DCCdeKoder (6) structuur klaar

De structuur van het project is klaar, tijd om even samen te vatten wat het uiteindelijke project allemaal gaat behelzen.

DCCdeKoder is wat de naam al doet vermoeden een DCC decoder. Het ontvangt DCC commandoos uit een modeltreinen centrale en doet daar iets mee. De meeste decoders van de grote merken kunnen 1 decoderadres, dat zijn 4 dcc-adressen, aan. Daar komt ook de naam decoderadres vandaan, het adres van die fysieke decoder. Daar zit een groot verschil met DCCdeKoder, die kan tot 99 decoderadressen verwerken. Dat zijn dus 396 dccadressen. Anders gezegd je kan 396 verschillende zaken, acties noem ik die, met een dcc commando vanuit je trein centrale aan en uit zetten. 

Heel veel acties, onderverdeeld in een viertal groepen:

Outputs.

8 Standaard wissel aansluitingen. De wissel staat rechtdoor of afslaand. Aangestuurd door een dcc Wissel commando. Het zijn logische uitgangen, kunnen maar een 20mA stroom leveren, genoeg voor ledjes. Om electro magnetische wissels aan te sturen is dan een 'versterker' printje nodig, maar het kan ook simpel met relais modules, de voeding voor die wissels dan van de 'treintrafo'. De uitgangen geven een constante stroom, of, zoals al in de basis instelling, een puls met een instelbare pulsduur. Ook de steeds populairder wordende mini actuator, een mini steppermotor met een schuifje, kunnen direct, wel met tussenkomt van een steppermotor driver, worden aangestuurd. Laat ik straks allemaal op de Houten beurs zien. Natuurlijk zijn er nog veel meer toepassingen voor deze uitgangen.

DO chains.

Verzin hier maar eens een Nederlandse term voor. DO is een afkorting van Data Out. Er zitten er 3 op DCCdeKoder. Chain, keten, slinger. Het geeft aan een slinger van smart leds of chips die alle in serie zijn verbonden. De DO(data out) uitgang van de een is verbonden met de DI (data in) van de volgende. Een daisy chain heet dat, en daar heb ik dat chain dan weer van. De DI van de eerste smart led of chip in de chain verbinden aan 1 van de 3 DO aansluitingen van DCCdeKoder. Bij die DO aansluiting zit een 5V voeding, genoeg voor ledjes, bij 'zwaardere' belastingen, acties, een aparte voeding gebruiken. Maar daarover later.

Een slinger van smart leds enof chips die op de modelbaan langs plekken gaat waar wat moet gebeuren, een actie. Voorbeelden hiervan zijn: verlichting aan en uit, van huisjes, seinen, straatlantaarns, overweg knipperlichten, alarm lichten op politie en brandweer voertuigen. Verzin het maar. Veel van die knipper dingen werken al, de komende tijd komen er nog vele bij, heb je tips of zoek je specifieks? Stuur me een mailtje. Dit voor acties op smart chips met aansluitingen voor 3 leds (of iets anders, daarover later). Ook smartleds kunnen in een chain worden opgenomen. Een smart led is een behuizing met daarin weer zo een chip en drie leds. Een rode, groene en een blauwe. Combinatie van de lichtsterkte van die 3 leds kan tot 15miljoen verschillende kleuren geven. Perfect voor allerlei multi kleuren effecten. Denk aan lassers, discolampen, vuur simulatie enz. 

Er kunnen tot max 32 van die 'pixels' (zo heet zo een smart led of chip in het jargon) in een chain. Totaal dus 96 pixels ieder 3 leds dus 288ledjes. 

En het hoeven geen leds te zijn, ik heb in voorbereiding allerlei kleine printjes waarmee andere zaken zijn te schakelen of aan te sturen.

Groepen

Bovenstaande verhaal gaat over wat 1 smart led of chip kan doen. Maar je kan ze ook groeperen in een groep en dan als een groep iets gaan doen. Lekker cryptische omschrijving weer. Voorbeeld een vuurtoren, maak een circel van bv. 9leds. Aansluiten op 3 smart chips (model ws2811), die 3 opnemen in de groep, groep instellen op programma 'langzame overgang ' (moet ik nog maken) start de groep en het effect geeft het in de rondte draaien van het vuurtoren licht. Andere voorbeelden: vertraagd in en uitschakelen van een reeks lichten, loop lichten in allerlei variaties. En vast nog veel meer.

