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• WIO-Übersicht | WIO-Konfiguration | WIO Control | Benutzer-Bitmaps | WIO-Firmware

Diese Lösung basiert auf ESP8266/ESP32-Familie.

Sie kann verwendet werden als:

• Drahtloser Fahrtregler

oder als drahtloser I/O:

• 32 I2C I/O GCA-kompatibel
• 2 Displays ​SSD1306

und eine der folgenden zusätzlichen Optionen:

1. LED-Steuerung WS2812
2. 4 Servos
3. 2 RC522-Leser
4. DCC-Generator
5. Mobil-PWM, Fahrtrichtung und Licht

und eine der folgenden Optionen:

• ID12LA 125kHz RFID-Leser an RX
• RailCom-Leser an RX

• Lolin D1 Mini
• Lolin D32
• ESP32 Dev Module

• https://gitlab.com/rocrail/wio/blob/master/docu/WIO.odp

1. Der Rocrail-Server muss auf einem PC ausgeführt werden, der nicht automatisch angehalten wird oder in den Ruhezustand wechselt, wenn keine Benutzeraktivität erfolgt. Die Energieeinstellung überprüfen, um Kommunikationsverlust zu vermeiden!
2. Der verwendete WiFi-Router sollte auf dem neuesten Stand sein; Nur gewartete Hardware verwenden.
3. Unbedingt sicherstellen, dass die SSID nicht sichtbar ist, um zusätzlichen öffentlichen Verkehr zu verhindern.

Getestet mit Version 1.8.10
Die Arduino IDE mit folgenden Boards und Bibliotheken vorbereiten:

Im Einstelldialog bei "Zusätzliche Boardverwalter-URLs" die folgende URL hinzufügen:

https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

Und die ESP8266 Board-Bibliothek installieren.

LOLIN(WEMOS)D1 R2 & mini

• ESP8266WiFi (Board Manager)
  Stick mit Version 2.5.2, weil es ungelöste Probleme mit Version 2.6.x gibt.
• Wire (I2C)
• FastLED ​(WS2812)
• RotaryEncoder
• MFRC522 ​(RC522)
• Servo

2M SPIFFS-Größe auswählen:

SPIFFS ist ein Datei-System, das in WIO für das Hochladen von Benutzer-Bitmaps verwendet werden kann.
Installieren des Arduino-IDE-Plugin für das Hochladen von Daten:

• https://github.com/esp8266/arduino-esp8266fs-plugin

Wer ein Dunkles Thema für die Arduino-IDE wünscht:

• https://github.com/konrad91/OneDarkArduino

WIO ist Firmware zur Steuerung von Fahrtregler, I2C, LEDs, Servos, RFID, Displays und DCC.

• https://gitlab.com/rocrail/wio/tree/master
• Download als Zip
• Change Log

Der Quellcode ist öffentlich aber "nicht open source"-lizensiert und darf nur zum Kompilieren und Laden auf den LOLIN D1 Mini verwendet werden.

Das Espressif-Tool verwenden, um das WIO-Binary hochzuladen.

• WIO Binary
• ESP Flash Download Tool

Die roten FastLED pragma Meldungen, die nur informell sind, können ignoriert werden, wenn die beiden letzten weißen Zeilen angezeigt werden:

 #    pragma message "FastLED version 3.003.002"
 #      pragma message "No hardware SPI pins defined.  All SPI access will default to bitbanged output"

Sketch uses 293716 bytes (28%) of program storage space. Maximum is 1044464 bytes.
Global variables use 33104 bytes (40%) of dynamic memory, leaving 48816 bytes for local variables. Maximum is 81920 bytes.

