Hallo allemaal,

Op de club in Leeuwarden (FMC) hebben wij de laatste maanden station Harlingen 'omgebouwd' met nieuwe aandrijvingen. We hebben gekozen voor micro servo's (SG90) in combinatie met de DigiRails Servo decoders. Het huidige bedieningspaneel schakelde alleen de ontkoppelrails en alle sporen aan of uit, de wissels werden met de Märklin 6040's bediend. Nu werkt dat niet erg eenvoudig: eerst bekijken welke wissel je om moet zetten, vervolgens het juiste nummertje erbij zoeken en dan pas de wissel omzetten. Dat werkt dus wat lastig voor een station met vijf hoofdsporen en meer dan twintig wissels. Omdat de stroomloze sporen nu ook voor het grootste deel niet meer schakelbaar zijn, moet er een nieuw bedieningspaneel komen.

In dit draadje zal ik de vorderingen proberen bij te houden en uiteraard naar jullie ideeën luisteren om uiteindelijk tot een mooi resultaat te komen!

De eisen voor het bedieningspaneel:

?Intuïtieve bediening van een compleet station, te denken aan: de wissels, ontkoppelrails en spoorsecties aan/uit schakelen.?

-   Overzichtelijk: Duidelijke zichtbaarheid van waar de trein naar toe zal gaan en hoe de wissels staan.
-   Eenvoudig: Het bedienen van de wissels en ontkoppelrails moet eenvoudig voor iedereen zijn.
-   Digitaal: Omdat de wissels met servo?s en een digitale decoder aangestuurd worden en omdat de centrale waarmee gewerkt wordt een Intellibox IR is, is de handigste oplossing dat het bedieningspaneel via het Loconet protocol werkt.
-   Universeel: De printen moeten universeel blijven, zodat de printen eenvoudig in andere bedieningspanelen gebouwd kunnen worden (alleen adressen aanpassen en een ander 'frontje').
-   Flexibel: Het moet flexibel blijven, zodat later eventueel ?knoppen? bij geplaatst kunnen worden,
-   Toekomstgericht:  Het systeem moet in de toekomst kunnen samenwerken met computers,

De ideeën op dit moment:
Buiten- / bovenkant: Mijn idee is het paneel uit meerdere lagen op te bouwen, van onder naar boven:
   grondplaat: Hierop komt de verlichting, elke wissel krijgt 3x een stukje van 2,5cm LEDstrip (van de bekende rol, maar dan met 2 x zoveel LEDs per meter). Op of onder de grondplaat komen de 'knoppen', deze gaan met touch werken en werken als het goed is door de lagen heen. Een eerste voorbeeld hieronder (dit is nog met de normale LEDstrip en zonder knoppen):


   Plexiglas: Als tweede laag een plaat (dun) plexiglas. Het mooiste is mat plexiglas, zodat de LEDs niet meer afzonderlijk te zien zijn.
   Sticker: Als toplaag een sticker met het baanplan, waarbij de sporen doorzichtig zijn en de rest bijv. wit.

Binnenkant / elektronica: Om het flexibel te houden gaat de elektronica ook uit verschillende delen bestaan:
   Aanstuur module: Deze zorgt voor de communicatie via Loconet, stuurt de lichtmodules aan en communiceert met de touch modules. Eventueel stuurt deze ook een LCD scherm aan waarop de status van het systeem te zien zal zijn.
   Lichtmodule: Deze stuurt de stukjes LEDstrip op het paneel aan. Per module kunnen 16 of 32 stukjes aangestuurd worden, voltage en maximale stroom zijn hierbij per uitgang in te stellen en er is een 12-bit PWM om de LEDs te dimmen.
   Touch module: Deze houdt continu bij of er een 'knop' wordt ingedrukt en stuurt, als de aanstuur module daarom vraagt, welke knop wordt 'ingedrukt'. Hoeveel knoppen er per module komen ligt aan het IC dat gebruikt gaat worden.

