Die Roco WLAN-Multimaus bietet bekanntermaßen die Möglichkeit, die Lok Bibliothek an eine andere Multimaus zu senden oder sie von dort zu empfangen.
Da ich evtl. eine Software schreiben werde, die als zentrale Stelle für die Verwaltung der Loks dienen soll und neben der Z21-App auch die WLAN-Multimaus mit den notwendigen Informationen versorgen soll, haben mich die korrekte Implementierung interessiert.
Obwohl das Protokoll der z21 relativ gut dokumentiert ist, ist dieses Dokument leider nicht komplett. Zum Beispielen fehlen alle Pakete, die mit der Konfiguration der z21 zu tun haben. Für meinen Weichendekoder benötige ich jedoch die Information, ob die Weichenadressen verschoben sind oder nicht.
Also Wireshark angeworfen und den Traffic zwischen der Z21 und dem Maintenance Tools belauscht.
Für meinen akkubetrieben Reinigungszug (siehe entsprechenden Beitrag) habe ich einen einfachen Lokdekoder entwickelt. Mit Hilfe dieses Lokdekoders kann die Lok zum einen via WLAN über einen Browser gesteuert werden. Zum anderen aber, integriert sich der Lokdekoder nahtlos in eine Z21-Umgebung. Der Lokdekoder kommuniziert hierzu via WLAN mit der Z21 und empfängt über diesem Weg die Befehle. Die Z21 kann wie gewöhnt mit der Z21App, einer Multimaus oder einem anderen Regler gesteuert werden. Von der Bedingung her fällt es nicht auf, dass die Lok nicht via DCC ihre Befehle bekommt.
Bei der Hardware habe ich auf fertige Komponenten gesetzt. In der aktuellen Version kommen folgende Komponenten zum Einsatz:
Ich habe den Aufbau über einen Step-Up Regler (Ausgang: ~17V) gewählt, damit ich auch andere Akkupacks anschließen kann, die niedrige Spannungen liefern. Testweise habe ich es mit einer 5V USB Powerbank getestet. Hierbei überhitzt der ausgewählte Step-Up-Regler. Sollte jemand den 5V Weg gehen wollen, könnte man Kühlköper probieren. Ich vermute aber, dass man einen anderen Step-Up-Regler auswählen müsste.
Bei den Akkus habe ich mich bewusst für geschützte Akkus entschieden und kann dadurch eine zusätzliche Schutz- und Entladeschaltung verzichten. Da das Thema Fälschung von Akkus ein ziemliches Problem darstellt, sollte man bei vertrauenswürdigen Lieferanten kaufen.
Die notwendige Software kann auf meiner Github-Seite heruntergeladen werden. Das notwendige Config-File sieht folgendermaßen aus:
/*
* WlanConfig.h
*/
#ifndef CONFIG_H_
#define CONFIG_H_
char configuration[] =
"{ \"action\":["
"{\"m\":\"webservicewifiscanner\" },"
"{\"m\":\"webservicelog\" },"
"{\"m\":\"pwm\", \"pwm\": \"D1\", \"forward\": \"D2\", \"reverse\": \"D5\", \"addr\" : 4711},"
"{\"m\":\"z21\", \"ip\":\"192.168.0.111\" },"
"{\"m\":\"dcclogger\" },"
"]}";
// WLAN-Config
const char* ssid = "Z21_90xx";
const char* password = "xxxxxxxxxxx";
#endif /* CONFIG_H_ */
Die Platinen wurden geliefert. Nun geht es an die Bestückung.
Um die Montage der Komponenten zu vereinfachen, befindet sich zur Zeit eine Platine in Fertigung. Diese Platine kann alle oben genannten Komponenten aufnehmen und ist so flexibel gehalten, dass sie verschiedene Step-Up-Regler aufnehmen kann. Außerdem ist Platz für ICs, die eine größere Anzahl an Ausgängen (8 unverstärkte und 8 verstärkte) zur Verfügung stellt. Damit ist dann u.a. auch eine vernünftige Beleuchtung möglich.
Langfristig könnte man über den Bau einer eigenen H-Bridge nachdenken. Der DRV8870 von TI wäre wahrscheinlich ein brauchbarer Treiber. Er kommt z.B. bei der neuen Version des Spassbahn-Einzelweichendekoder zum Einsatz. Nur die Bauform macht das Löten deutlich schwerer.
