Railnet

Ovladač lokomotivy Hugo v4

DCC | Zdeno Janeček, 21. 05. 2007 (13528 zhliadnutí)

Postavil jsem ovladač lokomotiv na sběrnici Denet a Loconet a nazval Hugo4, protože je to už čtvrtá verze, kterou jsem postavil. Dokonce jsem uvažoval o přejmenování, protože je natolik jiný, ze by si to zasloužil. Hugo je určen na setkání železničních modulových modelářů, kde se využívá větší počet ovladačů a boostru. Dá se využít i na domácím kolejišti, ale protože podporuje jen jednu loko, musí jich být více, aby to mělo smysl. Ale Hugo je natolik laciný, že se oplatí ho koupit a využívat i doma.

Hugo má tolik novinek, že nevím odkud začít. Největší změna je, že zmizel potenciometr a nahradily ho tlačítka. Jiná, oproti Roco, Piko, Lenzu nebo Uhlenbrocku, je řada tlačítek od 0 do 15, které přímo volí rychlost. Odpadá tedy neustálé mačkáni tlačítek, nebo točení potenciometru na dosažení potřebné rychlosti. Volí se přímo rychlost tlačítky „2 – 15“, kdy se loko rozjíždí podle rozjezdové křivky, dále tlačítko „0“ znamená zastavení podle zpomalovací křivky a „1“ znamená okamžitý stop.

Může se zdát, že pouze 13 rychlosti je málo a na co tedy používáme 128 rychlostní soustavu. Je to zbytečná obava, mám vyzkoušeno, že se stejně jezdi odhadem jen asi na 5 rychlosti – 20, 40, 60, 80 a plná rychlost. Proto volba rychlosti po 10km mi připadá naprosto dostatečná a dokonce modelovější než odhad, který máme každý jiný. O mnoho důležitější je tedy správné nastavení rozběhové a doběhové křivky v lokodekodéru, tedy #CV.

Dále je možné využít tlačítko „posun“ , které dělí napůl rychlostní stupně a maximální rychlost je tedy poloviční.

Hugo umí 9 funkcí a ty se volí přes shift tlačítko. Všechny funkce jsou zapojeny jako přepínače, stiskem zapni, stiskem vypni.

 

Další dvě tlačítka jsou utopená, aby nebylo možné je stisknout omylem a voli se s nimi adresa lokomotivy. ID kód je jedinečný a proto ho zadávám natvrdo. Původně byl volitelný, ale zkušenosti z provozu zvýhodnily pevnou volbu.

Hugo má 6 LEDek, které indikují stavy a to, směr jízdy, plná nebo posunová rychlost, a indikaci shift tlačítka na funkce.

Tohle je vidět na první kouknutí, ale opravdové změny se ukrývají uvnitř.

Schéma Huga je strašně jednoduché až triviální. Skládá se ze 48 součástek a z toho je 21 tlačítek. To je umožněno promyšlenou konstrukcí a kvalitním mikropočítačem AT89LP2052, který je plně srovnatelný, ba možná i „lepší“ než RISCové procesory, protože umožňuje optimalizaci kódu. Když jsem pracoval s 2051, tak jsem snil o vylepšení, které by 2051 mohla mít a tento procesor mi je splnil. Někdy se mi zdá , že až příliš. Další výhoda je ve využití obrovské knihovny příkladů, které x51 má. Tohle obrovské zázemí programů je velká výhoda, protože člověk nemusí vymýšlet vymyšlené.

Hugo byl konstruován s ohledem na čtyři věci

První je nízký odběr, jak na Loconetu, piny 3 a 4 , tak na DCC, na pinech 1 a 6 konektoru RJ12 , který se používá na rozvod X3. Další požadavek je na co nejmenším využívání času na sběrnici.

Druhá je přímá volba adresy. Mód dispatch stále považuji za nedostatek, něco jako startovací kliku u auta. Před šedesáti lety by motoristé prokleli výrobce, který by ji k autu nedodával. To ovšem neznamená, že by se dnes někdy nehodila. :-))) Ale stále si myslím, že provozní centrála by měla být „tabu“ a kromě určených a poučených lidí, by k ní neměl mít nikdo povolen přístup. A právě odstraněni módu dispatch je základem pro dodržení tohoto požadavku. Do té doby se musí používat několik vedlejších centrál, aby ovladače, které neumí přímou volbu adresy, anebo ji ztrácejí, bylo kde „naformátovat“.

