mercoledì 4 dicembre 2019

Custodia per palmare Multiloco XpressNet con stampa 3D



Definite le funzionalità tecniche del palmare è ora di progettare una degna custodia per tutta l'elettronica.
Per questo ho deciso di sfruttare le potenzialità della stampa 3D con tecnologia FDM, economica e flessibile. Dato che non ho trovato nulla che mi soddisfacesse nel cloud già pronto ho deciso di progettare l'enclosure ex novo.
Per la realizzazione del disegno 3d ho utilizzato Autodesk Fusion 360, software molto potente di modellazione 3D che, per usi personali ed altre situazioni è gratuito. Consiglio di leggere i termini di licenza per verificare se ricadete nell'utilizzo gratuito del software.

Per prima cosa ho disegnato un faceplate per verificare le finestre di alloggiamento della tastiera e del display e per avere un'indicazione di massima degli ingombri. Lanciata la stampa i risultati non si fanno attendere.




Definito il posizionamento inizio a progettare la custodia, composta da due pezzi e con le apposite torrette di fissaggio per tutta l'elettronica.




Bottom con le torrette di fissaggio dell'elettronica
Elettronica in loco

Bottom con le finestrature per i componenti



I files .stl da stampare sono diponibili su Thingiverse cliccando sul collegamento qui sotto


martedì 19 marzo 2019

Palmare Xpressnet Multiloco - Aggiornamento

Nell'articolo precedente è stato presentato un Palmare Multiloco basato su Arduino Mega per sistemi digitali DCC Xpressnet© capace di controllare tre loco con tre manopole diverse e mettendo a disposizione i comandi essenziali, ovvero cambio dell' indirizzo DCC, direzione di marcia, luci. Oltre a ciò nella prima versione il palmare ha anche la funzione di lettura delle CV.

Il presente articolo descrive la nuova release software che aggiunge la funzionalità di scrittura delle CV.

Come descritto nell’articolo precedente, il palmare entra nella modalità “Service mode” premendo il tasto “D”. Il display mostrerà la schermata come in figura:
Per leggere una CV occorre ruotare la manopola dell’encoder 1 per selezionare il numero della CV da leggere e poi premere il pulsante dello stesso encoder per attivare l’operazione di lettura vera e propria.
Il valore letto sarà visualizzato come in figura.
Per scrivere una CV occorre ruotare la manopola dell’encoder 2 per selezionare il numero della CV da leggere e la manopola dell’encoder 3 per selezionare il valore da programmare, successivamente premere il pulsante dell’encoder 2 per attivare l’operazione di scrittura.
Il palmare visualizzerà il valore appena scritto nella riga dedicata alla lettura.
Premendo il tasto 'D' si torna alla schermata di controllo.

giovedì 21 febbraio 2019

Un palmare multi loco per sistemi Xpressnet con Arduino Mega


Il progetto descritto di seguito riguarda un palmare per sistemi digitali che utilizzano il protocollo Lenz Xpressnet© tipico dei sistemi Roco, basato su Arduino Mega.
L’ idea parte dall’esigenza dei poter avere sottomano il controllo di più loco, ciascuna con la classica manopola dedicata. Tutti i palmari infatti hanno un solo potenziometro o encoder, e per poter controllare più loco occorre sempre scorrere un menù o cambiare indirizzo. Questo palmare invece mette a disposizione tre manopole dedicate e 4 tasti per ogni loco per i controlli essenziali della marcia (cambio di indirizzo, velocità, stop loco, cambio direzione, luci) in maniera diretta, i comandi cioè sono sempre disponibili. E' possibile inoltre leggere le CV del decoder.
Il progetto prevede come anticipato l’utilizzo un Arduino Mega (ho usato un clone cinese con interfaccia seriale/USB basata sul chip CH340) a causa dell’elevato numero di I/O richiesti e per eventuali espansioni future, una tastiera 4x4, un display LCD a 4 righe e 20 colonne con interfaccia I2C, tre encoder rotativi e un semplice circuito di interfaccia per il bus RS485 per connettersi al bus Xpressnet©.
Il software è molto semplice e intuitivo, esso utilizza le librerie messe a disposizione di Philipp Gahtow sul suo sito internet http://pgahtow.de al quale rinnovo i ringraziamenti per il supporto. Lo sketch può essere facilmente modificato per aggiungere altre funzioni, inserire altri encoder etc. Le funzioni della libreria di Philipp sono di facile comprensione una volta lette le direttive del protocollo.
Lo schema dei collegamenti è il seguente:


