Beschreibung
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.
Hardware
Bei der Hardware habe ich auf fertige Komponenten gesetzt. In der aktuellen Version kommen folgende Komponenten zum Einsatz:
- Als Motortreiber die H-Bridge IBT 2 basierend auf zwei BTS7960 (10€)
- Als Mikroprozessor den ESP8266
In diesem Fall ein Nodemcu V3 (2,80€) und das passende Entwickler-Board (2,50€) von Lolin. Jeder andere ESP8266 mit min. drei nutzbaren GPIO funktioniert auch. - einstellbarer Step-Up Regler 4A (5A max), LM2587 (2,50€)
- einstellbarer Step-Down Regler 3A (0,40€)
- 4 geschützte Li-Ion Akku Keeppower mit 5200mAh in Serie geschaltet (je 15€)
Step-Up
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.
Akku
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.
Software
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_ */
Aktueller Stand
Die Platinen wurden geliefert. Nun geht es an die Bestückung.
Aussichten
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.
Zukunftsmusik / Ideen
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.
Entwicklungsgeschichte
Die Entwicklungsgeschichte kann in Teilen im Gartenbahn Technikforum nachgelesen werden.