Timers

Tot hier ging het over aan of uitzetten van een actie. De timers, klokken? Een Nederlands, woord is er volgens mij niet voor, voegen er een dimensie aan toe, je zet nu iets aan, natuurlijk kan dit ook weer met een dcc commando vanuit je centrale of trein programma Itrain of koploper, en later gebeurt er iets. Er is voorzien in 16 timers. Alles natuurlijk instelbaar. Voor een timer kan een start actie worden ingesteld, keuze uit alle 396 acties. Verder is in te stellen of deze actie na afloop van de ingestelde tijd weer moet worden gestopt of niet. De tijd is instelbaar tussen 10 milliseconden en ongeveer 45minuten. En na aflopen van de tijd is in te stellen dat er een van de andere timers wordt gestart. Op deze manier is er een keten van mogelijkheden, sequentie, in te stellen. Als voorbeeld: start timer 1>zet een ahob andreas knipper aan>start timer 2>sluit met een van de outputs de bomen. Ff wachten start timer 3>open de bomen>start timer 4 >zet de ahob knippers uit.

 

Dat zijn dus de acties. Maar in bovenstaande missen we nog iets. De Ahob moet sluiten als er een trein aan komt. Daarom heeft DCCdeKoder ook een aansluiting voor 32 melders, nu ja voor een keten van max.4 melder boards ieder met 8 aansluitingen voor sensoren of schakelaars. In het voorbeeld laten we een sensor geplaatst naast de baan timer 1 starten, die de ahob sluit, en een andere sensor voorbij de overweg start timer 3 die de ahob weer opend.

Vele toepassingen zijn te verzinnen, het idee is om straks op de website een hele categorie 'how to' te maken voor veel van die toepassingen.

Even terug, een actie, output, Lichtje, groep of timer kan dus aangezet worden met een DCC command, een timer en een melder. 

Op de module zitten 4 knoppen, de eerste is de actieknop. Een van de acties kun je ook instellen op de actie knop. De ingestelde actie is dan aan of uit te zetten met die knop. Maar dan kom je ook in de instellingen van die actie, wat moet die actie doen? Kun je hier instellen. Het dcc adres waarmee die actie kan worden gestart is op het display te lezen.

Het display is ook in te stellen als DCC monitor, ontvangen commandoos worden getoont, en als monitor voor de melders om te kunnen zien of die melding goed 'binnen komt '.

Wordt vervolgt.....

DCCdeKoder (5) Timers

 Computers, ook die hele kleine zoals de arduino doen alles heel snel. Voor een project als DCCdeKoder zijn daarom timers nodig voor van alles en nog wat. Natuurlijk voor de vele knipper functies als bij AHOB, AKI en zwaailichten, maar ook om een wissel puls te maken zodat de electro magnetische wissels niet doorbranden. 

DCCdeKoder heeft daarom 32 algemeen te gebruiken timers. Misschien houden we nu wat geheugen ruimte over en kunnen het er nog meer worden, hoe meer hoe beter. Iedere timer kan dus voor alles wat getimed moet worden gebruikt, maar dat gebeurt allemaal op de achtergrond. 

Als gebruiker van de module kun je ook timers instellen, op het display worden die ook als timers aangeduid, maar het zijn ook acties, net als de actie om een ledje aan te zetten, of een actie het omleggen van een wissel, zijn er ook timer acties, een DCC wissel commando kan dan een timer activeren. Die geactiveerde timer kan dan 3 dingen doen. Bij activeren van de timer actie kan een andere actie, zoals dat wissel omleggen, worden gedaan. Na afloop van de ingestelde tijd kan gekozen worden om die andere geactiveerde actie weer uit te zetten, in dit voorbeeld het weer terug zetten van die wissel. En verder kun je een andere timer actie starten als de timer is afgelopen. Op die manier kan er een hele slinger van gebeurtenissen worden gemaakt. Timer 1 start timer 2 en timer 2 start timer 3 en die start dan weer timer 1.  Dit geeft de mogelijkheid om complexe acties met 1 wissel commando te starten. 