Alles is nog in de eerste ontwerpfase,  nog genoeg te bedenken, te testen en te veranderen. Als mensen ideeën, tips of op- en aanmerkingen hebben, hoor ik het graag!

Groeten,

Rauke

Dat is toch gewoon kant en klaar te koop, daar hoef je geen wiel meer voor uit te vinden, alles op basis van LocoNet perfect geschikt voor bij de Intellibox
https://www.uhlenbrock.de/intern/Produkte/GSplt/INDEX.HTM!NewServerName=GAMMA

groetjes

Dat klopt Sprinter, maar voor een vijfsporig station met daarnaast nog vier opstel/rangeersporen, nog een aantal opstelsporen voor loks en een draaischijf wordt dat een behoorlijk duur bedieningspaneel! (de basisset alleen al is 225,-)

En als je dan bedenkt dat er op de club ongeveer vier van dit soort stations zijn, is zelfbouw stukken goedkoper (en leuker

Groeten,

Rauke

hallo  Rauke

Je moet maar eens op de site van de MRGV kijken
we hebben daar alle panelen gebouwt met loconet i/0 werkt prima
4 panelen -81 wissels en 1100 i/o punten
We kunnen met koploper rijden en gewoon met fredjes

mvg  kees

De LocoNet modules van Hans Deloof zijn inderdaad zeer uitstekend geschikt voor het doel. Alle LED's kunnen rechtstreeks door de print worden aangestuurd, terwijl de terugmeldingen rechtstreeks aan de wissels gekoppeld kunnen worden via het configureren van de modules. Hierdoor is een 1 op 1 oplossing mogelijk, terwijl het mogelijk blijft om alles of per computer of zelfs handmatig via een IB te kunnen sturen. Dit kan zowel met motoren, spoelen als servo's.

Ik ben zelf een hele grote kast aan het bouwen met 96 terugmelders, 2 keerlussen, 32 servo-aansturingen en 32 seinbeelden, alles op basis van de modules van Hans Deloof.

Voor kleine projectjes heb ik de printjes licht gemodificeerd om ze te voeden uit de IB, i.p.v. een externe voeding.

Groet,
Bert

Leuk project!
Mag ik vragen hoe je de ledstrip direct op de LocoIO gaat aansluiten? Want kan die uitgang wel die meerdere led's aan qua vermogen?

@Bert en Kees:

De Loco I/O van DeLoof ken ik ook, maar om twee redenen is deze niet geschikt voor dit doeleind:
1: omdat het bedieningspaneel waarschijnlijk met touch gaat werken, dus zouden er sowieso printjes bij gemaakt moeten worden die de touch om moeten zetten in +5V en 0V.
2: weer het kostenaspect: het blijft veel duurder dan zelfbouw. Voor het aantal knoppen zijn dan twee I/O modulen nodig, en voor de verlichting nog drie. In totaal dus 5 x ?30,00 is ?150,-. Ik hoop de zelfbouw electronica voor ongeveer ?60,- compleet te kunnen bouwen (voor het hele paneel, inclusief lcd schermpje).

@ernstcramer: de electronica voor het bedieningspaneel ga ik zelf bouwen. Ik ga voor de leds speciale IC's gebruiken die per uitgang tot 80/120mA kunnen leveren (één stukje ledstrip neemt minder dan 10mA). Daarbij is de uitgangsspanning in 64 stappen in te stellen, de maximale stroom is te begrenzen en de uitgangen zijn dimbaar via PWM in 4095 stappen.

Groeten,

Rauke

Hi Rauke,

Welk "speciale" IC ga je gebruiken ?

groet
Harald

Interessant... Dit ga ik ff volgen

@Harald: een IC dat "speciaal" gemaakt is om LEDs aan te sturen met wat hogere stromen. Het is LED driver TLC5940, wordt aangestuurd met een SPI-interface. De andere modulen krijgen allemaal eigen 'gewone' (16bit) IC's van Microchip, het programmeren ga ik doen in assembler.

