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gca-wiodrive-de

WIO-Drive Kompakte DCC-Zentrale, Booster, Gleichstrom fahren und Motor-Steuerung

InhaltHardwareWIO

Copyright Rob Versluis und Peter Giling


Hinweis: Nicht kompatibel mit dem WEMOS D1 Mini; Wird nicht booten. Nur einen LOLIN D1 Mini für das WIO-Drive verwenden.


Beschreibung

WIODrive wurde zuerst als Booster (WIOBoost) entwickelt, aber schnell änderte sich die Idee, es zu einer Zentrale zu machen.
Und als wir das entwickelten, entstand die Idee, auch eine Motordrehzahl einfach steuern zu können.
Das H-Brücken-IC L6203 in diesem Gerät bietet all diese Optionen mit maximal 3,5 Ampere.
Wenn nun einfach die richtigen Einstellungen vorgenommen werden, verhält sich WIODrive wie folgt:
   * Zentrale (Anschluss für Display ebenfalls vorhanden)    * Booster mit eigener Strombegrenzung.    * PWM-Motordrehzahl-Steuerung.

Diese letzte Option erleichtert es die Motordrehzahl fernzusteuern, wenn die Baugruppe in Lok oder Tender des G-Maßstabs eingebaut ist.

Das komplette WIODrive ist im Grunde nicht mehr als ein ESP8266 D1-Modul, ein Leistungstreiber L6203 und ein Spannungsregler.
Der große Widerstand in der oberen linken Ecke ist der 0,47 Ω Strommess-Widerstand.
Der Standard-A/D-Wandler im ESP ist nicht wirklich genau, aber für Zweck perfekt geeignet.

Stromversorgung

Anschliessen am mit PWR1 gekennzeichneten Anschluss.
Die Stromversorgung muss für den Einsatz als Booster oder als Zentrale in der Größe angepasst werden.
Es gibt einige Ebenen, die berücksichtigt werden sollten.
N-Maßstab benötigt 12 - 16 V.
TT- und HO-Maßstab benötigen 15 - 20 V.
G-, 1- und 0-Maßstab benötigen 19 - 24 V.
Es ist ratsam, die richtige Spannung für den WIODrive auszuwählen.
Die Stromversorgung ist im WIODrive absichtlich nicht enthalten, um das Gerät so klein wie möglich zu halten.
Diese Einheit, mit einer Grundplatine von nur 56 x 50 mm enthält nur Durchsteck- und keine SMD-Bauteile.
Dies stellt die Möglichkeit eines verfügbaren Bausatzes sicher.

Zentrale

Wennn WIODrive für DCC eingestellt ist, liefert es die Lok-Befehle mit einem max. Strom von ca. 3 A an die Schienen.

Booster

Tatsächlich die gleiche Funktion wie die Zentrale, aber die Impulse kommen von einem anderen WIODrive.
Der Booster schaltet seinen Gleis-Ausgang ein, wenn ein ordentliches DCC-Signal empfangen wird. Wenn der WIODrive kontinuierlich mit mehr als 1,5 Ampere verwendet werden soll, muss auf dem L6203-Chip eine Kühlung verwendet werden.

Motor-Treiber

Der Impulsausgang von D32 kann auch als PWM eingestellt werden, was die Drehzahl eines angeschlossenen Motors steuert.
Der Motor ist an denselben Klemmen angeschlossen, wie die Schienen.

Kurzschlussschutz

Der L6203 ist mit einem eigenen Hochstrom- und Hochtemperaturschutz ausgestattet.
Aber in der Praxis gibt es dafür bessere Möglichkeiten.
Insbesondere auf einen Kurzschluss auf den Schienen sollte viel schneller reagiert werden.
Der Booster selbst (wie auch die Zentrale) schaltet ab, wenn der maximale Strom erreicht ist.
Dieser Maximalwert kann in den Rocrail-Einstellungen geändert werden.
Nach Abschalten wartet der WIODRive ca. 5 Sekunden und versucht danach erneut zu starten.
In dieser Kurzschlusssituation bleiben die Impulse von der Zentrale verfügbar, auch wenn sie selbst einen Kurzschluss erkennt.
Die H-Brücke wird auf diese Weise über den Freigabeeingang gesteuert, ohne dass sich dies auf die nachfolgenden WIODrive-Booster auswirkt.

Mehrere Booster

Der IBB-Anschluss des WIODrive ist für den Anschluss eines folgenden, auf Booster eingestellten, WIODrive verfügbar.
Gleisabschnitte, die von verschiedenen Boostern versorgt werden, sollten mindestens bei beiden Schienen getrennt werden.
Die kurze Zeit, in der ein Zug von zwei Boostern mit Strom versorgt wird, ist überhaupt kein Problem.
Sogar die Unterbrechung für Railcom ist zwischen den Boostern zu 100% in Phase.

Anschlüsse

Se1 Servomotor

Dies ist die 3 Stift-Leiste am Rand der Baugruppe.
Bitte die or(orange) und br(braun) Markierung beachten, die auf die Drahtfarbe des Servos hinweist.