Lo schema dell’interfaccia con il busRS485 si basa sul chip MAX485 (o equivalente), anch’ esso molto comune in rete, è indicato nella figura seguente:

Il circuito fornisce l’alimentazione ad Arduino e al display sfruttando la tensione +12V messa a disposizione dal bus Xpressnet©, i pin TX/RX vanno connessi all’ interfaccia seriale 1 di Arduino, il pin EN che abilita/disabilita la trasmissione al pin 25.
Le connessioni con la tastiera e con gli encoder sono indicate all’ interno dello sketch. 
Il codice come anticipato è molto semplice, dopo la parte di inizializzazione, il loop principale prevede ciclicamente le seguenti operazioni:
I tasti del tastierino 4x4 sono organizzati in modo che ogni colonna numerica è relativa a ciascuna delle tre loco controllate dal palmare, mentre le righe rispettivamente controllano l’indirizzo della loco (prime due righe), la direzione (terza riga) e le luci (quarta riga). Il tasto “A” agisce come Stop di emergenza togliendo tensione ai binari, con il tatìsto "D" si entra in Service Mode per la lettura delle CV:
Gli encoder regolano la velocità della loco, premendo la manopola a mo’ di pulsante (tutti gli encoder hanno la funzione “push-button”) la velocità passa istantaneamente a 0.

Allo start-up il display visualizza la scritta di benvenuto e la data/ora della compilazione del file caricato su Arduino, un modo per tener traccia della versione sw caricata. Successivamente vengono visualizzate le info delle loco controllate:


Per ogni loco sono visualizzate le seguenti info: indirizzo, direzione, stato delle luci e velocità. Sulla parte desta sono indicati gli step attualmente in uso e in basso lo stato di alimentazione dei binari.
Il palmare utilizza di default la modalità a 28 step, tuttavia allo start-up tenendo premuto il tasto “D” è possibile cambiare gli step, il software infatti visualizza la schermata seguente:


Agendo sui tasti “A” e “B” si possono scegliere le seguenti modalità:

0  – 14 step

1  – 27 step

2  – 28 step (default)

3  – 128 step

Una volta scelto il numero di step con cui operare, premendo il tasto “D” il palmare va nella modalità operativa. La scelta degli step non è memorizzata in EEPROM.
Il palmare permette anche la lettura delle CV se connesso alle centrali dotate di tale funzione (purtroppo il Lokmaus/Multimaus non forniscono feedback). Premendo il tasto “D” si entra in Service Mode:


Agendo sul encoder 1, si potrà scegliere la CV da leggere e premendo la manopola a mo’ di pulsante verrà visualizzato il valore della CV:
Una volta terminate le operazioni di lettura, premendo il tasto “D” si ritorna alla modalità operativa.
Ecco l' elenco dei componenti:
-  Arduino Mega (per il prototipo è stato usato un clone)
-  Display LCD 20x4 con interfaccia I2C come questo
-  Keypad 4x4  link
-  Encoder rotativo KY-040 link

Per l 'interfaccia con il bus Xpressnet, i componenti da assemblare sono i seguenti:
- Connettore RJ-12
- circuito integratro MAX485 o equivamente
- circuito integrato LM7805  (case TO220)
- 2 condensatori 100uF 25V
- 1 diodo 1N4004 o equivalente

Queste alcune foto della realizzazione del prototipo:




Aggiornamento 19/03/2019

Antonino ha aggiornato il suo palmare con una comodissima funzione per la scrittura delle CV, trasformando di fatto il palamre TriLok in una completa stazione DCC! Cliccate sul link qui sotto per leggere il post corrispondente.






A presto!