Projekt "Bezdrátového" kolejiště.

[Ondřej]

Mám rozpracovaný projekt pro celkové řízení provozu kolejiště. Je to naprosto oddělené od způsobu trakce (analog, digitál, cokoli). Filozofie je taková, že ovládání bude z centrálního pultu se schematem kolejiště, ovládacími tlačítky, virtuálními návěstmi a servisním displejem. Ovládáni samotného kolejiště budou zajišťovat moduly, které budou bezdrátově komunikovat s panelem, budou vyžadovat pouze 12V napájení a budou připojené (tentokrát dráty) k tomu, co budou ovládat (vyhýbky, návěstidla, úseky, detektory.....). Systém by měl být vysoce variabilní, aby byla možná rychlá změna kolejiště s minimem drátování. Je to určeno hlavně pro ty, kdo rádi jezdí a často mění konfiguraci kolejiště a moc je nebere krajina atd. Vhodné to bude i třeba na venkovní kolejiště zahradní železnice nebo na panelové konstrukce, které různým poskládáním mění kolejové schéma.
Moduly budou s arduinem a s co nejmenším bastlením, hlavně na univerzálních deskách, protože nepředpokládám návrh DPS pro pár kusů. pokud budou potřebovat jiné napětí než 12V (třeba elmag. přestavníky), bude to řešeno vždy v rámci modulu nějakým měničem napětí. Mám již i návěsní dekodéry, které mohou ovládat i přilehlý izolovaný úsek, takže drátování bude opravdu co nejméně.
Pokud by někoho tento projekt zajímal a chtěl se účastnit realizace, dejte mi, prosím, vědět. Nepředpokládám nějakou formu zveřejnění (hlavně kvůli tomu, že se mi nechce se babrat s rozsáhlou dokumentací).

[belgarat]

Dotaz - nebylo by vhodne zridit nejakou "bezdratovou jednotku", ktera by se pak uz draty propojila s jednotlivymi moduly ? Idealne kdyby mohlo byt vice takovych jednotek (napr. kazdy modul / segment kolejiste by mohl mit vlastni). Mozna by to zredukovalo/zlevnilo jednotlive akcni moduly ?

[Ondřej]

Vzhledem k ceně RF modulu je to vysoce komplikující faktor. Přiznám se, že jsem o tom uvažoval, ale přinese to tolik komplikací, že jsem to zavrhl.
Ještě mě napadlo, že RF modul lze přes USB také připojit k PC. Takže kdo by si chtěl udělat nějaké vlasní řízení přes PC, má také možnost.

[RELAx]

Něco v částečně ve tvém smyslu (snad) mám realizované, ale zatím jen velice jednoduše – ovládám pouze výhybky. Ovládací panel mám vlastní, na dotykovém displeji schéma kolejiště, přes modul NRF24L01 přenáším informaci do Arduina v kolejišti a odtud dráty k výhybkám (resp. servům). Ovládání dalších prvků ještě nemám rozmyšlené. Ale drátů mám teda pod kolejištěm hodně. Takže nevím, jestli je to ve smyslu tvé myšlenky. Protože to co mám, nesplňuje určitě tvoji větu “Systém by měl být vysoce variabilní, aby byla možná rychlá změna kolejiště s minimem drátování“

[Ondřej]

Ten displej je Nextion, nebo něco jiného? O nextionu přemýšlým, jako a o takovém multifunkčním (ovládacím, konfiguračním, testovacím, diagnostickém) udělátku na panelu. O modulech NRF jsem taky přemýšlel, ale zaberou moc pinů arduina. Zvolil jsem moduly HC-12, které fungují na sériový přenos. navíc je pásmo 433MHz podstatně méně zarušené než 2,4GHz, ale stejně teď píšu transportní vrstvu, která bude vkládat řídící zprávy do zabezpečenýh paketů.
Té "bezdrátovosti" a variability bych chtěl dosáhnout tím, že každý modul bude ovládat jen omezený počet zařízení. Třeba výhybkový modul bude řídit 8 vyhýbek. To je akorát na jedno zhlaví menší stanice. Bude mít i vlastní měnič napětí pro přestavníky (elmag), takže o další dráty míň. Čím víc se distribuují funkce a do čím menších celků, tím délka drátů klesá. Při změně je pak daleko snažší odpojit zase zapojit krátké dráty k modulům, než se hrabat s dlouhými svazky.

[Pavel-HP]

A co se zkusit inspirovat na stránkách u "Fuldy"?

[michal.kubista]

... Zvolil jsem moduly HC-12, které fungují na sériový přenos. navíc je pásmo 433MHz podstatně méně zarušené než 2,4GHz...

Kolik zařízení chceš na 433MHz ovládat? Toto pásmo je sice volné, ale požívané pro různé průmyslové aplikace (brány, zamykání aut,..) a princip komunikace by měl být, že odešleš krátkou zprávu a pak se na dlouho odmlčíš, takže nevím, zda je to vhodné pro ovládání kolejiště (se vzrůstajícím počtem ovládaných prvků to bude stále horší)
A s tím zarušením bych si taky nebyl tak jistý, protože rušení se objevuje ve shlucích, ale náhodně. Navíc když jsem něco podobného zkoušel, tak vyšší harmonické z kolejiště 433MHz docela zvládají rušit, například z PWM regulace pohonu.
Tedy je zapotřebí obousměrná a potvrzovaná komunikace, a to už se docela komplikuje. Já přešel na ESP moduly v pásmu 2,4GHz, je to spolehlivější.

