ik tot nu toe heb gedaan met hulp en informatie vanuit het forum). De kans is echter groot dat er diverse paralelle projecten (zoals blijkt met het project van Peter) gaan lopen en we met z'n allen een berg tijd verspillen.
Geen ramp natuurlijk want het is ook gewoon leuk en interessant om het lekker zelf te doen maar erg efficient is dat niet... Ik ben daarom van plan om een groepje van een persoontje of 8 bij elkaar te zoeken om het één en ander gezamenlijk op te pakken. Dus heb je interesse om een actieve bijdrage te leveren aan dit project dan kun je me een PB'tje sturen.

Specifiek zoek ik mensen met in meer of mindere mate kennis van:
- Programmeren (.Net/C/Assembler/..)
- Microcontrollers (Atmel ATMega8/..)
- USB interface (FTDI RM232/..)
- Electronica (op en rondom het circuit van de DCC-generator / USB interface)
- LocoNet / XPressNet / Overige bussoorten
- NMRA specs (bv. DCC/..)
- Brainstormers en andere enthousiastelingen welke menen een bijdrage te kunnen leveren (wat natuurlijk ook gewoon mag middels dit draadje)

Communicatie zal veelal per mail verlopen maar het is wellicht leuk om later in het project ook een keer bij elkaar te komen om het (tussen)resultaat in een praktijksituatie te zien.
Tevens stel ik een (beperkt) budget beschikbaar om zonodig in bepaalde onkosten te voorzien.

Groet,
Jeroen.

[Wim Ros]

Hmm,

Alles op 1 PC....... DDW dus.

Even mijn systeem samenstellen.

PC met DDW en Koploper.
LocoBuffer (interface) voor alles wat LocoNet te bieden heeft.
XpressNet via LocoNet.

En klaar is Wim.

Mvg
Wim.

[HansQ]

Jeroen,

Er zijn al een tweetal belangrijke stromingen die tot een werkend open source resultaat hebben geleid:
- OpenDCC, zie http://www.opendcc.org, had je al gevonden volgens mij...
- Digital Direct in een aantal vormen: http://sourceforge.net/projects/ddw, maar ook MRDirect (http://www.mrdirect.nl) is hier een variant op.

Het ene principe werkt op basis van een microcontroller, de ander op basis van een PC.
Waarom sluit je je niet gewoon aan bij een van deze projecten?
Als je mogelijkheden mist kun je ze zelf toevoegen, daar is open source nou net voor bedoeld...

Wat ik in dat verband ook net begrijp is hoe je erbij komt om een onkosten vergoeding beschikbaar te stellen, of heb je soms commerciele bedoelingen?
Als dat het geval is denk ik dat je nummer zoveel in een lange lijst bent, kijk es naar de recentelijk uitgekomen Raptor bijvoorbeeld, dus dat lijkt me niet zo zinvol.

Als je doelstelling is om het nog goedkoper te doen dan bijvoorbeeld MRDirect of het OpenDCC project, neem dan geen AVR maar ga uit van een echt goedkope oplossing met een PIC.
Ook dat wieltje is al es uitgevonden, zie de site van Paco http://usuaris.tinet.org/fmco, en wat Wim en Karst op basis van de LokMaus al hebben gepresteerd (en dat is niet echt eenvoudig, zie de recente bugfix)...

Als je dan toch met een AVR aan de gang wilt en hulp wilt, raad ik je aan om verder te borduren op OpenDCC, daar zijn vast nog meer mensen actief mee bezig.

Veel succes en vooral plezier gewenst,   

[Wim Ros]

MiNiDiGi centrale, is dat een ander woord voor Profi-Boss?

Voor 100 euries heb je alles wat je wil.

DCC generator (Centrale) en LocoNet aansluiting. Wat wil je nog meer?

Mvg
Wim.

[Jeroen van Tol]

Ik zat even te twijfelen of ik op deze eerste reacties moest reageren of dat ik gewoon zou zeggen:

"Neem even de moeite om het hele verhaal te lezen voordat je vragen of opmerkingen plaatst welke reeds beantwoord zijn of waarvan het hoe en waarom reeds is uitgelegd."

Maar dat is natuurlijk niet helemaal eerlijk want ik vraag zelf om feedback. 

