Estação de comando modelo Rail Digital DCC Arduino e aplicativo gratuito

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Sobre este projeto

• Controle de 1 a 20 locomotivas
• Ideal para layouts de pequeno e médio porte
• A carga de 2 amperes conduz até 16 das locomotivas OO / HO usando a ponte H especificada
• Adicione uma ponte H compatível com corrente mais alta para estender a capacidade de carga
• Curto-circuito protegido
• Corte automático de sobrecorrente, ajustável no código Arduino
• Luzes e direção
• Funções 1 a 8
• Editar nomes de funções, visibilidade e ação momentânea
• Turnout / points / accessories opera até 8 pares de saídas
• Editar nomes de participação
• Nomenclatura personalizada para suas locomotivas e defina a velocidade máxima para cada uma
• Programação do endereço loco CV1
• Ler / escrever CV 1 a 255
• Adicione seus próprios endereços de acessórios
• Escolha uma fonte de alimentação DC para se adequar à escala usada (Z / N / OO / HO / O / G) 12v a 20v

Etapa 1:esboço do Arduino

Etapa 2:Diagrama de circuito de Fritzing

Etapa 3:Aplicativo Android

Código

• locomotive_dcc_sep19.ino

locomotive_dcc_sep19.ino Arduino

 // 1 de setembro de 2019 // esboço para uso com Android App 'Locomotive DCC'using LMD18200 h-bridge // Instalação de leitura / gravação de CV adicionada # include  SoftwareSerial bluetooth (8,9); // RX TXint C; int sensorValue; long t =0; long lastmillis =0; long interval =1000; String inString; int a [8]; int preamable_type =0; int Address; float CV_VAL; float cv_val; float cv_val0; float cv_val1; float cv_val2; float cv_val3; float cv_val4; float cv_val5; float cv_val6; float cv_val7; int test_num; int cv_write_val; int Cs; booleano cv_logic; booleano ok; int num; // usar pinos digitais 6 e 5 booleanos; // A frequência do temporizador é 2MHz para (/ 8 pré-escala de 16MHz) #define TIMER_SHORT 0x8D // comprimento do pulso 58usec # define TIMER_LONG 0x1B // Comprimento do pulso 116usec unsigned char last_timer =TIMER_SHORT; // armazena o último valor do temporizador unsigned char flag =0; // usado para curto ou longo pulseunsigned char every_second_isr =0; // pulsar para cima ou para baixo // definições para máquina de estado #define PREAMBLE 0 #define SEPERATOR 1 # define SENDBYTE 2unsigned char state =PREAMBLE; unsigned char preamble_count =16; unsigned char outbyte =0; unsigned char cbit =0x80; // variablesunsigned char xdata =0, data =0, data_f =0, data_f1 =0, data_f2 =0; int locoAdr =9; // este é o endereço padrão do loco // buffer para commandstruct Message {unsigned char data [7]; unsigned char len;}; #define MAXMSG 3 // por enquanto, use apenas 2 mensagens - o idle msg, o loco Speed ​​msg, function msgstruct Message msg [MAXMSG] ={{{0xFF, 0, 0xFF, 0, 0, 0, 0}, 3}, // mensagem ociosa {{locoAdr, 0, 0, 0, 0, 0, 0}, 3} // locoMsg com 128 passos de velocidade 0x3f}; // loco msg deve ser preenchido posteriormente com velocidade e byte de dados XOR int msgIndex =0; int byteIndex =0; // Setup Timer2.// Configura o 8-Bit Timer2 para gerar uma interrupção na frequência especificada.