Als voorbeeld een AHOB een wissel commando start het proces, eerst zetten we de ahob knipperlichten aan, dat is een actie in de module, een van de 96 pixels zet je op de actie ahob, de leds gaan knipperen. De timer start bij aflopen een tweede timer en zet niet de ahob knippers uit, de tweede timer zet een van de 8 outputs om, hierop een stepper driver en een mini steppermotor die de overweg bomen sluit. Verder niks. Nu geven we het wissel commando weer nu andere kant op, het wissel commando zet als start actie de output weer terug zodat de mini stepper, aangestuurd door de stepper driver, de overwegbomen weer opend. Na aflopen van de timer start weer een timer die de knipper lichten uitzet, deze timer doet na aflopen verder niks.

Dit werkt al perfect in de prototype van DCCdeKoder......

Wordt vervolgd......

DCCdeKoder (4) de DCC monitor.

 Morgen weer een Houten beurs, afgelopen dagen de DCC monitor vorm gegeven, is ook onderdeel van het project. Ik heb al een project DCCmonitor, deze laat vertraagd het 'verkeer' op het DCC signaal zien. 

De functie in DCCdeKoder heeft een andere insteek. Het totale project kan, we rekenen het even uit, 8 min of meer standaard outputs, dat zijn 2 decoder adressen, 8 dcc adressen. Verder 3 reeksen van 32  van die WS2811 smartleds of pixels. Elke pixel heeft zijn eigen decoder adres, de 4 channels in dit adres zijn de 4 dcc adressen die de drie uitgangen, of kleuren leds bij aansluiten van een smartled aansturen. Het 4e adres stuurt een actie aan die iets met de pixel in het geheel doet. Totaal dus 96x4=384 dcc adressen. We zitten op 392 nu, daar komen 8 adressen bij voor de 8 pixel groepen en 16 voor de programmeerbare timers. Het totale project kan dus 416 dcc adressen 'handelen'.

Het zal een ieder duidelijk zijn dat het vinden van het dcc adres van dat ene ledje best wel een avontuur kan zijn. Daar heb ik de volgende oplossingen voor gevonden.

De DCC monitor functie is zo gemaakt dat het 1 specifiek dcc commando laat zien. Commandoos bedoelt voor locomotief worden niet weergegeven, heb je dat wel nodig, verwijs ik je graag naar het eerder vermeldde project DCCmonitor. De commandoos bedoelt voor wissels en alle andere accessoires, worden volgens de afspraken in het dcc protocol niet herhaald door een centrale gestuurd. En kunnen dus 1 voor 1 gestuurd en door de DCCdeKoder worden getoond op het display. Na ontvangst van een commando wordt het dcc adres, het decoderadres en het channel getoond. Middelste regel op het display laat zien of het een aan of uit commando is, en welke port, rechtdoor of afslaand in wissel termen.

Wanneer dit commando 1 van de 416 mogelijke acties in het project aanstuurt, dan wordt deze actie ook op het display getoond.

Verder heeft DCCdeKoder 4 drukknoppen. De eerste is een actie knop deze kun je afstemmen op 1 van de 416 acties. Met die knop kun je dan die actie bedienen net alsof het met zijn dcc commando wordt bedient.

De actie afgestemd op de actie knop kan nu worden ingesteld zoals je het hebben wil, aantal en soort acties ga ik nu even niet op in. Maar het decoder en dcc adres van deze actie wordt getoond op het display. Hiermee wordt het super simpel om het dcc adres te vinden waarmee deze actie kan worden aangestuurd.

Wordt vervolgd.........

DCCdeKoder (3)

 Even een update over project DCCdeKoder, het geheel krijgt steeds meer vorm. De 'gewone' 8 wissel uitgangen zijn klaar. Puls duur instelbaar. 

De 96 ws2811 pixels hebben al functies voor gewoon aan en uit, 3 voudige seinen, een command schakeld van rood naar groen en naar geel. 

Knippers als van ahob of aki werkt. Een foto flash en vast vergeet ik nog wat. 