@Wim
De reactie over de Profi-Boss lijkt me overbodig. Die info staat reeds overal op het forum. Het is geen software-centrale en zodoende een hele andere oplossingsrichting. Bovendien weet je al dat ik die heb want ik heb een bestelling bij jou open staan om diezelfde Profi-Boss aan de pc te koppelen. Of was je me alweer vergeten? 
(Is er trouwens al zicht op uitlevering van de betreffende LocoNet interface???)

DDW is inderdaad een mooi (en vergelijkbaar) systeem. Sterker nog, door DDW ben ik op het idee van een software-centrale gekomen.
Wat is er dan mis met DDW? Tja, wat was er mis met DDL? Of waarom MRDirect? En zo kan ik natuurlijk nog wel even doorgaan. Ontwikkelingen volgen elkaar nu eenmaal op.
Mijn probleem met DDW was de RS232 poort. Die zit niet op mijn laptop. Ja, dat is op te lossen maar ik heb ter lering en vermaak een andere oplossing gekozen.

Zoals je bijvoorbeeld ook een RS232 -> USB converter kunt aanschaffen om een 'aansluit-probleem' te overbruggen (jij gebruikt dat ook!), zo kun je ook dit interface bouwen als je geen RS232 poort hebt maar wel DCC-signalen wilt fabriceren. Of wanneer je wel een centrale wil programmeren maar niet uit wil zoeken hoe je dat om moet zetten in DCC-pulsen. Of ... vul maar in...

Wil je dat allemaal niet dan heb je niks aan dit gevalletje...

@HansQ
Voor het eerste gedeelte: Zie boven...

Commerciele doelen? *rofl* (voor wie het niet kent: Rolling On the Floor Laughing)
Alsof het 'commercieel' verantwoord zou zijn om alle ideeen hier te delen. Ik vraag me af hoe er in deze situatie sprake kan zijn van een winstgevend verhaal...
Het gaat mij er om dat er misschien mensen mee willen doen die het net even te ver vinden gaan om er ook kosten voor te maken. Kosten die ik er wellicht wel voor over heb omdat ik ze anders zelf toch ook moet maken. Een (trein)hobby kost nu eenmaal geld...

Is een PIC goedkoper? Dan zal ik die optie zeker bekijken. Al staat ook in de tekst waarom ik in de eerste plaats voor een Atmel had gekozen...
Ik denk dat die link interessant is voor Peter, want die gebruikt een PIC als basis.

OpenDCC... Dat is inderdaad de basis.

Toch bedankt voor het meedenken en het tonen van interesse. Ik hoop dat ik niet al te bot over kom want ik heb heus waardering voor de input.

Groet,
Jeroen.

[Wim Ros]

Jeroen,

Met alle respect die er op de wereld te vinden is, maar waarom het wiel opnieuw uitvinden. Open DCC is er DDW/DDL is er. Join theme.

Kind Regards
Wim.

[Jeroen van Tol]

Beste Wim,

... ik heb ter lering en vermaak een andere oplossing gekozen.

Ik neem het je niet kwalijk, er zijn namelijk hele volksstammen in mijn omgeving te vinden die zich afvragen waarom ik ineens een halve studie electronica zit te volgen. 
Diezelfde mensen vragen zich ook af wat een volwassen vent met treintjes moet...

Tja, wat moet je daar nou op zeggen? Sommige dingen zijn voor de één heel duidelijk maar voor de ander totaal onlogisch.

Feit is dat ik weer helemaal opleef sinds ik eindelijk weer tijd heb/neem om 'nieuwe dingen' uit te proberen. Sinds de start van mijn 'bedrijfje' in 2002 heb ik geen moment rust meer genomen. Toen ik begon moest ik alle zeilen bij zetten om niet over de kop te gaan en sindsdien heb ik steeds al het werk beetgepakt wat ik kon krijgen, puur uit angst dat er weer een slechte tijd zou komen. Aan het eind werkte ik meer dan 80 uur per week!
Op een dag gaan je ogen open en denk je: Dit is ook geen leven. Het stomme is dat het al tijden zo goed gaat dat het al lang niet meer nodig is om zoveel te werken.
Ik werk nu 'gewoon' 40 uur per week en heb opdrachten liggen waar ik nog het hele jaar mee vooruit kan. Dat betekent dat ik ineens gemiddeld 4 uur per dag over hou voor leukere zaken.

Mijn goed recht toch om een flink deel van die uren te vullen met iets waar ik met volle teugen van geniet? Meer of minder zinvol, het is best een interessant project. Een centrale nabouwen is ook leuk maar ik wil het allemaal ook echt begrijpen. Door dit project ben ik gedwongen om het tot op de bodem uit te zoeken en met een beetje geluk wordt het daardoor een beter of goedkoper alternatief. En zo niet dan was het een leuke en leerzame bezigheid...