Das Einrichten des WiFi kann mit dem Arduino Serial Monitor 57600 bps erfolgen oder durch modifizieren der USERCNF.h:

#1CConnecting to [secure.home]
#13WiFi try to connect
...
#13WiFi try to connect
#17WiFi connected RSSI=-55

Ausgabe nach einem ?-Befehl:

Settings:
------------------------------
version=0.85 WIO 20191031d (c)Rocrail
ssid=xxxxxxxx
pwd=xxxxxxxx
server=xxxxxxxx
port=8051
name=
id=33
io=i2cled
i2c=ooooooooooooooooppppiiiibbbbbbbb
steps=50
pulse=50
display=22
dccsc=0
railcom=0
maxpower=0
RSSI=-53
MCP23017 status: 0x20=OK 0x21=OK
I2C device found at address 0x20
I2C device found at address 0x21
I2C device found at address 0x3C
I2C found 3 devices
loco1=0 loco2=3 active=0

Change settings by typing:
------------------------------
*ssid=<your WiFi SSID>
*pwd=<your WiFi password>
*server=<your Rocrail server IP/host>
*port=<your Rocrail server port>
*name=<Node name>
*id=<Node number>
*io=<type> <throttle> or <i2cled> or <i2cservo>> or <i2crfid> or <i2cdcc> or <i2cmobile>
*i2c=<oooooooobbbbbbbboooooooobbbbbbbb> o=output, i=input, b=block, p=pulse
*steps=<number of rotary steps>
*pulse=<output pulse length in 100ms units>
*display=<geometry1><geometry2> 0=96x16 1=128x32 2=128x64
*dccsc=<short circuit detection> 0=off 1=on
*railcom=<use RX for detection> 0=off 1=on
*maxpower=<set max. WiFi power> 0=off 1=on (Needs a reboot)

Die USERCNF.h-Datei kann für anfängliches erstes Booten, WiFi und Rocrail-Server-Werte verwendet werden.
Die Werte müssen eingestellt sein, bevor kompiliert und hochgeladen wird.
Anschließend können diese Werte mit Monitor-Befehlen geändert werden.

Der Arduino Seriell-Monitor kann zur Änderung der WIO-Einstellungen mit 57600 bit/s verwendet werden.
(Wenn RailCom aktiviert ist, schaltet die Baudrate automatisch auf 250000 und der serielle Monitor kann "nur lesen".)

Hinweis: Den <value> (Wert) entsprechend der lokalen Bedingungen ersetzen.
Hinweis:​ ​Nach Änderung des WIO-Typs ist ein Reset erforderlich.

Der WIO fungiert als sehr kleiner Zugangspunkt (AP = Access Point), um eine Verbindung herzustellen und die Grundeinstellung ohne seriellen Monitor durchzuführen.
Der WIO-AP-Name ist wie folgt formatiert: "WIO<id>.<name>" (Standard: WIO33.local)
Die WIO-APs werden aufgelistet und können ausgewählt werden:

Netzwerkauswahl	WIO-AP-Webseite

Das AP-Standard-Passwort ist "12345678", welches in der USERCNF.h geändert werden kann.
Nach dem Herstellen der Verbindung zum WIO kann die Grundeinstellung mit einem WEB-Browser unter folgender URL geändert werden:

http://192.168.4.1

Nach Submit versucht der WIO automatisch, die WLAN- und Rocrail-Server-Verbindung wiederherzustellen.
Der AP wird gestoppt nach:

• einem Submit.
• 2 Minuten Leerlauf.

Wenn ein Update per USB nicht möglich oder zu umständlich ist, kann ein WIO-Update auch "Over The Air" (OTA) (über WLAN) erfolgen.

Einfach aus der Liste den gewünschten WIO anstelle eines USB-Ports auswählen und Upload ausführen.
Wenn nach einem Passwort gefragt wird, ist das dasselbe, wie für den Access Point.

Hinweis: RIC steuert Loks nach Adresse, nicht nach Kennung. Es wird also die erste in der Liste verwendet, wenn mehrere Loks dieselbe Adresse haben .
Der Pocket-Fahrtregler-I/O-Modus benötigt einen Drehgeber (Drehencoder), eine LED und vier Tasten.
Die LED kann auch die eingebaute sein. (D4)

F0 wird umgeschaltet, wenn F3 und F4 gleichzeitig gedrückt werden.

Ein Not-Halt wird zum Server gesendet, wenn F1 und F2 gleichzeitig gedrückt werden.

Lok 1 ist standardmäßig ausgewählt.
Auswahl Lok 1 wenn F1 und F4 gleichzeitig gedrückt werden.
Auswahl Lok 2 wenn F2 und F3 gleichzeitig gedrückt werden.

Während des Bootens leuchtet die LED, bis eine WiFi-Verbindung hergestellt ist.