De structuur voor de timers is klaar, een timer kan een actie doen bij de start en na afloop van de ingestelde tijd,deze actie weer stoppen en, indien gewenst,  een andere actie, dit kan ook een andere timer zijn voor het maken van sequenties, starten.

Met die timers kun je dus van alles achter elkaar laten gebeuren. Als voorbeeld maar weer een AHOB. Een DCC commando, of schakelaar of een voor een sensor voorbij rijdende trein, start een timer. Eerst wordt het DO programma gestart die de ahob knipperlichten laat branden, de timer heeft een functie om alleen aan, of alleen uit, of aan en uit de actie te zetten. Zetten we hier dus op alleen aan, de ahob moet immers blijven knipperen totdat de trein voorbij is. Is de timer afgelopen dan wordt 1 van de wissel outputs omgezet, hierop een mini steppermotor die de slagboom sluit. Een tweede sensor, of DCC commando doet het omgekeerde.

Het project heeft ook 32 melder ingangen, daar is wel een klein hulp printje bij nodig waar je de schakelaars of sensoren op kunt aansluiten. Dit printje geeft dan ook de benodigde voeding aan de sensoren. Met een sensor of schakelaar kan dan ook een actie worden gestart of gestopt. Acties is alles wat Dccdekoder kan, wissels omleggen, ledjes in seinen via de ws2811 chips schakelen, groepen starten of stoppen en timers starten.

Met DCCdeKoder kan een voor een sensor rijdende trein een hele opeenvolging van gebeurtenissen in gang zetten.

De groepen heb ik recent toegevoegd. Er zijn 8 groepen mogelijk. Iedere led in de 3 chains met 32 ws2811 pixels met ieder 3 led drivers, kun je per pixel toewijzen aan een groep. Totaal zijn dat dus 32x3x3==288 verschillende ledjes, of andere zaken maar dat komt later. In theorie bv.een looplicht van 288 lichtjes in vele kleuren. Of, meer een praktijk voorbeeld, een rits van 12 lantaarn palen, 4x3=12, dus 4 ws2811 pixels achter elkaar op een groep. Start je de groep,met een DCC commando of een schakelaar op de melder ingang, dan worden alle 12 lantaarnpalen achter elkaar ingeschakeld. Maar veel meer toepassingen zijn hier voor te bedenken.

Bovenstaande werkt dus al, misschien nog uitbreiden en debuggen, maar het principe staat. Verder komen er ook twee monitor functies in DCCdeKoder. 

Het oled scherm kan ingesteld worden zodat je in 1 beeld ziet welke melders aan of uit zijn. Die werkt dus al.

 Maar ik wil ook een monitor voor het DCC. We maken allemaal wel eens mee dat we de centrale een wissel laten omleggen en die wissel gaat gewoon niet. Is er dan iets met de wissel? Of is dat DCC commando wel goed? Die DCC monitor functie moet daar een antwoord op geven. Best een uitdaging als je je bedenkt dat een DCC signaal wel 800 commandoos per seconde aankan. Zo snel kunnen wij dat scherm niet lezen....

Wordt vervolgd......

DCCdeKoder.....2

 Het project begint vorm te krijgen. Vandaag de melders monitor gemaakt. DCCdeKoder heeft een aansluiting voor max.4 achter elkaar aangesloten melder boards. Dit printje heb ik eerder gemaakt voor mijn project MelDers. Dus heeft nu twee toepassingen. Op een  MelderBoard kunnen 8 actieve sensoren, als Hall sensor of IR reflectie of een gewone schakelaar of reedcontact worden aangesloten. Totaal dus 32 melders mogelijk op DCCdeKoder. Een melder kan dan 1 van de vele acties in DCCdeKoder starten of stoppen. Acties zijn bv. Wissels omleggen, lampjes aan of uit, AHOB open of dicht. Enz. Enz. Zet als voorbeeld een tuimelschakelaar op een melder, laat deze melder een wissel bedienen en je hebt een dubbele bedien mogelijkheid voor je wissel. Immers het kan via een DCC command, bij automatisch rijden, en met die schakelaar. 