Verder een kort filmpje om een idee te krijgen:

http://www.youtube.com/watch?v=GaUo_yyhVB4

Ik hoop deze of volgende week te kunnen testen met een Logic Analyzer om het Loconet signaal eens te bekijken.

Groeten,

Rauke

Inmiddels is het testen gelukt (met dank aan Wim) en heb ik nu een beter idee hoe het Loconet werkt/eruit ziet.

Er komt alleen even een klein ander projectje tussendoor: eerst moet ik een klein bedieningspaneeltje van electronica voorzien. Deze heeft 4 knoppen, twee wissels en vier stroomloze stukken. De wissels moeten via Loconet aangestuurd worden, dus dit wordt een mooi oefenstukje voor het grote paneel!

Groeten,

Rauke

Hallo allemaal,

Ondertussen de eerste initialisatie code geschreven. Morgen hoop ik een groot deel van de software voor het kleine paneeltje af te maken. Ik heb echter nog een paar vragen, wellicht dat jullie hier antwoord op weten?

- als ik op de intellibox een wissel aanstuur, wordt dit commando dan door de Intellibox ook via Loconet uitgestuurd?
De tweede vraag is over het Loconet protocol zelf:
- wat houdt de CheckSum precies in? Er staat in de Loconet specs dat het een exclusive or is van alle eerder verzonden bytes, maar bij het signaal wat ik analyseerde begreep ik de CheckSum niet.

Alvast bedankt voor jullie hulp!

Groeten,

Rauke

Alle commando's gaan altijd naar alle LocoNet-modules.

Als ik het zo begrijp, moet de voorgaande bytes, dus 8 bits via een ex-or vergelijken om de checksum te krijgen. Wat lees jij via de monitor?
Als je het programma LocoHDL van Hans Deloof download, kun je via een extra seriële poort of USB kun je in debug-mode meekijken wat er over de LocoNet-bus gestuurd wordt.

Ik gebruik het soms om via de ene computer de baan te besturen en via een andere computer mee te kijken, wat er gebeurt.

Groetjes,
Bert

Haha, ja zover was ik, maar wat ik bedoel: als ik op de Intellibox een wissel schakel (of later met bijv. De pc), stuurt de Intellibox dan ook dit commando via Loconet of alleen de baan op?

De volgende string krijg ik:

(...)00001101(...)00000000(...)00001100(...)11111110(...)

Alle bytes worden met 'LSB' eerst gestuurd, dus eigenlijk staat dit er:

(...)10110000(...)00000000(...)00110000(...)01111111(...)

Het laatste byte is de CheckSum, maar waaruit die opgebouwd wordt...?? Dit is wat er in de specs staat:

CiteerAll the remaining bytes in the message must have a most significant bit of 0 , including the last CHECKSUM byte. The CHECKSUM is the 1's COMPLEMENT of the byte wise Exclusive Or of all the bytes in the message, except the CHECKSUM itself.  To validate data accuracy, all the bytes in a correctly formatted message are Exclusive Or'ed. If this resulting byte value is "FF" hexadecimal, the message data is accepted as good.

Groeten,

Rauke

P.s.: wat er verstuurd wordt komt overeen met wat de software aangeeft (s88LN configuratie software van rosoft)

Hoi Rauke,

Dat bedoelde ik ook. Als je een toets of knop op de IB bedient, dan zie je dat op LocoNet, dus treinsnelheidsveranderingen, wissels en seinen, etc.

Dit geldt voor elk device aan de LocoNet-bus.

De exclusieve OR klopt precies, want zet het maar onder elkaar:

10110000
00000000
00110000

01111111

Dus in die gevallen, waar er slechts 1 keer een 1 staat wordt 0.
Waar er 2 keer een 1 staat wordt dit opgeheven en dus 1.
Dit komt omdat het exclusive is en geen gewone OR.

Groet,
Bert

Hoi Bert,

Bedankt voor uw bericht!

Mooi dat de IB alle commando's altijd uitstuurt, dan hoef ik dus enkel het Loconet te volgen en te scannen op wisselcommando's!

