Wachten... of niet.

[mijnmodelbaan]

Wachten, dat is momenteel het credo. Wachten tot de aannemer, de onder-aannemer en alles wat daar nog onder hangt, de vervangende woning gereed heeft, zodat we de verhuizing in gang kunnen zetten. Daarna is het een poosje gassen zodat de nieuwe woning in korte tijd bewoonbaar is en ingericht zoals wij dat graag willen.
Maar wachten betekent natuurlijk niet dat er niets te doen is. Intussen is de modelbaan afgebroken, het meeste materiaal ingepakt of verkocht en dan ga je bedenken: wat wil ik na de verhuizing, wat wil ik gaan bouwen, hoe groot wil ik het maken (of hoe klein) en hoe ga ik de besturing regelen.

Ik ben nu een jaar of zes met pensioen en in die tijd heb ik veel geleerd en geëxperimenteerd met Arduino-achtige systemen en processors. Die interesse begon eigenlijk na het lezen van één van de blogs van Geoff Bunza in MRH magazine, waarin hij zijn eigen ervaringen en experimenten beschrijft met de automatisering van modelbouw (in het algemeen) en zijn Scale Model Animation projecten. https://forum.mrhmag.com/post/geoff-bun ... 1333543437. Interessant, leerzaam en bruikbaar. Ik heb een paar van zijn sketches genomen, wat dingen aangepast aan bij mij aanwezige hardware en wat experimenten gedaan, een hobby op zich. Ik weet dus nu wel hoe ik de boel ga besturen...
Nee, dat weet ik dus (nog) niet. Er zwerven té veel ideeën door mijn brein, wat misschien komt door het wachten - je bedenkt dan steeds weer andere dingen, want daar heb je de tijd voor (je moet toch wachten ). Wat ik intussen wel wil doen, is nog meer dingen uitvogelen en testen - dat hoeft eigenlijk niet te wachten.

Wat ik dus gedaan heb de afgelopen dagen is wat schemaatjes op een hoop gooien en daar een printje uit destilleren waar ik mee kan testen. De schemaatjes zijn wat standaard gevallen die her en der zijn ontwikkeld en worden gebruikt. Het meeste heb ik zelf ook al eens gebruikt en werkt. Op het printje komen dan ook:
- 2 LocoNet connectors, zodat ik het printje 'er tussen kan hangen'
- 2 Dcc connectors, zelfde idee
- een simpele Loconet schakeling
- een uitgebreide LocoNet schakeling met LM393
- een simpele Dcc schakeling zonder optische scheiding
- een uitgebreide Dcc schakeling met optische scheiding 6N137
- een brugcel e.d. om voeding uit het Dcc signaal te kunnen halen
- diverse LEDs voor signalering

Schema 2

Screenshot 2022-10-04 192839.png (125.17 KiB) 506 keer bekeken

Het volgende onderdeel is een motor driver, in dit geval een LM293, waarmee ik het aansturen van gemotoriseerde animatie, bijvoorbeeld naast de baan, wil gaan testen. Maar ik wil ook kijken of ik er een simpele Dcc generator van kan maken. Het aansturen van een analoge loc (richting en snelheid) kan natuurlijk ook en misschien is er wel een soort Dinamo systeem van te brouwen. Allemaal dingen om te testen.

Schema 3

Screenshot 2022-10-04 192851.png (104.71 KiB) 506 keer bekeken

Niets van bovenstaande gaat natuurlijk werken zonder het kloppende hart van het systeem:
- een AtTiny1616 AVR MCU

Schema 1

Screenshot 2022-10-04 192825.png (127.7 KiB) 506 keer bekeken

Waarom de AtTiny1616:
- lid van de AVR familie, waar ook de AtMega328 etc. toe behoren
- software ontwikkelen met beschikbare tools (Arduino IDE, VSCode, etc.)
- simpel te programmeren met een Arduino UNO, een Serial Adapter, etc.
- goedkoop (op dit moment)

Maar de MCU zou ook zomaar een ander type kunnen zijn, het idee blijft hetzelfde.

Op de print zijn diverse diodes geplaatst (zie schema's) om de spanning in de juiste richting te sturen, met zo min mogelijk kans op een kortsluiting - maar de kans bestaat altijd, natuurlijk, dus opletten is de boodschap. Er zullen een groot aantal pinheaders aanwezig zijn, zodat er van alles met elkaar kan worden verbonden met DuPont kabeltjes. Zo kunnen er één of meerdere ingangen met de MCU worden verbonden voor, bijvoorbeeld, het vergelijken van inkomende LocoNet of DCC signalen. Andere poorten van de MCU kunnen dan weer met de motor driver en/of de LEDs worden verbonden om te sturen of te signaleren. Dit is wat ik nu in gedachten heb.

Pcb ontwerp

Screenshot 2022-10-11 192903.png (180 KiB) 506 keer bekeken

Ik ben uitgegaan van een printje van 7 x 7 cm, de kleinste afmetingen die JLCPCB accepteert voor een PCBA, een printje waar zij de componenten op solderen. De meeste componenten die ik in de layout verwekt heb zijn SMDs en de printjes die ik bestel worden dan ook met die componenten er op gesoldeerd geleverd. Kan ik kleinere printjes ontwerpen en geen gepriegel met solderen. Er zijn echter enkele componenten die zijn uitgevoerd als Through Hole componenten. Dit zijn de (wat grotere) componenten die ik niet altijd gemonteerd wil hebben en (ook een belangrijke reden) die ik nog heb liggen van andere projecten. Op de print zijn diverse componenten bij elkaar gegroepeerd in blokken: blok LOCCN voor de LocoNet connectors, blok DCCCN voor de DCC connectors, enz. De meeste blokken hebben pinheaders, waar diverse signalen in gaan (I) of uit komen (O). Deze headers zijn ook TH en moet ik zelf (naar behoefte) even solderen.

2D front

Screenshot 2022-10-11 192918.png (79.39 KiB) 506 keer bekeken

Op de achterzijde van de print zijn geen componenten aanwezig.

2D back

Screenshot 2022-10-11 192934.png (32.33 KiB) 506 keer bekeken

Het hele project is ontworpen met EasyEDA en voor wie geïnteresseerd is, dit is de link: https://oshwlab.com/mijnmodelbaan/tinyxxx6_qfn20_deco en dan klikken op: DECODER_XPER

Met deze link komt u meteen in de editor: https://pro.easyeda.com/editor#id=bb793 ... 4ad3a565fe

Hier nog een screenshot zoals het ontwerp er 3-dimensionaal uitziet:

3D sim

Screenshot 2022-10-11 193000.png (175.14 KiB) 506 keer bekeken

en zoals de componenten er op komen volgens de bestelling:

JLCPCB

Screenshot 2022-10-14 192729.png (243.77 KiB) 506 keer bekeken

Nu is het wachten op de bestelde printjes en intussen bedenken wat ik vergeten ben...