Se1 - Se4 Servomotoren

Se1 Servomotor
PINFunktionDrahtfarbe
1 Impuls or
2 +5V rt
3 GND br


ESC1

Ein Anschluss, der zur Steuerung eines ESC-Motorantriebs verwendet werden kann, wie er in ferngesteuerten Autos, Booten und Flugzeugen verwendet wird.
Er kann auch für einen zweiten Servomotor verwendet werden.
Wichtiger Hinweis: Bitte den Stromverbrauch des angeschlossenen Geräts überprüfen. Möglicherweise liegt er weit über den maximal vom WIODrive verfügbaren 0,5 A.
Für Anschluss siehe Se1 oben.

Hall1

Zum Anschluss eines Hallsensors, der irgendwo in einer Lok montiert ist, um die Umdrehungen einer Achse zu zählen.
Könnte in Zukunft für die Rückkopplung der Motordrehzahl verwendet werden.
Zurzeit nicht verfügbar.

IBB1

Interner Booster-Bus.
Zum Anschluss des nächsten Boosters.
Wichtiger Hinweis: Alle WIODrive-Einheiten, die auf diese Art untereinander verbunden sind, müssen ihre eigene Stromversorgung haben!

Dieser Anschluss war für das Anschliessen eines Boosters geplant.
Nur WIODrive und WIOBoost können auf diese Weise verknüpft werden.
BS1 kann auch Universal-Booster wie ORD-3 oder ORD-VC-1 treiben.

Stift # Funktion
1 DCC line 1
2 DCC line 2
3 GND

RC1

Einen Standard-Seriell-Bus-Anschluss, gleich wie beim GCA_PI01.
Bisher für den Anschluss eines ID-12 RFID-Sensors verwendet.
Weitere Anwendungen könnten entwickelt werden.
Er ist auch für den Anschluss des GCA214 Loc-Identifikations-Sensors verwendbar.

Stiftbelegung RC1
Stift # Funktion
1 + 5V
2 GND
3 txd
4 rxd


IIC1

Der standard-I2C-Anschluss.
Dieser Bus ist erlaubt viele Optionen, bisher wird er nur zum Anschluss eines Displays verwendet.
Die Versorgung dieses Anschluss kann durch Jp1 zwischen 5V und 3,3V gewählt werden.
See indication on pcboard.

Stiftbelegung IIC1 (I2C1)
Stift # Funktion
1 SDA
2 SCL
3 GND
4 5V / 3,3V


Dieser Steckertyp wird bei verschiedenen Platinen von GCA-Baugruppen verwendet.
Aber die Stift-Funktionen passen nicht zu 100% zum Anschluss von I2C-Displays, die lange nach meinem Beginn der II2C-Verwendung produziert wurden.
Bitte auf +3,3 V und Masse achten, diese sollten im Verbindungskabel getauscht werden.


L1 Beleuchtung

Bei Verwendung als Locdecoder (Motor-Treiber) in einem großen Zug liefern diese Ausgänge
Stromversorgung für Front- und Rücklichter.
Sie werden mit der Richtung der Lok geändert.
Der Anschluss erfolgt wie bei allen Standard-Locdecodern über eine gemeinsame Anode.
Die integrierten Widerstände R6 und R7 ermöglichen den direkten Anschluss von LEDs.
Bequemerweise können für diese Widerstände unterschiedliche Werte verwendet werden.
So kann die Helligkeit an eigen Bedürfnisse angepasst werden.
Die maximale Ausgangsstrom beträgt 0,5 A, aber mit den verwendeten 2,2 kΩ-Widerständen beträgt der max. Strom 10 mA.

Stiftbelegung L1
Stift # Funktion
1 + 5V
2 Weißes Front-Licht
3 Weißes Rück-Licht

OUT1

Der offensichtliche Anschluss, an den die Schienen oder der Motor (= mobil) angeschlossen werden sollen.

Hardware

Montagehinweise

Alle Teile in die Reihenfolge bringen, wie sie auf der Materialliste stehen, einschließlich der Stiftleisten für LOlin D1.
Den LOlin D1 nich einstecken, er muss jedenfalls zuerst programmiert werden.
Lolin D1 sollte mit den sichtbaren Antennen an der Außenseite des Geräts positioniert werden.
Darauf achten, VR1 mit einer 3-mm-Schraube zu befestigen. Eine zusätzliche 3-mm-Unterlegscheibe sollte zwischen der Platine und VR1 platziert werden.
Unbedingt Kurzschluss mit den Lötaugen von GR1 zu vermeiden.
Nach dem Löten von U2 den GR1 so hoch einsetzen, dass die Befestigungslöcher von U2 und GR1 in einer Reihe liegen.
Dadurch ist es möglich, die komplette Einheit mit einer Schraube durch U2 zu befestigen.
PWR1 ist an die Spannungsversorgung anzuschließen.
Nach dem Einschalten der Stromversorgung die Spannung an den 5V- und GND-Stiften von U1 prüfen (Stifte, die T2 am nächsten liegen).
Wenn dieses Gerät als Booster arbeiten soll, diese Konfiguration ohne angeschlossenen IBB1 durchführen.

gca-wiodrive-de.txt · Last modified: 2020/09/16 23:33 by rainerk