Wat betreft de X OR: drie '0' en onder elkaar geeft toch een '0'? In ieder geval wel volgens Wikipedia, dus dan zou ik op '00000000' als CheckSum komen? Oftewel, ik snap het nog niet 

Een kleine update: de eerste software is bijna af, er moeten hier nog een paar weerstandjes binnenkomen en ik kan gaan aansluiten en testen!

Groeten,

Rauke

Hm, als ik de checksum maak door één getal erbij te nemen: 11111111. Dan komt het wel overeen met de checksum die verstuurd wordt via Loconet. Dit is dus wat ik eerst ga testen, als het zo werkt laat ik het weten.

Verder wel een vraag gekregen over de adressering. Er zitten in één Loconet commando namelijk 11 adres bits, terwijl dcc 9999 adressen heeft. Hoe stuur ik de adressen boven de 2048 aan?

Alvast bedankt voor jullie inbreng!

Groeten,

Rauke

Hallo allemaal,

Ondertussen verder gewerkt aan de software. De eerste versie werkte niet, uiteindelijk gevonden dat het aan wat domme foutjes lag. Nu is dus de eerste werkende software af voor het kleine testbordje wat ik al eens eerder gebouwd had. Hier zit onder andere al een LCD schermpje op (nu nog niet veel op te zien).

De vraag over de CheckSum is voor mij beantwoord: als je van een binair getal een '1's complement' wil maken, moeten de bits geïnverteerd worden, oftewel een x or met 0b11111111.
De vraag over de adressering blijft, dus als iemand hier antwoord op weet, hoor ik het graag!

Hieronder een filmpje van het testbordje. Op het computerscherm is het s88LN configuratie programma van Wim Ros te zien die het Loconet monitort. Als ik op de (touch)knop druk, zie je dat er een wissel signaal verstuurd wordt.

http://www.youtube.com/watch?v=p1-Mn73H3Qk&feature=youtu.be

Groeten,

Rauke

Rauke,

Misschien kun je voor het paneel ook eens kijken naar het gelijkstroomclubje. Johnny heeft daar iets heel moois gemaakt.

Klopt, al gedaan maar dat werkt op expressnet. Verder kwa uiterlijk ziet het er top uit. Natuurlijk moet deze net weer een stapje mooier

De mooie dingen kijken we natuurlijk af van de 2 railers, maar dat paneel werkt volgens mij analoog, dus aan de electronica hebben we helaas vrij weinig. Ook omdat ons paneel met touch knoppen gaat werken en de weergave (hopelijk) beter wordt (door meer leds te gebruiken).

Groeten,

Rauke

Na getest te hebben met een IB heb ik het printje eindelijk werkend gekregen. Zie dit filmpje:

http://www.youtube.com/watch?v=WcO7-wRgK_o

Nu kan ik verder gaan met het verbeteren van de 'Carrier Detect' (vrij netwerk detectie) en het monitoren van het Loconet (voor als er een wissel door de IB of pc wordt omgezet).

De vraag over de adressering is inmiddels ook opgelost: er zijn voor wissels immers maar 2048 adressen en niet de 10000 die ik eerst dacht.

Groeten,

Rauke

Update:
Ben er een tijdje wat minder mee bezig geweest vanwege de examens, maar nu ik vrij ben heb ik alle tijd.

Wat is er gebeurd qua programmeren:

-   Het verzenden van wisselcommando?s via LocoNet werkt
-   de communicatie tussen de hoofd- en touchmodulen werkt nu, (via I2C-protocol)

Wat is er gebeurd qua hardware:

