Zoon helpt vader: digitale baan besturen met Arduino.

[MichMich]

Mijn lieftallige vader JaJo heeft mij voorzichtig de leuke taak in de schoenen geschoven om één van zijn digitale banen te automatiseren met behulp van een Arduino.

Nou kent de Arduino voor mij weinig tot geen geheimen meer, maar zit bij mij vooral de beperking van de kennis in de gebruikte en beschikbare modelspoortechniek. Als ik mijn vader vraag welke decoder hij gebruikt komt hij nog net niet met het antwoord: "zo'n kleine met snoertjes er aan". Maar veel verder dan 'ESU' en 'Multimaus' zijn we nog niet gekomen. Termen die mij (nog) niet veel zeggen.

Een beetje Googlen leert mij dat veel automatiseringssystemen met een CANBUS systeem. Maar of dit betekend dat ik voor zijn ESU systeem een standaard CANBUS kan gebruiken is mij niet duidelijk.

Wat hij graag wil is de trein en eventueel de wissels bedienen. Unidirectioneel, de trein hoeft dus geen data terug te geven. Het triggeren van de treingeluiden die ook via de decoders in zijn loc zitten is ook één van de wensen.

Mijn vraag is niet zozeer of jullie het voor mij willen voorkauwen, maar meer: welke informatie moet ik bij hem los zien te peuteren die mij kunnen helpen in mijn Google avontuur?

Het automatiseren van de een analoge trein is geen enkel probleem. Het gaat hierbij dus echt specifiek om het besturen van zijn digitale baan. (Al dan niet synchroon naast het gebruik van een Multimaus.)

Wat pointers in de juiste richting zijn van harte welkom!

[Nijboer]

Begrijp ik nou goed dat je naar een hybride systeem wil? Dus digitaal en analoog naast elkaar?
Of bedoel je dat hij 2 banen heeft, de een ouderwets analoog en de ander digitaal.
Digitaal, ESU, Multimaus klinkt als DCC. Dus je wilt met een arduino een dcc signaal gaan genereren?
Volgens mij is zoiets al eens uitgevogeld.

Digitale baan besturen kan gewoon met de multimaus, koploper software op een pc en een speciale module van iemand hier op het forum waarmee je die pc aan de multimaus knoopt.

Collin

[MichMich]

Hi Collin,

Nee de baan is (voor zover ik weet) helemaal digitaal. Wat ik inderdaad wil doen is een dcc signaal genereren. Ik weet dat dit met "koploper" via een PC kan. Ik wil dit echter zonder PC. Dus echt uitsluitend vanaf een Arduino de DCC signalen genereren.

De vraag is dus: hoe verbind ik de Arduino met de baan. (Is dit een kwestie van de Arduino aansluiten op de plek waar je normaal de Multimaus aansluit? En zo ja, dan is natuurlijk het bijbehorende schema het volgende vraagstuk) En is er ergens een protocolbeschrijving beschikbaar waaruit ik kan opmaken welke signalen ik moet genereren?

Ik ga in ieder geval al even Googlen op DCC signalen. Dat is al een goede verwijzing in de juiste richting. Bedankt!

[72sonett]

Ik zou eens gaan googlen op "digital command control" (DCC). Het komt er op neer dat iedere decoder een eigen adres heeft en alleen reageert op commando's die voor hem bestemd zijn.

Met een Arduino en een H-brug motor driver shield kun je een DCC centrale bouwen om commando' s naar decoders te sturen.
Zie o.a. hier.

Met DCC heb je nog geen (blok)beveiliging, dat staat daar los van. Met alleen DCC kun  je de treinen heel goed laten crashen... Voor de beveiliging heb je eenvan de genoemde computerprogramma's nodig, of je kunt zelf iets schrijven.

[MichMich]

Hi 72sonett,

Bedankt voor je hulp. Het bouwen van een DCC met behulp van een H-brug heb ik al eens gedaan. Zie deze post.

Waar ik naar opzoek ben is hoe ik treinen kan besturen die voorzien zijn van een ESU module. Dus een volledig digitaal signaal verwachten.

De vraag is dus hoe kan ik mijn Arduino aansluiten op de 18V digitale baan. En wat is het protocol wat gebruikt wordt door ESU?

(Ik heb inmiddels al weer wat geleerd, Bedankt!)

[72sonett]

... Het bouwen van een DCC met behulp van een H-brug heb ik al eens gedaan.

Nee, voor zover ik het zie is dat geen DCC maar een slechts een PWM snelheidsregelaar met een rotary encoder en een Arduino.

Kun jij met jouw schakeling meerdere decoders/motoren individueel aansturen?

ESU decoders zijn multiprotocol, dwz ze 'begrijpen' DCC signalen.