Třetí je minimum součástek, aby stavba byla co nejjednodušší a rychlá.

Čtvrtá je odstranění jakékoli kalibrace a nastavování. Hugo musí pracovat na první zapojení a ihned.

1)

Odběr Huga je 4 mA v provozu a 120 µA v klidu. To je zabezpečeno zabudovaným akumulátorem, který vykrývá proudové špičky a udržuje informaci v Hugovi po dobu odpojení od Loconetu, v režimu power-down. Vstupní odpor je 100k , který je oproti Fredovi 1x větší a kladná zpětná vazba je nahrazena Schmidtovými vstupy v µP, které zabezpečují potřebnou hysterezi vstupů.

To v zásadě znamená, že je možné teoreticky připojit dvojnásobné množství ovladačů, než doteď. Teoreticky píši proto, že je nutno to vyzkoušet. Přece jenom vyrobit 50 Hugů 4 na vyzkoušení nebude snadné.:-)

Na zamezení kolizí na sběrnici slouží přímá volba rychlosti, kdy jedním stiskem se pošle jen jeden paket a ne jako u Freda souvislá řada postupně vzrůstajících (klesajících) paketů rychlosti. Fred je schopen poslat 10 až 12 paketů za vteřinu při pomalejším otáčení potenciometru. To je určitým zdrojem možného přetížení sběrnice při souběhu ovladačů.

Akumulátor 3,6V je schopen udržet informaci po dobu asi jednoho týdne. Pak ztratí adresu a musí se znovu nastavit. Tento problém dělá Brown-of- reset, který při poklesu napájení pod asi 2,2V, generuje neustále reset a akumulátor se velmi rychle vybije na hodnotu asi 1,8V, kdy procesor přestane úplně pracovat. Připojením na Loconet se akumulátor velmi rychle nabije a je schopen funkce asi za deset minut. Po tuto dobu odebírá proud asi 12mA, po dosažení napětí na akumulátoru na úroveň 3,6V klesne proud na hodnotu 4 mA.

Při testování v Bojnicích 2007 všechno dopadlo podle mého očekávání a Hugo4 ukázal a dokázal svoje kvality. Dokonce až moc, protože napájení na pinech 1 a 6 Loconetu kolísalo a Hugo4 čerpaly energii ze svého akumulátoru a během asi 30 hodin se úplně vybily. To v zásadě nevadí, ale to jsem tehdy nevěděl, Huga jsem odstavil a až doma přišel na chybu. Stačilo Huga dát na deset minut na centrálu a všechno bylo zase normální.

2)

U dřívějších Hugů mi vadila dost nešťastná volba adresy a nahradil jsem ji přímou volbou z klávesnice, kdy se zadává pětimístná adresa z povolených 16383 možných v dekadickém tvaru. ID kód je zadrátován natvrdo, protože zároveň bude určovat verzi firmware.

RKDCC umožňuje zadávání jen do 9999 adresy a zároveň ořezává na tuto hodnotu, adresy vyšší. Minibox asi podobně.

3)

Na stavbu bylo použito opravdu minimum součástek a dokonce jsem zneužil nových vlastností µP a tak ušetřil třeba paměť. Mikropočítač má málo pinů a tak napájení LEDek je dost exotické. Vlastnosti µP jsou takové, že mohu jedním pinem ovládat dvě nezávislé LEDky. To přesně znamená, že mohou svítit nebo blikat obě nebo jenom jedna LEDka a to úplně nezávisle na sobě, obě na jednom vývodu µP. Jsem zvědavý, kdo na to přijde, jak to jde naprogramovat. :-)))

Plošný spoj je dost složitý a dávám ho profesionálně vyrobit. Je to i z důvodu nutnosti prokovených děr, které jsou potřebné na opačně zapojené tlačítka.