1. Falls der LOLii eine bereitgestellte Lok nicht übernimmt, während der Drehgeber für mindesten 2 Sekunden gedrückt ist, beginnt die LED schnell zu blinken.
2. Wenn der LOLii in diesem Modus eine bereitgestellte Lok sieht, wird er sie übernehmen und die LED beginnt langsam zu blinken.
3. Diese Lok-Übernahme wird im Flash-Speicher gespeichert und beim Neustart erneut verwendet, wenn sie nicht freigegeben wurde.

• Für Geschwindigkeits-Änderungen durch Drehen des Drehgebers.
• Ein kurzer Druck auf den Drehgeber kehrt die Fahrtrichtung um.

Die vier Funktions-Tasten stehen für F1 bis F4.
Mit langen Klicks können F5 bis F8 angesprochen werden.
Eine Funktion wird nach Loslassen der Taste umgekehrt, um lange Klicks bearbeiten zu können. (So wie mit Smartphones.)

1. Den Drehgeber für mindesten 2 Sekunden gedrückt halten.
2. Eine Freigabe-Meldung wird gesendet.
3. Die LED wird Aus-geschaltet.

Der Analog-Eingang prüft die Batterie-Spannung.
Wenn die Spannung unter einen bestimmten Wert kommt, sendet der LOLii automatisch ein Geschwindigkeit-Null-Befehl zur Lok und einen Freigabe-Befehl.
Die LED geginnt sehr schnelles Blinken, solange die Batterie nicht vollständig entladen ist.

Wenn beim Rocrail-Server R2RNet auf Multicast-Adresse 226.0.0.1 aktiviert ist, kann der LOLii den Servernamen / die IP-Adresse abrufen, um automatisch eine Verbindung zum 8051-Client-Port herzustellen.

• Verbindet direkt mit dem Rocrail-Server-Client-Port 8051. Siehe Forum-Beitrag
• Wiederherstellung von WiFi- und Server-Verbindung.
• 32 Digital-I/O, kompatibel mit allen GCA-Schnittstellen.
  • Eingang
  • Ausgang
  • Block
  • Pulse
• 128 LEDs kompatibel mit WS2812 an D8. (Ausgangs-Typ Farbe in Rocrail.)
  • RGB-Farbe
  • Helligkeit
  • Dimmen
  • Blinken
• 4 Servos
  • Einstellbare Bewegungsgeschwindigkeit
  • Positionen werden in der plan.xml gespeichert, Ausgang/Weiche, was den Tausch von Hardware erleichtert.
  • Erreichte Endpositionen werden im Flash gespeichert, um einen stabilen Neustart zu gewährleisten.
• DCC-Zentrale
• Bis zu 255 Einheiten im gleichen WiFi-Netzwerk. (Abhängig von IP-Konfiguration und Verfügbarkeit.)
• Ein Alarm wird erzeugt, wenn keine 'a live'-Meldungen mehr hereinkommen.
• Ausgangs-/Weichen-Befehle werden bestätigt, nachdem sie verarbeitet wurden. (Blink-Ausgänge werden nicht bestätigt.)
• Eingangs-Ereignisse müssen innerhalb 100ms bestätigt werden. Nach dieser Zeitüberschreitung werden sie erneut gesendet. (Max. 5 Wiederholungen.)

Dieses Adressierungs-Schema wird verwendet für:

• Ausgänge
• Weichen
• Signale
• Rückmelder

Die Ausgangs-Blink- und Verzögerungs-Optionen können für Blinken eines I2C-Port verwendet werden.
Wenn die Verzögereung Null ist, wird die Standard-Pulslänge verwendet.

Die Adressierung ist die gleiche, wie bei normalen Ausgängen.

1. Schnittstelle → WIO-Kennung: Bus
2. Schnittstelle → Adresse setzt den LED-Offset
3. Schnittstelle → Parameter 'Ein' setzt den LED-Bereich
4. Schnittstelle → Option 'Farbe' und Typ 'Beleuchtung' müssen gesetzt sein
5. Schnittstelle → Wert setzt Helligkeit
6. Schnittstelle → Verzögerung (0…15) setzt die Dimm-Schritte. (Ein Wert von Null deaktiviert Dimmen.)
7. Schnittstelle → Option 'Blinken' kann für Blinken der LED verwendet werden.
8. Farbe → RGB setzt die LED-Farbe

1. Schnittstelle → WIO-Kennung: Bus
2. Schnittstelle → Adresse setzt die LED-Nummer
3. Schnittstelle → Port-Typ: LED
4. Schnittstelle → Steuerungs-Typ: Begriffs-Nummern (Max. 6 Sub-LEDs → 2 x WS2812)
5. Helligkeit

Die Begriffs-Werte sind mit RocNetNode Pi08 kompatibel. (WIO version 0.81+)

Die Adressierung ist die gleiche, wie bei normalen Ausgängen.