En wees gerust. Ik ben echt niet het hele wiel opnieuw aan het uitvinden. In grote lijnen ben ik de OpenDCC centrale in tweeen aan het hakken en knoop ik beide delen weer aan elkaar met een USB interface er tussen. Door een stuk naar de pc te verhuizen wordt het wat eenvoudiger om koppelingen te maken met andere systemen. En de hoeveelheid hardware neemt ietsje af  waardoor het weer makkelijker en goedkoper zal zijn om na te bouwen.

Groet,
Jeroen.

[ArtMan]

Hi Jeroen,

Helaas ben ik geen elektronicus anders zou ik zeker meewerken. Het is gewoon leuk om dieper in deze materie te duiken en is eigenlijk een uitbreiding op je bestaande hobby (modelspoor)

Heb je al contact gehad met Dave van der Locht? (Diegene met Atmel als avatar) Hij heeft verschrikkelijk veel kennis van deze materie en is altijd heel behulpzaam. Als ik goed geïnformeerd ben is hij ook met z'n eigen centrale bezig, uiteraard de Atmel als basis)

Ik wens je veel succes.

Groetjes,

Arthur

[Wim Ros]

Arthur,

Heb je de andere draadjes al gelezen?

@Jeroen: Dat is nu het gevolg van een nieuwdraadje starten wat over hetzelfde gaat. Nog meer spreiding van informatie dus.

Mvg
Wim.

[HansQ]

Jeroen,

Ik begon over een PIC omdat die net wat goedkoper zijn, de eenvoudigsten geen externe clock nodig hebben en heel eenvoudig (en dus goedkoper) te programmeren zijn...

Ik wou je ook even wat goedbedoeld advies geven. Ik zit zelf al bijna 20 jaar in de IT en ik heb als hobbyist het een en ander aan ervaring met embedded systemen. Daarom peins ik er zelf niet over om zoiets complex als een 'OpenDCC' centrale te gaan bouwen omdat het al lang en breed eens gedaan is. Als ik me niet vergis hebben een aantal mensen daar jaren aan gewerkt en hadden ze van te voren al behoorlijk wat kennis van de materie.

Als je toch wil proberen om helemaal opnieuw te beginnen moet je dat natuurlijk zelf weten, je zult er in ieder geval een heleboel van leren. Maar ik denk dat het sneller gaat als je je gewoon aansluit bij een bestaand alternatief. Als je nuttige nieuwe dingen aandraagt voor OpenDCC of DDW zal dat vast gewaardeerd worden...

Als je nog weinig of geen ervaring hebt met embedded systems of programmeren van PC's op systeem nivo, kan ik je alleen maar aanraden eerst eenvoudig te beginnen. Bijvoorbeeld net als Dave met een ontwikkelboardje. Over in 2en hakken; ik neem aan dat je naar het principe van DDW/DDL hebt gekeken, dat is dus niet meer nodig...   

[Dave van der Locht]

Tja... Wielen opnieuw uitvinden... Zelf heb ik het ook gedaan (en nog), en vindt het nog steeds erg leuk... En de redenen waarom? Die van mij zwerven hier ook ergens op het forum. En Wim, met o.a. het LocoNet interface idem dito (met alle respect). Dergelijke initiatieven en projekten van anderen vindt ik altijd leuk en interessant, en met mij vele anderen.

@HansQ: PIC ietwat goedkoper klopt in de meeste gevallen, maar appels kennen ook meerdere soorten welke niet prijs-gelijk zijn... Onderling zijn er toch meestal wel wat verschillen, wat uiteraard ook te zien is in de prijs. Maarja, of die 1 euro verschil nou de keuze voor AVR of PIC moet uitmaken? Sorry, maar dan ben je echt aan het mieren.....  In principe maakt het niet zo heel veel uit, gebruik gewoon wat je het beste ligt en voldoet aan je specificaties, wensen en eisen. AVR's hebben overigens ook een interne clock (en externe) en zijn ook eenvoudig te programmeren (en goedkoop), of dat PIC dan goedkoper te programmeren is? Tja, het systeem ISP en ICSP is nagenoeg gelijk en een programmer daarvoor ook, dus lijkt me sterk dat dat bij PIC dan goedkoper te programmeren is. Maargoed, dat is een totaal andere discussie die niet echt relevant is maar waarvan ik bovenstaande toch even wilde opmerken.