-   de plannen zijn iets gewijzigd. De hoofdmodule krijgt later in plaats van een 16-bits microcontroller een uitgebreidere 32-bits. Hierdoor kan er straks een klein LCD-scherm + touchscreen aangesloten worden om dingen in te stellen (eventueel later zelfs als rijregelaar te gebruiken). Deze schermpjes zijn via ebay erg goedkoop te krijgen (rond $15,-). Nadeel is wel dat alle software voor de 32-bits controller weer opnieuw moet worden geschreven en dat kost veel tijd. Daarom maakt ik het paneel nu eerst werkend met de 16-bits en kunnen we later overstappen.
-   De microcontrollers voor de touchmodulen zijn net besteld, de print ga ik in de komende dagen ontwerpen en dan kunnen we op de club gaan testen met de touchmodulen. Zodra die werken zal ik weer eens een filmpje maken.
Hieronder een plaatje van hoe het systeem er uiteindelijk uit komt te zien. De groene pijlen zijn ingebouwd, de zwarte nog niet.

Tips, ideeën, op- en aanmerkingen zijn altijd welkom!

Groeten,

Rauke

Afgelopen zaterdag zijn de nieuwe microcontrollers (PIC18F25K22) voor de touch modulen binnen gekomen. Direct mee aan het programmeren gegaan, maar het instellen van de I2C module wil nog niet echt lukken, helaas.

Qua programmeren is er heel wat gebeurd afgelopen week:

-   De code voor het verzenden via LocoNet is volledig opnieuw geschreven:
   -   Carrier Detect ingebouwd, detecteert of LocoNet vrij is om te zenden (nog niet getest)
   -   CD BACKOFF en priority delay ingesteld (na elk commando wordt er even gewacht om zeker te zijn dat LocoNet vrij is)
   -   Collision Detect ingebouwd, detecteert als verzonden data niet overeenkomt met ontvangen data, oftewel als meerdere apparaten aan het zenden zijn (nog niet getest)

-   De code voor het verwerken van de Input van de touchmodulen is volledig vernieuwd. Eerst werd er een LocoNet commando gemaakt als er een 1 binnenkwam, vervolgens werd de 1 gewist en de nieuwe input opgehaald. Nu wordt er een commando aangemaakt bij verandering van een knop, dus als een 0/uit een 1/aan wordt én als een knop van 1/aan naar 0/uit gaat. Dit is wat veiliger mocht er iets mis gaan bij een touchmodule

Qua hardware:

-   De print voor de touchmodulen is ontworpen. Een plaatje is bijgevoegd, het printje is slechts 5cm x 2,5cm en kan aan de hoofdmodule gekoppeld worden door middel van print connectors. Eén print heeft 15 aansluitingen voor touchknoppen, twee status LEDs, en aan beide zijden een connector voor communicatie en voeding. Verder zijn de 15 knoppen eventueel ook te gebruiken in combinatie met gewone drukknoppen (hiervoor moeten dan twee weerstandsnetwerken op de print gesoldeerd worden). Als er meer dan 15 knoppen nodig zijn in het paneel, kan er een tweede, derde, ?., ?., enz touchmodule aangekoppeld worden.

Groeten,

Rauke

Toppie

Keep us posted

groeten Dylan

Even een kleine update.

Het is inmiddels gelukt de communicatie tussen de touchmodule en hoofdmodule werkend te krijgen. Ik ben begonnen met de AD converter die straks de touch knoppen moet gaan uitlezen. Het nadeel is dat de PIC18F25K22 een 8-bits microcontroller is, waardoor er allemaal beperkingen zijn met het programmeren. Dat maakt het niet echt makkelijk.

De grotere 32-bits microcontrollers (PIC32MX795F512L) voor de hoofdmodule zijn besteld. Voor alle andere controllers had ik tot nu toe alles in assembler geprogrammeerd, maar aangezien bijna alle documentatie over de PIC32 van microchip in C is, ben ik nu begonnen met het leren van C.

Verder is het printontwerp voor de lichtmodule nu ook klaar. Alleen de print voor de hoofdmodule moet nu nog ontworpen worden. Ik laat de prints allemaal tegelijk maken om kosten te sparen, dus ik zal eerst de hoofdmodule moeten ontwerpen voor ik de prints kan bestellen en laten zien.

Groeten,

Rauke

Hoi,

interessant allemaal om te lezen! Waar laat jij die prints maken?

grz

Joad

Hallo Rauke,

Tegen welke beperkingen loop je dan op ?.