1. Zwei Mifare RFID RC522-Leser werden unterstützt.
2. Es werden 5 zusätzliche Ports benötigt; Servos sind parallel nicht möglich.
3. Melde-Adressen sind 100 und 101. (In Rocrail 101 und 102.)
4. Automatisches Rückmelder-Aus-Ereignis nach 1500ms. (Bis dahin muss es vom Server bestätigt sein.)
5. Viermaliges Wiederholen bis zur Bestätigung, bevor aufgeben wird.

​

An I2C können zwei Displays vom Typ SSD1306 mit den I2C-Adressen 0x3C und 0x3D angeschlossen werden.
Formatierter Text ist mit RocDisplay kompatibel.
WIO unterstützt nur eine Teilmenge und es werden einige neue Kleinbuchstabenbefehle eingeführt.
Code-Seite ist ISO 8859 Latin für Font {F0}; {F1} ist nur 7 Bit ASCII.

Der Bus wird für die WIO-Kennung verwendet und die Display-Nummer für die Auswahl zwischen 1 und 2. (0x3C oder 0x3D)
Der Adress-Wert wird nicht verwendet.

Formatierungsbefehle sind in geschweiften Klammern eingeschlossen. Beispiel des Lösch-Befehls:

{g1}{E}{L0}{X0}Hello World!{P}

Hinweis: Wenn die Geometrie nicht standardmäßig ist, 128x32, MUSS der Text mit einem {gn}-Befehl beginnen, damit die richtige Geometrie ausgewählt wird.

• Lok-Geschwindigkeit und -Fahrtrichtung. (14 Fahrstufen werden nicht unterstützt.)
• Lok-Funktionen 0 - 28.
• POM schreiben/lesen. (Für POM lesen wird ein RailCom-Detektor benötigt.)
• Zubehör
• BinState
• Lok-Adressen >= 100 werden gelten als Lange Addressen.
• Die Kurzadresse 111 wird als Dummy verwendet, um andere Decoder zu veranlassen, ihre Adresse zu senden.

• 100% NMRA Timing-konform.
• Automatisch Gleisspannung AUS nach einem Verbindungsverlust zum Rocrail-Server.
• Zeigt Aktivität auf einem Display, wenn eines angeschlossen ist.
• 48 Slot Aktualisierungs-Stapel mit automatischer Bereinigung.
• 12fach Zubehör-Befehlswarteschlange.

Zur Verwendung des 3,3V-Pegels muss parallel zum R1 ein 470Ω-Widerstand hinzugefügt werden.

Verwendet den WIO als Mobil-Decoder.
Der Lokomotiven-Bus-Wert muss auf die WIO-Kennung gesetzt sein.
Die Anzahl der Dekoder-Fahrstufen muss im Bereich von 100 bis 250 eingestellt sein.

Beschleunigung/Abbremsen kann mit mit dem Lok-Schnittstellen-Parameter Masse simuliert werden. (10ms Auflösung.)
Ein Masse-Wert von 5 erhöht/verringert die PWM alle 5 * 10 ms um 1 Schritt.
Vstart und Vhigh, CV2/CV5, können mit dem Fahrstufenbereich simuliert werden.

Ein Electronic Speed Controller, ESC, an Stift D5 kann auch zur Steuerung des Motors verwendet werden, wenn diese Option auf Eins gesetzt ist.
Hinweis: Nur Masse und PWM anschliessen, falls der ESC einen Battery Eliminator Circuit unterstützt.