[belgarat]

BTW Jak drahy (dostupny) jsou moduly pro pasma 5GHz ? Tam jsou kanaly vyhrazene pro 'indoor' pouziti ktere se prakticky nevyuzivaji (rozhodne na nich moc nesviti domaci WiFiny) a navic se kanaly neprekryvaji jako u 2.4GHz ... aspon co se tyce radiove casti mohlo byt o byti stabilnejsi.

[workous]

https://arduinorailwaycontrol.com/ tady mu to funguje dobře ..jasně jde o analog, ale pro Vás to nebude problém upravit si to pro DCC pokud se pletu, tak jako bych nic nepsal

[Ondřej]

... Zvolil jsem moduly HC-12, které fungují na sériový přenos. navíc je pásmo 433MHz podstatně méně zarušené než 2,4GHz...

Kolik zařízení chceš na 433MHz ovládat? Toto pásmo je sice volné, ale požívané pro různé průmyslové aplikace (brány, zamykání aut,..) a princip komunikace by měl být, že odešleš krátkou zprávu a pak se na dlouho odmlčíš, takže nevím, zda je to vhodné pro ovládání kolejiště (se vzrůstajícím počtem ovládaných prvků to bude stále horší)
A s tím zarušením bych si taky nebyl tak jistý, protože rušení se objevuje ve shlucích, ale náhodně. Navíc když jsem něco podobného zkoušel, tak vyšší harmonické z kolejiště 433MHz docela zvládají rušit, například z PWM regulace pohonu.
Tedy je zapotřebí obousměrná a potvrzovaná komunikace, a to už se docela komplikuje. Já přešel na ESP moduly v pásmu 2,4GHz, je to spolehlivější.

On ten modul HC-12 není žádné ořezávátko. Možná jsi myslel, že je to takový ten úplně jednoduchý RF modul, ale to je omyl. HC12 používá naslouchání před vysíláním, paket burst, má vysokou selektivitu a odolnost proti rušení. Zkoušel jsem nezabezpečený přenos u kolejiště během provozu a žádný problém se nevyskytl.
Pro komunikaci přes RF bude samozřejmě nutná zabezpečená vrstva s kvitováním paketů a detekcí konzistence dat. Tu teď zrovna dodělávám a není to nic moc strašného. Odhadem do sto řádků kódu.
Ještě k tomu počtu modulů, u velkého kolejiště jich bude tak okolo +/- desíti, u malých tak polovina.

[Ondřej]

https://arduinorailwaycontrol.com/ tady mu to funguje dobře ..jasně jde o analog, ale pro Vás to nebude problém upravit si to pro DCC pokud se pletu, tak jako bych nic nepsal

Mě jde o řízení provozu kolejiště, tedy stavění cest, návěštění, detekce obsazení atd, ne o trakci. Ta je zcela mimo a může být libovolná.

[Ondřej]

BTW Jak drahy (dostupny) jsou moduly pro pasma 5GHz ? Tam jsou kanaly vyhrazene pro 'indoor' pouziti ktere se prakticky nevyuzivaji (rozhodne na nich moc nesviti domaci WiFiny) a navic se kanaly neprekryvaji jako u 2.4GHz ... aspon co se tyce radiove casti mohlo byt o byti stabilnejsi.

U RF komunikace nelze počítat s tím, že je komunikace stabilní. Musí to být řešené tak, aby si komunikace poradila s rušením. Na pásmu 433MHz je sice hodně věciček, ale mají omezení vysílacího výkonu na 50mW, takže pár zdí to už odstíní, a také jde spíše o krátkodobé signály, které modou zarušít pár paketů (s tím se transportní vrstva snadno vyrovná). Na pásmu 2,4GHz může při intenzivním provozu WiFi sítě docházet k soustavnému rušení a s tím se vyrovnává daleko hůř.

[Ondřej]

A co se zkusit inspirovat na stránkách u "Fuldy"?

Možná mi něco ušlo, ale žádnou inspiraci pro bezdrát jsem tam nenašel.

[Pavel-HP]

http://www.fucik.name/masinky/XWL/
http://www.fucik.name/masinky/XWL_TCO/
http://www.fucik.name/masinky/XWL_modules/

[Ondřej]

http://www.fucik.name/masinky/XWL/
http://www.fucik.name/masinky/XWL_TCO/
http://www.fucik.name/masinky/XWL_modules/

Dík za upřesnění, ale to je wireless k DCC, což není to co zde řeším, viz předchozí příspěvek...

https://arduinorailwaycontrol.com/ tady mu to funguje dobře ..jasně jde o analog, ale pro Vás to nebude problém upravit si to pro DCC pokud se pletu, tak jako bych nic nepsal

Mě jde o řízení provozu kolejiště, tedy stavění cest, návěštění, detekce obsazení atd, ne o trakci. Ta je zcela mimo a může být libovolná.