//Retorna o valor de carregamento de tempo que deve ser carregado em TCNT2 dentro de sua rotina ISR.void SetupTimer2 () { // Timer2 Settings:Timer Prescaler / 8, modo 0 // Timmer clock =16MHz / 8 =2MHz oder 0,5usec TCCR2A =0; TCCR2B =0 < =MAXMSG) {msgIndex =0; } byteIndex =0; // inicia a mensagem com byte 0} break; case SEPERATOR:flag =0; // pulso longo // então avança para o próximo estado state =SENDBYTE; // ir para o próximo byte ... cbit =0x80; // envie este bit da próxima vez primeiro outbyte =msg [msgIndex] .data [byteIndex]; pausa; case SENDBYTE:if (outbyte &cbit) {flag =1; // envia pulso curto} else {flag =0; // envia pulso longo} cbit =cbit>> 1; if (cbit ==0) {// último bit enviado, há um próximo byte? byteIndex ++; if (byteIndex> =msg [msgIndex] .len) {// este já era o byte XOR, então avance para o estado do preâmbulo =PREAMBLE; if (preamable_type ==0) {preamble_count =16; // comprimento normal do preâmbulo de 16 '1's} if (preamable_type ==1) {preamble_count =24; // preâmbulo de 24 '1's para CV1 escrever}} else {// enviar o separador e avançar para o próximo byte state =SEPERATOR; } } pausa; } if (sinalizar) {// se dados ==1 então latência de pulso curto =TCNT2; TCNT2 =latência + TIMER_SHORT; last_timer =TIMER_SHORT; } else {// latência de pulso longo =TCNT2; TCNT2 =latência + TIMER_LONG; last_timer =TIMER_LONG; }}} void setup () {Serial.begin (115200); analogReference (INTERNAL); pinMode (13, OUTPUT); bluetooth.begin (9600); atraso (500); // aguarde o módulo bluetooth iniciar Serial.println ("Bluetooth Started"); bluetooth.println ("Bluetooth iniciado"); DDRD =B01100000; // registrar D5 para o pino digital 5, D6 para o pino digital 6 // Iniciar o cronômetro SetupTimer2 (); t =millis (); lastmillis =millis (); digitalWrite (6, LOW); digitalWrite (13, HIGH); // desativa a ponte o / p get_cv_val =cv_calc (test_num);} void current () {int i; valor int =0; int numReadings =5; for (i =0; i  2000) {// 2 amps Serial.println ("Over Current"); bluetooth.println ("Curto!"); digitalWrite (6, BAIXO); // controle lógico do sinal DCC para baixo (desligado) digitalWrite (13, HIGH); // para frear, coloca em curto o h-bridge o / p bluetooth.println (C); }} void loop () {if (bluetooth.available () ==true); {inString =bluetooth.readStringUntil ('\ n'); Serial.println (inString); } if (inString.substring (0,1) =="D") {string (); } // pacote DCC de entrada if (inString.substring (0,1) =="C") {digitalWrite (6, HIGH); digitalWrite (13, BAIXO); } // reset após sobrecorrente, controle lógico do sinal DCC ligado, freio desligado if (inString.substring (0,1) =="G") {digitalWrite (6, HIGH); digitalWrite (13, BAIXO); atual(); bluetooth.println (C);} // solicitação para carregar o valor atual if (inString.substring (0,1) =="A") {digitalWrite (6, HIGH); digitalWrite (13, BAIXO); get_cv_data (); cv1_prog (); digitalWrite (6, BAIXO); digitalWrite (13, HIGH);} if (inString.substring (0,3) =="get") {cv_val =0; digitalWrite (6, ALTO); digitalWrite (13, BAIXO); get_cv_num (); cv_read (); digitalWrite (6, BAIXO); digitalWrite (13, ALTO); } if (inString.substring (0,3) =="add") {cv_write_val =0; digitalWrite (6, ALTO); digitalWrite (13, BAIXO); get_cv_new_val (); repeat_cv_write (); digitalWrite (6, BAIXO); digitalWrite (13, ALTO); } if (inString.substring (0,1) =="V") {delay (50); bluetooth.print ("CV1 atualizado"); Serial.println (Address);} // cv1 write if (inString.substring (0,1) =="E") {digitalWrite (6, LOW); // controle lógico do sinal DCC para baixo (desligado) digitalWrite (13, HIGH); // para frear, provoca um curto-circuito na h-bridge o / p} // e-stop inString =""; } void get_cv_new_val () {Serial.println (inString); String cv_w =""; int x =inString.indexOf ("novo,") + 4; cv_w =inString.substring (x, x + 3); Serial.println (cv_w); cv_write_val =cv_w.toInt (); Serial.print ("cv_write_val:"); Serial.println (cv_write_val); String addr =""; int z =inString.indexOf ("addr,") + 5; addr =inString.substring (z, z + 1); Serial.println (addr); Endereço =addr.toInt (); Serial.print ("Endereço:"); Serial.println (Endereço); } void get_cv_num () {cv_write_val =0; Serial.println (inString); String temp =""; int x =inString.indexOf (",") + 1; temp =inString.substring (x, 8); Serial.println (temp); Endereço =temp.toInt (); Serial.print ("Endereço:"); Serial.println (Endereço); } void get_cv_data () {unsigned long z =inString.length (); int y =0; contagem interna =0; String inChar; String temp =""; para (int i =0; i <=z; i ++) {inChar =inString.substring (i, i + 1); if (inChar ==",") {contagem ++;} if (inChar! ="," &&inChar! ="A") {temp + =inChar;} if (inChar ==",") {Endereço =(temp .toInt ()); y =y +1; temp ="";}} correct_len3 (msg [1]); assemble_3_byte (); Serial.println (inString); } void string () {unsigned long z =inString.length (); int y =0; para (int i =0; i <=5; i ++) {a [i] =0; } contagem interna =0; String inChar; String temp =""; para (int i =0; i <=z; i ++) {inChar =inString.substring (i, i + 1); if (inChar ==",") {contagem ++; } if (inChar! ="," &&inChar! ="D") {temp + =inChar; } if (inChar ==",") {a [y] =(temp.toInt ()); y =y +1; temp =""; }} if (count ==3) {//Serial.println(inString); // print_data (); emendar_len3 (msg [1]); assemble_3_byte (); } if (count ==4) {//Serial.println(inString); // print_data (); emendar_len4 (msg [1]); assemble_4_byte (); } //Serial.println(inString); //Serial.println(a[1]); // Serial.println (a [2]); //Serial.println(a[3]); //Serial.println(a[4]); // print_data (); } void alteração_len4 (struct Message &x) {x.len =4; //Serial.println(x.len);}void assemble_4_byte () {preamable_type =0; // 16 x '1's noInterrupts (); msg [0] .data [0] =B11111111; msg [0] .data [1] =B00000000; msg [0] .data [2] =B11111111; msg [1] .data [0] =a [1]; msg [1] .data [1] =a [2]; msg [1] .data [2] =a [3]; msg [1] .data [3] =((a [1] ^ a [2]) ^ a [3]); interrupts ();} void alteração_len3 (struct Message &x) {x.len =3; //Serial.println(x.len);}void assemble_3_byte () {preamable_type =0; // 16 x '1's noInterrupts (); msg [0] .data [0] =B11111111; msg [0] .data [1] =B00000000; msg [0] .data [2] =B11111111; msg [1] .data [0] =a [1]; msg [1] .data [1] =a [2]; msg [1] .data [2] =(a [1] ^ a [2]); msg [1] .data [3] =0; interrupções (); } void print_data () {Serial.print (msg [1] .data [0], DEC); Serial.print (","); Serial.print (msg [1] .data [1], DEC); Serial.print (","); Serial.print (msg [1] .data [2], DEC); Serial.print (","); Serial.print (msg [1] .data [3], DEC); Serial.println (","); } // CV readvoid cv_current () {for (int i =1; i <=10; i ++) {sensorValue =analogRead (A0); C =10,8 * sensorValue; // mA if (C> =Cs) {cv_logic =true; } atraso Microssegundos (500); Serial.print ("C ="); Serial.println (C);}} void cv_read () {cv_val =0; atraso (200); atual(); if (bluetooth.available () ==true); {bluetooth.print ("reading .."); } Cs =C + 50; CV_VAL =99; para (int f =1; f <=10; f ++) {if (CV_VAL ==99) {cv_val0 =cv_calc (0); atraso (10); }} CV_VAL =99; para (int f =1; f <=10; f ++) {if (CV_VAL ==99) {cv_val1 =cv_calc (1); atraso (10); }} CV_VAL =99; para (int f =1; f <=10; f ++) {if (CV_VAL ==99) {cv_val2 =cv_calc (2); atraso (10); }} CV_VAL =99; para (int f =1; f <=10; f ++) {if (CV_VAL ==99) {cv_val3 =cv_calc (3); atraso (10); }} CV_VAL =99; para (int f =1; f <=10; f ++) {if (CV_VAL ==99) {cv_val4 =cv_calc (4); atraso (10); }} CV_VAL =99; para (int f =1; f <=10; f ++) {if (CV_VAL ==99) {cv_val5 =cv_calc (5); atraso (10); }} CV_VAL =99; para (int f =1; f <=10; f ++) {if (CV_VAL ==99) {cv_val6 =cv_calc (6); atraso (10); }} CV_VAL =99; para (int f =1; f <=10; f ++) {if (CV_VAL ==99) {cv_val7 =cv_calc (7); atraso (10); }} Serial.print ("cv_val0"); Serial.println (cv_val0); Serial.print ("cv_val1"); Serial.println (cv_val1); Serial.print ("cv_val2"); Serial.println (cv_val2); Serial.print ("cv_val3"); Serial.println (cv_val3); Serial.print ("cv_val4"); Serial.println (cv_val4); Serial.print ("cv_val5"); Serial.println (cv_val5); Serial.print ("cv_val6"); Serial.println (cv_val6); Serial.print ("cv_val7"); Serial.println (cv_val7); int cv_val_total =cv_val0 + cv_val1 + cv_val2 + cv_val3 + cv_val4 + cv_val5 + cv_val6 + cv_val7; cv_val =0; if (cv_val0 ==1) {cv_val =cv_val + 1; } if (cv_val1 ==1) {cv_val =cv_val + 2; } if (cv_val2 ==1) {cv_val =cv_val + 4; } if (cv_val3 ==1) {cv_val =cv_val + 8; } if (cv_val4 ==1) {cv_val =cv_val + 16; } if (cv_val5 ==1) {cv_val =cv_val + 32; } if (cv_val6 ==1) {cv_val =cv_val + 64; } if (cv_val7 ==1) {cv_val =cv_val + 128; } if (bluetooth.available () ==true); {if (cv_val_total> 9) {bluetooth.print ("ler =erro"); } if (cv_val_total <9) {bluetooth.print ("read ="); bluetooth.println (int (cv_val + 0,5)); }} Serial.print ("cv_val"); Serial.println (int (cv_val + 0,5));} void cv1_prog () {for (int i =0; i <=3; i ++) {reset_packet (); atraso (5); } para (int i =0; i <=5; i ++) {page_preset_packet (); atraso (5); } para (int i =0; i <=9; i ++) {reset_packet (); atraso (5); } para (int i =0; i <=5; i ++) {cv1_write_packet (); atraso (5); } current (); para (int i =0; i <=10; i ++) {cv1_write_packet (); atraso (5); }} void reset_packet () {noInterrupts (); preamable_type =0; msg [0] .data [0] =B11111111; msg [0] .data [1] =B11111111; msg [0] .data [2] =B11111111; msg [1] .data [0] =B00000000; msg [1] .data [1] =B00000000; msg [1] .data [2] =B00000000; interrupts ();} void page_preset_packet () {noInterrupts (); preamable_type =0; // mensagem de 16 x '1's [0] .data [0] =B11111111; msg [0] .data [1] =B11111111; msg [0] .data [2] =B11111111; msg [1] .data [0] =B01111101; msg [1] .data [1] =B00000001; msg [1] .data [2] =B01111100; interrupts ();} void cv1_write_packet () {preamable_type =1; // 24 x '1's noInterrupts (); msg [0] .data [0] =B11111111; msg [0] .data [1] =B11111111; msg [0] .data [2] =B11111111; msg [1] .data [0] =B01111000; // Modo de endereço apenas msg [1] .data [1] =B00000000 | Endereço; msg [1] .data [2] =(msg [1] .data [0] ^ msg [1] .data [1]); interrupts ();} void cv_verify1_packet () {noInterrupts (); preamable_type =1; // 24 x '1's msg [0] .data [0] =B11111111; msg [0] .data [1] =B11111111; msg [0] .data [2] =B11111111; msg [1] .data [0] =B01111000; // modo de manipulação de bits msg [1] .data [1] =B00000000 | (Endereço 1); msg [1] .data [2] =B11101000 | num; msg [1] .data [3] =(msg [1] .data [0] ^ msg [1] .data [1]) ^ msg [1] .data [2]; interrupções (); } void cv_verify0_packet () {noInterrupts (); preamable_type =1; // 24 x '1's msg [0] .data [0] =B11111111; msg [0] .data [1] =B11111111; msg [0] .data [2] =B11111111; msg [1] .data [0] =B01111000; // modo de manipulação de bits msg [1] .data [1] =B00000000 | (Endereço 1); msg [1] .data [2] =B11100000 | num; msg [1] .data [3] =(msg [1] .data [0] ^ msg [1] .data [1]) ^ msg [1] .data [2]; interrupções (); } void cv_write_packet () {preamable_type =1; // 24 x '1's noInterrupts (); msg [0] .data [0] =B11111111; msg [0] .data [1] =B11111111; msg [0] .data [2] =B11111111; msg [1] .data [0] =B01111100; // modo de gravação msg [1] .data [1] =B00000000 | (Endereço 1); msg [1] .data [2] =B00000000 | cv_write_val; msg [1] .data [3] =(msg [1] .data [0] ^ msg [1] .data [1]) ^ msg [1] .data [2]; interrupções (); } void valid_packet () {noInterrupts (); msg [0] .data [0] =B11111111; msg [0] .data [1] =B00000000; msg [0] .data [2] =B11111111; preamable_type =0; // 16 x '1's msg [1] .data [0] =(Endereço - 1); msg [1] .data [1] =0x80; // locoMsg com instrução de grupo um 0x80 msg [1] .data [2] =msg [1] .data [0] ^ msg [1] .data [1]; msg [1] .data [3] =0; interrupts ();} // CV Writeevoid repeat_cv_write () {current (); Cs =C + 50; Serial.print ("C ="); Serial.println (C); Serial.print ("Cs ="); Serial.println (Cs); if (bluetooth.available () ==true); {bluetooth.print ("escrevendo .."); } ok =falso; para (int f =1; f <=10; f ++) {if (ok ==false) {cv_write (); atraso (10); }}} void cv_write () {delay (100); emendar_len3 (msg [1]); assemble_3_byte (); atraso (5); para (int i =1; i <=20; i ++) {pacote_válido (); atraso (5); } para (int i =1; i <=6; i ++) {reset_packet (); atraso (5); } cv_logic =false; emendar_len4 (msg [1]); assemble_4_byte (); para (int i =1; i <=10; i ++) {cv_write_packet (); cv_current (); Serial.print ("C ="); Serial.println (C); if (cv_logic) {ok =verdadeiro; cv_logic =false; i =11; emendar_len3 (msg [1]); assemble_3_byte (); para (int i =1; i <=10; i ++) {reset_packet (); atraso (5); } if (bluetooth.available () ==true); {bluetooth.print ("write ="); bluetooth.println (cv_write_val); Serial.print ("cv_write_val"); Serial.println (cv_write_val); }}} if (bluetooth.available () ==true); {if (ok ==false) {bluetooth.print ("write =error"); }}} int cv_calc (int test_num) {alteração_len3 (msg [1]); assemble_3_byte (); atraso (5); para (int i =1; i <=20; i ++) {pacote_válido (); atraso (5); } num =test_num; emendar_len3 (msg [1]); assemble_3_byte (); para (int k =1; k <=4; k ++) {reset_packet (); atraso (5); } emendar_len4 (msg [1]); assemble_4_byte (); cv_logic =false; atraso (2); para (int m =1; m <=5; m ++) {cv_verify1_packet (); cv_current (); if (cv_logic) {cv_logic =false; CV_VAL =1; Serial.print ("test_num ="); Serial.println (test_num); Serial.println (CV_VAL); preamable_type =0; emendar_len3 (msg [1]); assemble_3_byte (); atraso (5); para (int j =1; j <=3; j ++) {reset_packet (); atraso (5); }}} Serial.println ("teste para 0"); emendar_len3 (msg [1]); assemble_3_byte (); para (int k =1; k <=4; k ++) {reset_packet (); atraso (5); } emendar_len4 (msg [1]); assemble_4_byte (); cv_logic =false; atraso (2); para (int m =1; m <=5; m ++) {cv_verify0_packet (); cv_current (); if (cv_logic) {cv_logic =false; CV_VAL =0; Serial.print ("test_num ="); Serial.println (test_num); Serial.println (CV_VAL); preamable_type =0; emendar_len3 (msg [1]); assemble_3_byte (); atraso (5); para (int j =1; j <=3; j ++) {reset_packet (); atraso (5); }}} Serial.println (CV_VAL); retornar CV_VAL; } 

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