Eenvoudig of geavanceerd, vele microcontroller schakelingen beginnen hier op een breadboard. Erg handig in gebruik en om aanpassingen/toevoegingen te maken.

@Arthur: Waar heb jij de afgelopen dagen gezeten? Centrale is overigens inmiddels al een flinke tijd in gebruik zoals deze nu is (eigenlijk al compleet). Echt bezig ben ik er niet (meer) mee, wel met andere dingen. 

Maar verder, ik zie voor het MiNiDiGi gebeuren wel een mogelijke goede toekomst als open source projekt...
Er zijn toch wel wat dingen waarvan ik denk dat 't wel eens nuttig / handig kan zijn. Zeker ook gezien de punten die in de andere topic(s) zijn aangehaald. Deelnemen hieraan is echter (nog) niet voor mij weggelegd denk ik, heb 't redelijk druk en benut m'n vrije tijd momenteel liever aan andere dingen... 

Groetjes,
Dave

Groetjes,
Dave

[ArtMan]

Hi Wim,

Ik heb ze heel vluchtig een keer doorgelezen. Ik reageerde dan ook alleen op het bovenstaande bericht. Ik vind dat Dave het hier heel goed verwoordt. Die gedachtegang heb ik ook.

@Dave: Tja ik heb je project niet zo heel goed gevolgd. Maar ik begrijp dat 'ie naar volle tevredenheid werkt? Ondanks dat je misschien geen tijd hebt voor zo'n project is het dan geen idee om jouw project als open source aan te bieden? Met schema's, software, enz.

Wie weet wat voor moois er uit komt. Zie de andere projecten zoals met de multimaus of loconet. Petje af hoor.

Voor de rest kan ik weinig toevoegen aan dit draadje en heb ik ook de benodigde elektronica kennis niet. Ik ben wel van mening dat een project zoals dit te ingewikkeld is als je niet over de benodigde kennis beschikt.

grt,

Arthur

[Han Zijlstra]

@jeroen
Vooral doorgaan met je project. Ook al lijkt het veel op het wiel opnieuw uitvinden, jouw gedachten kunnen bijzonder leuke nieuwe gezichtspunten opleveren. De eigenschap om dingen te willen veranderen/verbeteren is een betere eigenschap dan de achteroverleunende eigenschap: "dat hebben we toch al?" 

[Wim Ros]

@jeroen
Vooral doorgaan met je project. Ook al lijkt het veel op het wiel opnieuw uitvinden, jouw gedachten kunnen bijzonder leuke nieuwe gezichtspunten opleveren. De eigenschap om dingen te willen veranderen/verbeteren is een betere eigenschap dan de achteroverleunende eigenschap: "dat hebben we toch al?" 

Volgens mij wordt er nergens gezegd dat Jeroen moet stoppen, er wordt alleen gezegd om aan te sluiten bij al reeds bestaande projecten, en die met deze ideeën aan te vullen. Wat heeft het voor nut om van nul af te beginnen?

Mvg
Wim.

[Dave van der Locht]

@Dave: Tja ik heb je project niet zo heel goed gevolgd. Maar ik begrijp dat 'ie naar volle tevredenheid werkt? Ondanks dat je misschien geen tijd hebt voor zo'n project is het dan geen idee om jouw project als open source aan te bieden? Met schema's, software, enz.

Ja deze werkt reeds een tijdje naar volle tevredenheid zoals ik destijds voor ogen had...
Ik ben nu langzaamaan bezig om een van een aantal van mijn eigen projekten gereed te maken 'voor het publiek'. Dit houdt voornamelijk het maken van handleidingen in. Gecompileerde software, schema's en PCB-layouts zijn reeds klaar. Echter zal ik mijn (huidige) projekten niet als open source aan gaan bieden om een aantal redenen.

Als ik wat meer (vrije) tijd zou hebben, zou ik op zich wel mee willen werken aan een nieuw open source projekt. Wielen opnieuw uitvinden zou in dat geval ook niet zo'n issue zijn aangezien ik zelf die wielen al reeds opnieuw heb uitgevonden. Ze dienen dan 'alleen' in een nieuw projekt toegepast te worden. Maargoed, zoals ik reeds aangaf is (vrije) tijd op het moment toch een probleempje... 

Groetjes,
Dave