Voor de acties op de Ws chips maak ik ook nog een klein printje met relais zodat je met 1 pixel drie schakel contacten krijgt. Hiermee zijn de electromagnetische wissels aan te sturen. Of je maakt er een S88 contact van. Terugmelding met een actieve sensor, daar hoef je niet je rails voor te isoleren, een IR sensor of lichtsluis kan gewoon naast het spoor. Het aantal nieuwe mogelijkheden met deze melders is enorm.

De monitor voor de melders werkt dus nu, oled scherm laat van alle 32x melders de status zien.

Programma voor de wspixels al gemaakt voor de AHOB en AKI, met diverse snelheden, 90per minuut, 60pm, 45pm. Voor enkele leds een langzaam knipperlicht, wat opgloeid en uitdooft zoals je nog we eens in buitenlanden tegenkomt. Enkele foto flits hebben we ook al. Ideeen zijn zeer welkom, dus zoek je een lichteffect geef me een mailtje dan doe ik het erbij.

Een nieuw project: DCCdeKoder

 Echt actief ben ik met het blog niet echt. Al een tijd speel ik met het idee om een DCC decoder te maken voor vele toepassingen die de traditionele 'decoders' niet bieden. Voorbeelden van die toepassingen zijn bv. aansturen van seinen en allerlei knipper dingen. Ahob, Aki, verkeerslichten en nog veel meer. Een klein project heb ik gemaakt om met een mini steppermotor eenvoudige bewegingen voor wissels enzo te realiseren. Een decoder om dan die mini steppers met DCC aan te sturen stond al op de planning. Dit uitbreiden met de genoemde lichteffecten en het idee voor DCCdeKoder was er.

Dit nieuwe project krijgt 8 min of meer normale wissel uitgangen direct te gebruiken om de ministeppers, wel met tussenkomst van een driver board, aan te sturen. De puls duur van deze wissel uitgangen is per port precies in te stellen, nodig om de steppen motor precies zolang te laten draaien om de wissel om te leggen.

Verder krijgt DCCdeKoder 3 'chains', slingers aansluitingen voor max. 32 ws2811 chips of smart leds. Elk van die 96 'pixels', zoals die dingen vaak worden genoemd, krijgt zijn eigen dcc decoder adres, elke pixel heeft aansluitingen voor 3 leds. Dus met 1 DCCdeKoder kun je tot 288 ledjes apart met zijn eigen dccadres aan en uit zetten.

Ik ben al aardig op weg met de sketch en leds apart schakelen, en van al die leds de lichtsterkte instellen, werkt. Ook de AHOB en AKI knipperen rood om en om of allen wit bij een AKI werkt perfect. Seinen met rood, groen en geel licht is ook al gemaakt. Maar er komen nog veel meer functies bij.

Het grote voordeel van die 'daisy chain' aansturing ten opzichte van de ster aansturing van DCC. De kosten, voor een DCC decoder betaal je minstens 25euro voor 4 schakelmomenten. Met 1 DCCdeKoder, die feitelijk het DCC signaal omzet in een ander digitaal protocol betaal je straks ook die 25,00 maar dan voor 288 schakelmomenten. Wel komt de kosten per ws2811 chip er nog bij, ik verkoop ze altijd voor 0,50ct op de beurs, maar bestel ze bij Aliexpress en dan is de prijs per stuk verwaarloosbaar.

Ander voordeel de bedrading. Slechts drie draadjes gaan als een slinger van de ene ws2811 naar de volgende. 

Maar dit is nog niet alles wat dit project uniek maakt. Er komt ook een aansluiting waar je tot 32 (misschien meer) melders, actieve sensoren op kunt aansluiten. De sensoren kunnen treinen detecteren en dit doorgeven aan DCCdeKoder.  Met instellingen kun je dan bepalen wat met zo een detectie moet gebeuren. Denk weer aan die Ahob, sluiten als de trein eraan komt. Maar ook, wel weer met een apart dingetje ertussen wat ik ook ga maken, kun je de detectie omzetten in een schakel contact en zo een S88 terugmelding doen. Voor een infrarood melder hoef je je scenery niet te slopen om isolaties in de rails te maken, de sensor gewoon naast de baan ergens plaatsen.