Optional kann ein RFID-Leser vom Typ ID-12LA an den RX-Stift angeschlossen werden, der Tags erkennen kann, die an Rocrail gemeldet werden.
Der Tag wird als Rückmelder-Kennung verwendet, dezimal punkt-formatiert.
Die GCA-RFID-Platine kann für Montage und Anschluss des ID-12LA verwendet werden.
Der serielle Monitor wird auf 9600 Bit/s gesetzt.
Hinweis: Dies ist für das Scannen von Tags zwischen den Schienen, um Rocrail wissen zu lassen, wo das fahrende Fahrzeug ist.

Der serielle Anschluss auf der WIO-Platine kann verwendet werden, um einen Verstärkers für das Lesen von RailCom-Daten anzuschliessen.
Z.Zt. gibt es keine solche Baugruppe in der GCA-Linie. Für Tests kann GCA204 als Verstärker verwendet werden.
Folgende RailCom-Kennungen werden unterstützt:

Der einzige Weg RailCom-Lesen in WIO zu aktivieren, ist das Setzen dieser Option im WIO-Dialog. (WIO 0.105, Rocrail 2.1.212)
Die serielle Geschwindigkeit wird auf 250000 bit/s gesetzt und der Monitor kann nur lesen. Daher ist es bei aktivieren dieser Option nicht möglich, WIO mit Monitor-Befehlen einzustellen.

Ein an I2C angeschlossener BMx280-Sensor wird für Temperatur, Luftdruck und Feuchtigkeit unterstützt.
Für korrekte Druckwerte muss die USER_ALTITUDE in der USERCNF.h auf die lokale Höhe eingestellt werden.

Temperatur, Luftdruck und Feuchtigkeit können als Text in XMLScript-Variablen verwendet werden.
Siehe: Dynamischer Text

Sound kann auf ESP32-Baugruppen durch Verwenden eines der DAC²⁾-Stifte (GPIO25 oder GPIO26) abgespielt werden.
Unterstütztes RIFF-Wave-Format:

• PCM-Typ
• Sample-Rate 11.025 Hz
• 16 Bit-Samples
• Ein Kanal (Mono)

• Typ: Sound
• Befehl: Play
• Parameter: Sound-Datei inkl. Pfad, wie: "/F9.wav"
• Schnittstellen-Bus: WIO-Kennung (ID)

Beispiel:

<ac id="F9" cmd="play" param="/F9.wav" type="sound" iid="WIO" bus="38" addr="0" port="0"/>

Der DAC ist nur in der Lage, 8 Bits zu verwenden. Die 16-Bit-Daten müssen interpretiert werden, was nicht ohne Datenverlust möglich ist.
Um das beste Ergebnis zu erhalten:

• Die Sound-Dateien normalisieren, so daß die vollen 16 Bit verwendet werden.

Der WIO kann auch als mobiler RFID-Leser und I/O verwendet werden.
Die WIO-Kennung muss in dem zweiten Adress-Feld eingestellt werden.

Loco [ICE-CAM] reports RFID event 56:101 [4.102.181.114.9.64.128] ON

Die gemeldete RFID muss zu einer Rückmelder-Kennung in Rocrail passen.
Die Adresse dieses Rückmelder muss auf Null eingestellt sein.
Die Kennung muss in dieser RFID-Schreibweise eingestellt sein.
Für das Kopieren dieser Kennung können die Rocrail-Traces oder der Rückmelder-Monitor verwendet werden.

Um Funktionen an den WIO zu übergeben, muss die Funktion mit Funktions-Adresse und FX eingestellt werden.

Die Firmware für IO-Type RIC funktioniert nicht ohne Pull-Up-Widerstände an den Tasten-Eingängen, einschließlich des Drehgebers.

• https://gitlab.com/rocrail/Arduino/tree/master/WIO/hardware

Die veröffentlichte Hardware sind Prototypen, unvollständig und nicht zur Veröffentlichung bereit.
Es werden nur Original-GCA-Bausätze unterstützt.

• https://wiki.rocrail.net/doku.php?id=gca:gca-index-de

Während der Entwicklung können sich die Setup-Strukturen in Größe und Position ändern. Dies kann zu unerwartetem WIO-Verhalten führen und nur durch Zurücksetzen der Setup-Werte im Flash behoben werden .

• Eine weitere MAGIC-Nummer in die CV.h schreiben und WIO über USB flashen.
• Dadurch wird beim nächsten Neustart ein Flash-Reset der ersten 4k erzwungen.