Die Entwicklungsgeschichte kann in Teilen im Gartenbahn Technikforum nachgelesen werden.
Motiviert durch die hohen Kosten von Weichendecodern und dem Interesse an dem ESP8266-Mikroprozessor habe ich begonnen einen Weichendecoder selber zu bauen.
Die aktuelle Version findet Platz auf einer 5 x 5 cm großen Platinen und kann die Befehle entweder per DCC über die Schienen oder aber via WLAN die Befehle direkt von der Z21 erhalten. Alternativ ist der Weichendekoder auch via Browser steuerbar. Ansteuerbar sind jeweils zwei LGB/PIKO/EPL Weichen.
Der Decoder kann entweder über Schienenstorm oder aber über eine externe Stromquelle versorgt werden. Die Spannung sollte zwischen 7 und 24V betragen.
Der Prototyp funktioniert und wird gerade bei Forst getestet. Die aktuelle Version der Platinen (siehe unten) warten noch auf ihren Praxiseinsatz.
Hauptkomponenten sind ein ESP8266 zur Steuerung und ein Motortreiber vom Typ L293D.
| Artikel | Anzahl | Gesamtpreis € | |
| Platine | 1 | 1,50 | |
| NodeMCU V2 | 1 | 2,90 | Link |
| L293D | 1 | 0,35 | Link |
| B80C1500 | 1 | 0,30 | Link |
| Anschlüsse | 4 | 0,27 | Link |
| Spannungsregler | 1 | 0,60 | Link |
| 6N136 | 1 | 0,37 | Link |
| 1N4004 | 1 | 0,04 | Link |
| 220uF 35V | 1 | 0,04 | Link |
| 1,5 Kohm | 1 | 0,01 | |
| 10 Kohm | 5 | 0,05 | |
| 15 pin Buchsenleiste | 2 | 0,24 | Link |
| Sockel 16 pin | 1 | 0,09 | Link |
| Gehäuse 85x58x35 | 1 | 1,50 | Link |
Die notwendige Software kann auf meiner Github-Seite heruntergeladen werden. Das notwendige Config-File sieht folgendermaßen aus:
/*
* WlanConfig.h
*/
#ifndef CONFIG_H_
#define CONFIG_H_
char configuration[] =
"{ \"action\":["
"{\"m\":\"webservicewifiscanner\" },"
"{\"m\":\"webservicelog\" },"
"{\"m\":\"turnout\", \"enable\":\"D5\", \"dir1\":\"D1\", \"dir2\":\"D2\", \"addr\":\"15\"},"
"{\"m\":\"turnout\", \"enable\":\"D6\", \"dir1\":\"D1\", \"dir2\":\"D2\", \"addr\":\"4\"}"
"{\"m\":\"z21\", \"ip\":\"192.168.0.111\" },"
"{\"m\":\"dcclogger\" },"
"]}";
// WLAN-Config
const char* ssid = "Z21_90xx";
const char* password = "xxxxxxxxxxx";
#endif /* CONFIG_H_ */
n/a
n/a
Die Entwicklungsgeschichte kann in Teilen im Gartenbahn Technikforum nachgelesen werden.
Diese Liste listet für die verschiedenen Bereiche einige elektronische Bauteile auf, die ich gerne nutze.
Die Bezugsquellen versuche ich aktuell zu halten. Otfmals werden die Teile jedoch aus China geliefert, so dass man eine längere Lieferzeit (2 bis 4 Wochen) einplanen sollte.
Für Leds, die direkt über Wechselstrom (AC) betrieben werden sollen:
Direkt am Dekoder:
Bei fast allen Bastelaktionen, die einen Mikrocontroller voraussetzen, setze ich mittlerweile auf den ESP8266.
Der ESP8266 kostet nur ca. 3€, hat ein integriertes WLAN und kann z.B. mit der Arduino Programmierumgebung oder Eclipse programmiert werden.
Ich benutzte ganz gerne die NodeMcU Boards, weil sie auf eine Steckplatine passen, 10 GPIOs haben und über eine USB-Schnittstelle verfügen. Auf die Programmierung in LUA verzichtete ich jedoch, da die LUA Implementierung einige Probleme hat.
Beispiel Projekt: Ein Weichendekoder für LGB/EPL-Weichenantriebe via WLAN
Als neugieriger Mensch habe ich heute mal meine z21 (weiß) von Roco/Fleischmann geöffnet:
