User Tools

Site Tools


userpages:pirat-kapitan:vikr-esp

zurück zur Übersicht Userpages Pirat-Kapitan

WLAN gestützte Rückmeldung für Teppichbahner

Für den mobilen Aufbau auf Stammtischen oder als "Teppichbahner" bietet sich an, die Kabelage vom Rückmelder zur Zentrale / zum Rocrailserver nach Möglichkeit zu minimieren. Eine weitere Variante dazu bieten Gerard, Robert und Viktor mit ihrer ESP8266-basierten Lösung.
Homepage des Projektes

Kurzbeschreibung

Das Projekt umfasst ein WLAN-Funknetzwerk aus ESP8266 / Wemos D1 mini Funkmodulen, bei dem die einzelnen Feedback- (Rückmelde-) Module 1 - 2 Sensoren (Gleisbesetztmelder, Reedkontakte etc.) erfassen können und diese an das Gateway melden. Es können max. 8 Feedbackmodule an ein Gateway angebunden werden, derzeit können max. 15 Gateways parallel in einem Netzwerk betrieben werden.
Alternativ können auch NodeMCU Module verwendet werden.

Wichtig: das Projekt benötigt eine stabile WLAN-Verbindung ! Es ist also eine ausreichend „saubere“ WLAN-Umgebung erforderlich.

Das Gateway stellt die Übermittlung der von den Feedbackmodulen erfassten Sensoren an das PC-Steuerungsprogramm über den (Garten-)bahnspezifischen Router sicher. Es verwendet dabei das Protokoll einer Z21-Zentrale.

Das Feedbackmodul passt bei H0 incl. der Platine für Gleisbesetztmeldung und Spannungsversorgung unter das Bettungsgleis, kann also dort unsichtbar und ohne externe Verkabelung verbaut werden. Bei TT (Tillig) ist ein Einbau im Bettungsgleis wegen der Größe des Funkmoduls leider nicht möglich. Im Gartenbahnbereich sehe ich bei einem stationären Aufbau Witterungsprobleme, hier bietet sich ein mobiler Aufbau nur während des Betriebes an.

Die Konfiguration der einzelnen Module erfolgt über eine webbasierte Oberfläche mit einem handelsüblichen Internetbrowser.

ubersicht.jpg
Diese Übersicht zeigt von links nach rechts am Beispiel einer Gartenbahnkonfiguration

  • Gleis mit Reedkontakt als Sensor, der über ein mittels Steckverbindung trennbares Kabel mit dem "Feedback" Modul verbunden ist. Dieses sitzt hier auf einem Powerpack als Stromversorgung.
  • Das "gateway" Modul, das praktischerweise aus dem PC über die USB-Schnittstelle mit Strom versorgt wird. Hier schon im Schrumpfschlauch als Berührungsschutz.
  • Einen RasPi mit aufgestecktem 5 Zoll Display. Der RasPi enthält neben dem Rocrail-Server (mit Rocview) auch einen Router für das (Garten-)Bahnnetz, d.h. er dient als Anbindungspunkt für das "Gateway". Zum RasPi mit Display habe ich an anderer Stelle geschrieben.


Vorbereitung der Module

Für gateway und Feedbackmodul wird unterschiedliche Software benötigt. Diese kann hier, bitte ganz nach unten scrollen, heruntergeladen werden und muss dann mit einem Flash-Programm in das Modul geladen werden.
Anschließend müssen die Module über eine webbasierte Oberfläche mit einem handelsüblichen Internetbrowser passend konfiguriert werden.

Gateway

Das Gateway muss vor dem ersten Gebrauch auf das vorhandene (Garten-)Bahnnetz konfiguriert werden.
Das Modul sendet als AP mit der SSID „SENSORNET04“ und dem Passwort „SENSORNET“ und ist über die IP 192.168.4.1 erreichbar.
Bei Aufruf dieser IP über einen Internetbrowser steht das Konfigurationsmenü „Gateway“ zur Verfügung.


SSID und Passwort sind die Zugangsdaten des WLAN-Routers, mit dem sich das gateway verbinden soll.
IP-Adresse ist die IP-Adresse des Gateways. Eine feste IP (Static IP) ist zu bevorzugen. Manche Router (z.B. der Hotspot meines RasPis) akzeptiert keine festen IPs von einem Modul, daher muss dann mit der DHCP-Einstellung gearbeitet werden, was im späteren Einsatz des gateways bedeutet, dass jedesmal die vom Router vergebene IP-Adresse ermittelt und in der Rocrail-Konfiguration eingetragen werden muss.
GW-Adresse ist die IP-Adresse des Routers.
Die Sensor Group sollte nur bei Bedarf geändert werden (Wertebereich 1 – 15), dann müssen auch die Feedbackmodule entsprechend angepasst werden.
Mit Submit werden die geänderten Einstellungen an das Gateway übertragen, danach bricht die Verbindung ab, weil das Gateway einen Neustart durchführt und die Verbindung neu aufbaut werden muss.

Feedbackmodul

Das Feedbackmodul muss vor dem ersten Gebrauch ebenfalls konfiguriert werden.
Es sendet als AP mit der SSID „APnnnn“ (wobei nnnn eine 4-stelle Zahl abhängig von der MAC-Adresse des Funkmoduls ist) und dem Passwort „NWKONFIG“ und ist über die IP 192.168.16.1 erreichbar. Im Bild unten sendet das Modul als AP0022, d.h. die Zahl ist immer 4-stellig, ggf. aufgefüllt mit führenden Nullen.
Bei Aufruf dieser IP über einen Internetbrowser steht das Konfigurationsmenü „Feedbackmodul“ zur Verfügung.


Sensor Network Group Number “ ist immer auf die entsprechende Sensor Group des Gateways einzustellen.
Im Feld Address of the first feedback channel ist die Adresse des ersten Sensors anzugeben. Der zweite Sensor erhält automatisch eine um 1 höhere Adresse.
Hinweis: „Adresse“ des Sensors ist hier die Adresse des Sensors im jeweiligen PC-Steuerungsprogramm.
Mit Send werden die geänderten Einstellungen an das Modul übertragen, danach bricht die Verbindung ab, weil das Modul einen Neustart durchführt und die Verbindung neu aufbaut werden muss.

Damit ist die Konfiguration der Module abgeschlossen.

Externe Beschaltung der Module

Gateway

a02_gateway_800pix.jpg
Das Gateway benötigt außer der Stromversorgung keine externe Beschaltung. Damit während des Betriebs eine Überwachung mit dem "seriellen Monitor" möglich ist, sollte die Stromversorgung des Gateways aus dem PC über USB erfolgen.

Feedbackmodul

b01_fb-modul_mit_platine_getrennt_800pix.jpg b03_fb-modul_platine_von_unten_800pix.jpg
Die IO-Pins D5 und D2 über je einen 10kOhm Widerstand mit 3,3V verbinden (im Ruhezustand „hoch“). Für die Sensorauslösung werden sie auf GND („G“) gelegt (Reedkontakt oder Optokoppler eines Gleisstromfühlers).

Konfiguration in Rocrail

Zentrale / Gateway


In Rocrail ist für das Projekt eine Z21-Zentrale einzurichten, im Feld Hostname ist die IP des Gateways im (Garten-)Bahnnetz einzugeben, NICHT die 192.168.4.1 ! Die IP im Hostnamen ist hier noch falsch (.32.1), es ist die IP des Routers, der die IP per DHCP vergibt.
Als Schnittstellenkennung verwende ich hier „GW“ (für Gateway). Werden mehrere Gateways parallel betrieben, ist für jedes Gateway ein eigener Zentraleneintrag mit individueller Schnittstellenkennung und IP erforderlich.

Rückmelder


Rückmelder in Rocrail benötigen auf dem Reiter Schnittstelle:
Schnittstellenkennung (bei mir = GW)
Bus = 3 und
Adresse = die in der Konfiguration des Feedbackmoduls vorgegebene Adresse für den Rückmelder (Sensor)

userpages/pirat-kapitan/vikr-esp.txt · Last modified: 2019/11/19 21:05 by pirat-kapitan