[JaJo]

Zoals jullie zien laat ik het moeilijke werk door anderen doen.

Je bent een toffe zoon Michael!

Groet Jaap

[peterha]

Hallo MichMich,

Zoek eens op DCC++, bv op: https://github.com/DccPlusPlus/BaseStation/wiki/What-is-DCC--Plus-Plus.
Hierbij wordt een modelbaan aangestuurd door een Arduino, met treinen die voorzien zijn van een decoder. Wat voor merk decoder maakt niet uit, als het maar DCC is.
Als je het zonder pc wilt doen, moet je wel zelf de commando's ingeven via een terminal.
Weet niet of dit is wat je zoekt/bedoelt, maar misschien haal je er wat bruikbare informatie uit.

[MichMich]

Kun jij met jouw schakeling meerdere decoders/motoren individueel aansturen?

2 motoren, maar dan wel ieder op een losse baan. Er komen simpelweg 2 PWM signalen uit waarmee ik de snelheid van 2 motors kan regelen. Het werkt dus niet volgens decoders in de trein ...

[MichMich]

Erg interessant peterha! Hier kan ik inderdaad een hoop waardevolle informatie uithalen.

Ik was zelf dit ook al tegen gekomen. Wellicht is dit iets wat mij verder kan helpen: https://rudysmodelrailway.wordpress.com/2016/04/11/a-dcc-throttle-for-e6

Bedankt voor jullie hulp zover!

[bentomiz]

Zoek op mardec, groetjes

[72sonett]

Mardec is een luxe decoder, geen DCC centrale.

[MichMich]

Ik was de Mardec al tegen gekomen. Maar als ik het goed begrijp is dat een Decoder waarmee je de signalen van je baan kunt verwerken. Wat ik nodig heb is een methode om de signalen te genereren. Of heb ik het verkeerd begrepen?

[72sonett]

Dat heb je goed begrepen. 

Het DCC signaal (adres+commando) gaat serieel via de rails naar iedere decoder die op de rails is aangesloten, samen met de voedingsspanning. Iedere decoder filtert het DCC signaal uit die spanning en als het adres overeenkomt met het adres van de decoder voert die het commando uit. Het commando kan vanalles zijn: motor sneller/ langzamer, licht aan/uit, rook aan/uit, geluid aan/uit ...

In plaats van via de rails zou je het DCC signaal ook draadloos (IR, RF) kunnen versturen en dan een constante spanning op de rails zetten. De decoders moeten dan uiteraard een ontvanger hebben, maar het principe blijft hetzelfde.

Het is een master/slave systeem, zoiets als I²C, met één master (de DCC centrale) en meerdere slaves (de decoders).

[Timo]

Dat heb je goed begrepen. Ander begin is de NMRA DCC standaard zelf.

Of ik het echt een hele praktische oplossing vind om het allemaal via Arduino te doen is een tweede... Bij een computer oplossing zorgt de computer dan ook niet door het DCC signaal, dat doet de centrale. Deze handelt ook de binnenkomst van andere protocollen af zoals LocoNet*. De computer houdt het overzicht ter beveiliging, houdt makkelijk bij waar welke loc is en doet het optrekken en afremmen en mogelijk automatisch rijden. Iets wat veel mensen gelijk denken is dat het automatisch rijden gelijk een must is, dat is niet zo!

Nu weet ik niet precies wat je wilt automatiseren. Wil je alleen een soort blokbeveiliging maken maar nog sturen met de Multimaus? (En daarmee een automatisch bedrijf mogelijk maken omdat er alleen niet gebotst wordt.) Of wil je echt routes kunnen instellen en de trein bij kunnen houden?

Voor het eerste wordt het een stuk eenvoudiger als je dan gaat sturen met remmodules. Doe je dat niet dan zal je altijd het adres van de loc moeten bijhouden / volgen om te moeten weten welk adres je moet aansturen om te remmen. De twee meest voor de hand liggende zijn dan ABC en DCC-remgeneratoren (remmen via DCC broadcast adres). Zie Übersicht über Bremssysteme (Signalhalt). Nadeel van ABC is dat de decoder het moet ondersteunen (ook al is dat bij moderne vaak geen probleem). Voordeel is de eenvoud. Voordeel van de DCC-remgenerator is dat het met elke decoder werkt. Nadeel is (naast meer complex) dat je dan in dat deel werkelijk een ander signaal op de baan zet. Bij overbruggen zal er dus kortsluiting zijn.

Maar goed, vooral dus mijn vraag, wat moet je sturing opleveren? Wat moet het wel en niet doen? En waarom is een PC hier geen optie voor?


Timo

*Welke protocollen exact ligt aan de centrale maar LocoNet is een mooi complete voor van alles en nog wat. Maar bijvoorbeeld de MultiMaus maakt gebruik van XpressNet  .