Mvg,
Peter

Ziet er al vast goed uit Rauke ga zo door.
Blijf dit draadje ook wel even volgen.
Groetjes Jan.

@Joad: De prints ga ik laten maken in Singa Pore, zie HIER de site van Futurlec. Ik heb hier al eerder een plaat besteld (zie het printje in de tweede foto van dit bericht) en vind het goede kwaliteit voor relatief weinig geld. Als er overigens betere/goedkopere alternatieven zijn, hoor ik het graag.

@Peter: De PIC18f25k22 is een 8-bits controller, maar hij heeft veel meer dan 256 bytes RAM, dus je hebt te maken met verschillende 'Banks' waarover de RAM verdeeld is. Je moet dus iedere keer controleren of je de data wel uit de goede Bank haalt. Zelfde met het programmageheugen, de Program Counter is 20-bits, opgedeeld in drie bytes. Bij elke jump table moet je handmatig controleren of je niet per ongeluk in een andere Page van je programmageheugen terecht komt. Hier had ik eerst geen rekening mee gehouden en daar kom je pas achter als je programma wat groter wordt. In ieder geval werkt de geschreven code tot nu toe redelijk, maar ik ben er nog mee bezig.

Groeten,

Rauke

Hallo Rauke,

Bedankt, was n.l. zelf begonnen met de F46K22.


Mvg,
Peter

Ondertussen is er weer heel wat gebeurd, dus weer tijd voor een update.

- De nieuwe microcontrollers voor de hoofdmodule (PIC32MX795F512L) zijn besteld en inmiddels binnengekomen. Ik ben ook al begonnen met het programmeren ervan in C, wat een stuk makkelijker en sneller gaat dan in assembler.

- Een LCD schermpje is besteld. Het is een schermpje van 4,3? en kan alle kleuren weergeven. Ook zit er een touchscreen op. Via dit schermpje kunnen straks uitgebreidere dingen worden ingesteld (het schermpje is niet direct noodzakelijk om het paneel te kunnen gebruiken).

- Een LCD controller (SSD1963) is besteld en gisteren binnengekomen. Ik kan er alleen pas mee bezig als ik een eerste print heb ontworpen en gemaakt voor de hoofdmodule.

De software voor de Touchmodule is eindelijk klaar! Hij ziet nu van alle 15 knoppen of het aangeraakt wordt en stuurt dit netjes door naar de hoofdmodule. Nu alleen nog even precies afstellen als er een plaat plexiglas overheen ligt. De module moet dan iets gevoeliger worden om de aanraking door de plaat heen te kunnen meten.

Verder ben ik nog bezig met het ontwerpen van de hoofdprint. Ik houd rekening met een heleboel mooie uitbreidingsmogelijkheden in de toekomst:

    -    Micro SD kaart slot: hier kan een micro SD kaartje in worden gedaan. Deze kan dan uitgelezen worden om bijvoorbeeld instellingen uit bestanden te kunnen lezen. Ook bijvoorbeeld software updates zouden via deze micro SD geïnstalleerd kunnen worden.
    -    USB-aansluiting: Hier kan een USB stick op worden aangesloten (zelfde idee als de micro SD kaart).
    -    CAN-aansluiting: Deze aansluiting kan in de toekomst verbonden worden met een CAN-netwerk. Dit CAN-netwerk komt op de club te liggen voor het nieuwe verlichtingssysteem (ULBS ? Universeel LED Besturing Systeem) wat ontwikkeld wordt door een ander FMC-lid. Het zal in de toekomst dus mogelijk zijn om alle verlichting van de hele baan te schakelen via dit bedieningspaneel.

Hieronder een plaatje van het systeem. Groene module = Software klaar, Groene pijl = communicatie in software ingebouwd.



Nu eerst de laatste dingen wijzigen aan de gevoeligheid van de touchmodule. Misschien komt hier binnenkort een filmpje van!

Groeten,

Rauke