4)

Všechny časové konstanty a vazby jsou vypočítávány v µP a tak dodrženi kmitočtu 16 MHz je naprosto klíčové a definitivní. Proto taky není potřeba žádná kalibrace a Hugo je schopen funkce okamžitě po oživení a nastavení adresy.

Ovládání Huga je jednoduché a můj vnuk (7) se to naučil za 2 minuty :-)) Hugo se zasune do RJ12 a následně se stiskne start . Hugo se okamžitě inicializuje a je tedy možné ihned po rozsvícení LEDek volit rychlost tlačítky 0 – 15 , nebo směr , posun/cesta, funkce. Indikace LEDkami zabezpečuje informaci o nastaveném režimu.

Nebudu popisovat stavbu, protože nepředpokládám dodávání stavebnic. Huga budu prodávat sestaveného a oživeného za cenu 700,-Sk s DPH + poštovné.

Dodávka stavebnic se moc neosvědčila z důvodů reklamací a nedostatků znalostí sestavovatelů a následně zbytečné kritiky. Tohle opravdu nemám zapotřebí a cena 100,-Sk za sestavení a oživení není až tak strašná a opravdu neslouží na vlastní obohacení. Kompletní sestavení, vrtání, pájení a oživení jednoho Huga trvá asi čtyři hodiny. Následné oživení je taky snadné, protože vlastním měřící techniku, kterou mohu objevit všechny chyby.

Navíc mám hotovou šablonu na vrtání děr do krabičky a její neustálá výroba by určitě stavebnici dost prodražila.

Nedodávám kroucený kabel, nemám na jeho koupi kontakty. Prodává Artol za 150,-Sk.

Súvisiace články:
Manuál na ovládání Huga4 (17.06.2007)
[Akt. známka: 0,00 / Počet hlasov: 5] -      + 

Pridať nový komentár

peter 24.05.2007 11:28:29

kompatibilita

zaujímalo by ma s akými centrálmi je ovládač kompatibilný. v článku sa spomína loconet t.j centrály intelibox ale aj dcc. konkrétne je tento ovládač kompatibilný so systémom lenz t.j. so zbernicou xpressnet?

Reagovať

24.05.2007 11:58:54

re: kompatibilita

dovolím si odpovedať za zdena. tento ovládač nie je xpressnet kompatibilný. ešte si dovolím malé spresnenie použitej skratky dcc. najčastejšie je používaná v súvislosti so signálom púšťaným do kolají (zjednodušene povedané) a všetky centrály ho produkujú rovnaký - v zmysle štandardu. je to jediná spoločná vec všetkých digitálnych systémov zalošených na štandarde nmra. ovšem digitálny systém potrebuje aj zbernicu pre ovládače a práve táto je tým charakteristickým rozdielovým rysom veľkých hráčov v tomto segmente trhu. v našej oblasti sú najrozšírenejšie (vynechám fajnšmekrov) práve loconet, tvorca štandardu digitrax a xressnet, tvorca štandardu lenz. v oblasti základného domáceho trhu dominuje xpressnet, vďaka širokej dostupnosti startset-ov roco. v oblasti modulovej šeleznice dominuje loconet, vďaka štandardu fremo.

Reagovať

peter 24.05.2007 14:06:17

re: re: kompatibilita

vďaka za odpoveď. ja používam lenz lzv 100 a ovládač lh90. hľadám ďalší ovládač a preto ma zaujímala kompatibilita. zrejme k mojej terajšej zostave je možné pripojiť len niektorý z produktov lenz resp roco.

Reagovať

24.05.2007 14:32:58

re: re: re: kompatibilita

ups, malé spresnenie. ja som sice napísal, ?e je u nás xpressnet známy hlavne vďaka roco, ale nepísal som, ?e by boli vzájomne zameniteľné. pokiaľ viem nie sú.

Reagovať

jk 29.05.2007 19:55:34

re: re: re: re: kompatibilita

ma webe modely.biz je popis "ovladaca" roco multimaus a je hodnoteny ako plne kompatibilny ovladac k systemu lenz. k ibx zase existuje adapter (jeden pre 4) lokmaus2, aby bol použiteľný ako ovládač, lokmaus1 fungovala napriamo.