Verder krijgt het project ook timers, instelbare, natuurlijk voor alle knipper zaken maar ook om 'acties' te kunnen timen. De timer kan een actie doen bij de start en een actie als de tijd is afgelopen. Acties kan van alles zijn: leds aan en uit, AHOB open of dicht, maar ook andere timers aansturen. Zodat je allerlei opvolgende processen met 1 DCC commando kan starten.

Hoop dit jaar, 2026 zal ik er maar even bijzetten, zoveel blog ik niet, de eerste versie op Houten te laten zien.

wordt vervolgt.....

RoBoot (2)

 

Afbeelding toont de huidige fase van Project RoBoot, rare naam, vreemd project, maar af en toe moet je de lat voor je zelf wat hoger of misschien wel te hoog leggen. 

RoBoot, zoals de naam doet vermoeden, een robot-boot. Een boot die op de modelbaan zelfstandig 'vaart'  en zijn routes vindt vergelijkbaar met een robot stofzuiger. Maar dan net weer even anders. 

Het project op de foto lijkt nu nog niet op een boot maar dat komt nog.

De boot zelf, het model, laat ik denk ik SLA 3D printen in een keer. In de boot komen dan twee stappen motoren, eentje voor het 'roer' en eentje voor de 'schroef'. Het stuur en de aandrijving dus. Links op de foto zie je de twee steppers zitten, een nieuw model kleine bipolaire stepper met een vertraging kast. 
Ideaal motortje voor de modelbouw, het is een stappenmotor dus heeft het een driver nodig, hiervoor heb ik een printje (laten) maken waarop twee A4988 stepper-drivers zitten gemonteerd, samen met een 595 schuifregister om het aantal verbindingen tussen de drivers en het RoBoot shield te beperken.
Dit werkt nu. 

De roboot moet varen en heeft dus geen vaste verbinding met de vaste wal. Voeding komt uit een 9V batterij, aansturing gaat met het aloude RC (radio control). Hiervoor is dus een RC control nodig. De Arduino rechtsvoor op de foto is de controller. Er komt een OLED schermpje op waarop je de stand van het roer en de aandrijving kunt aflezen. RC gebeurt met twee NRF24L01+ transceiver modules. 

Je ziet een van de modules op het breadboard liggen, de andere zit al gesoldeerd op de RoBoot shield.

Dit werkt ook. 

De controller krijgt een DCC decoder om de RoBoot met DCC te kunnen aansturen, en de controller krijgt functies om bezetmeldingen door te geven aan de centrale, in mijn geval is dat de Module MelDers verbonden via USB aan het programma WisselMotor. (voorheen WMapp).

De stappenmotor voor het roer heeft posities nodig, ik heb bedacht om 3 hall sensoren te plaatsen op het roterende deel van het roer, daarmee moet de roer positie te initialiseren zijn. Vervolgens deel ik de slag op in 240 graden. De 3 hallsensoren zie je in het midden van de foto naast de twee  A4988.
Onder op de RoBoot shield zitten dan nog 3 hall sensoren waarmee de boot straks (hopelijk) op de modelbaan kan gaan navigeren. 
Dit werkt ook, en de stand van de hall sensor wordt getoond op het display van de control arduino. 

Een boot heeft stuur-, bakboord-,top- en heklicht nodig. Verder misschien nog wat lichteffecten als schijnwerpers. Dit en eventuele toekomstige verzinsels die geschakeld moeten worden gebeurt met een WS2811 daisy chain, het aantal schakelfuncties daarmee is haast onbeperkt.  

Dit werkt dus ook.

Rest dus nu nog het allerlastigste, misschien had ik het nog niet vermeld, maar RoBoot moet een oude stoomloc of wagon laden en vervoeren naar een andere plek op de baan. Hoe zorg ik er voor dat de loc op RoBoot kan rijden? En voor de positiemelding van de loc 1 of 2 melders? Echte boten werken gewoon met walstroom, maar die hebben ook matrozen en andere medewerkers die de walstroom aansluiten. Hoe doe ik dit automatisch.... 

Leuk dat je tot zover hebt gelezen, als RoBoot klaar is neem ik het wel eens mee naar Houten....

wordt vervolgt...