Reagovať

29.05.2007 21:15:54

re: re: re: re: re: kompatibilita

ďakujem za doplnenie, toto som nevedel. začína byť priveľa zberníc pre ovládače.

Reagovať

jk 30.05.2007 20:14:25

re: re: re: re: re: re: kompatibilita

ich veľa už dlho (viď diskusia tu cca 1,5 roka späť) akurát sa presadzujú výraznejšie 2 - loconet (tá najviac) a xpressnet, ktorú okrem lenz-a (roco robil dlho lenz) podporuje aj cte, uhlenbrock adaptérom a zopár bastlerov. na - http://www.geocities.com/capecanaveral/7706/ je xpressnet ovládač ako bezdrát.

Reagovať

zdeno 24.05.2007 13:16:17

tak

presne tak, zkousel jsem sehnat protokol xpresnet a ten neni volne dostupny, jinak bych ho zabudoval, pokud by to zelezo aspon trochu akceptovalo. mista v hugovi je dost, zatim mam obsazeno 1200bajtu z 2048 moznych. ahojz

Reagovať

jki 24.05.2007 16:49:11

nano x

to: peter: ak chceš stavať niečo xpressnet kompatibilné tak sa pozri sem: http://www.tinet.org/~fmco/home_en.htm je tam niekoľko zariadení, od lokomaus-u až po centrálu. k dispoícii sú schémy, návody a na rozdiel od zdena aj .hex súbory do pic-ov. vyzerá to dosť dobre.

Reagovať

zdeno 29.05.2007 12:26:52

re: nano x

mohu ti poslat okomentovane zdrojaky, to nemam problem. nechci ale, aby to delali uplni amateri, to asi neni uplne dobre a dost se tomu branim. ja treba uz neco umim a jake jsem mel problemy s ozivenim miniboxu. jinak programator na lp2052 je dost exoticky a musi byt extra postaveny. moc profi programatoru ho aplikovaneho nema. ahojz

Reagovať

zdeno 29.05.2007 12:27:05

re: nano x

mohu ti poslat okomentovane zdrojaky, to nemam problem. nechci ale, aby to delali uplni amateri, to asi neni uplne dobre a dost se tomu branim. ja treba uz neco umim a jake jsem mel problemy s ozivenim miniboxu. jinak programator na lp2052 je dost exoticky a musi byt extra postaveny. moc profi programatoru ho aplikovaneho nema. ahojz

Reagovať

jki 24.05.2007 16:54:44

a ešte doplnok, lenz publikoval protokol xpressnetu a dá sa stiahnuť tu: http://www.lenz.com/manuals/xpressnet/xpressnet.pd f

Reagovať

zdeno 25.05.2007 12:37:45

re:

ted jsi mne dostal, asi jsem moc nepatral, ale zelezo neni kompatibilne a tak to udelat trojsystemove je skoro nemozne, musely by se udelat dve zasuvky a zcela urcite by se nasel aspon jeden, ktery by to strcil opacne ahojz

Reagovať

jk 27.05.2007 19:49:44

zopar detailov na upresnenie

1) hugo nie je kompatibilný na centrálu uhlenbrock, ibx a zrejme ani daisy 2) ovládače uhlenbrock okrem fred-a nemajú potenciometre, ale "inkrementalgeber". 3) ovládanie kolečkom/potenciometrom, "inkrementalgeber-om" je operatívnejšie. 4) existuje aj ovládač kompatibilný na xpressnet aj loconet.

Reagovať

zdeno 28.05.2007 12:19:35

kravina

hugo4 je kompatibilni na vsechno, co ma sbernici loconet a denet. ibx urcite loconet ma, teda hugo na nem normalne funguje. ahojz

Reagovať

28.05.2007 22:17:12

re: kravina

... ale realita je realita. napr. ani fremo fred principiálne nefunguje s daisy (viď web fremo, popis ovládačov). oba majú loconet a fred uhlenbrock je modifikovaný fremo fred, atď. opačne fred uhlenbrock si vyžaduje drobnú úpravu, aby fungoval so súpravou pre bezdrôtové ovládanie. fremo fred beží v pohode a šlape to aj s daisy ...

Reagovať

Pridať nový komentár