Digital styrning av 9V tåg

[pehter aka ibbe]

Efter att testat lite olika alternativ till tågstyrning började jag kika på vad dom "riktiga" modelljärnvägarna styrs med nämligen DCC.
DCC är en digitalstyrning där flera loka kan styras individuellt på samma slinga. Varje lok har en dekoder med en adress som får styrsignal från en central kontroller.

Efter kikat runt lite hittade jag ett project, dcc-ex, där en Arduino agerade kontroller och allt kunde styras från en mobil eller platta.
För dekoder i loket valde jag Zimo MX600, passar i tågmotorn, klarar att ge tillräckligt med ström och är billig.

Började med att montera dekodern i tågmotorn.


Tyvärr var det länge sedan som det gick att skruva upp motorerna men med en vass kniv så går det att skära där det är ihoppressat.


Det går att försiktigt bända hjulaxlarna och om ingen är missad så ska bottendelen kunna plockas bort.


Plocka ut allt och ha koll på alla delar.

På motorn sitter ett par metallbleck som ska plockas bort.


Kontrollera så att metallen mot hjulen inte är sliten, klipp bort delen som är mot motorn, motorn ska matas från dekodern istället.


Dags för lite lödning, dra kablarna för att se hur långa dom ska vara.


Svart och röd ska lödas på avledarna.


Orange och grå på motorn, alla motorer behöver lödas på samma sätt annars kan någon gå baklänges.


Resterande kablar kan användas för tex ljus, borra i hål och led upp dom genom det.

Tillbaka med axlar och drev, jag passade på att fetta upp dom.


Botten går att klicka tillbaka, den verkar sitta tillräckligt bra utan lim eller liknande saker.
Klart, en kontakt på kablarna till lyse så blir det enklare att flytta mellan olika lok.


Test av lyseet


Monterat på ett lok.
3mm diod passar nästan, lite slipande av kanten så går det.
Led 3 mm 12V med kabel och färdigmonterad motstånd.


För att styra allt krävs:
ARDUINO MEGA 2560
ESP8266 Wifi shield
Arduino Motor Shield REV3


Fullständiga instruktioner och program finns på https://dcc-ex.com/
Det som körs på Arduino är DCC EX CommandStation och installeras med hjälp av programmet EX Installer.
Det som jag märkte var att enbart Arduino:n kunde kan vara inkopplad, var någon sköld monterad gav det felmeddelande i EX Installer.
Är två utgångar till spår, en för körning och en för programmering av dekodern i motorn.

När allt hade trimmats in och testats så monterades det i en låda.


Lite märkning på alla in/utgångar underlättar.
Allt matas med 12V, spåret kommer då att matas med ca 10V vilket är lite över vad som motorerna körs på normalt.
Sedan la jag även in en krets som ger 5V ut så kan jag mata en Arduino Uno som sköter bommar och ljus.


DCC EX CommandStation på Arduino:n är vad som kallas en throttle server och för att styra tågen krävs en throttle klient som kopplar sig till throttle servern.
Det går att koppla Arduino:n direkt till en dator men en anledning till att ha en Wifi shield är att kunna styra med hjälp av en mobil/platta vilket är smidigt på utställningar.
På mobilen har jag kört med en app som heter Engine driver.

Lyse på loken är två delar, inkoppling av led och sedan programering av dekoder så lyset följer tågriktning.
Först så ska leddarna kopplas rätt till dom extra kablar som kommer från dekodern. Att tänka på är att den negativa sidan är brytande så alla leds positiva kablar ska samlas till en kabel.

Så här kopplade jag dom kablar som kom från dekodern:
Blå - positiv, alla ledars positiva kabel
Vit - negativ, vit led bakdel av lok
Brun - negativ, röd led bakdel av lok
Gul - negativ, vit led framdel av lok
Grön - negativ, röd led framdel av lok

Det kan vara bra att kontrollera innan lödning att alla ledar är förväntad färg....

För att kunna styra lyset så att det följer med när man backar och kunna tända/släcka så behöver dekodern programmeras.
Även om manualen till dokodern är utförlig så är den inte lättförstålig men efter ett tag så lyckades jag få till det.

Programmering av dekodern sker genom att motorn placeras på en lös rälsbit som kopplas till programeringsporten, i mobilen kör jag en app som heter EX-Toolbox.
cvxxx är adressen som ska få ett värde, i dom fall som det finns ett defaultvärde står det inom parentes.

cv33 = 1
cv34 = 8 (2)
cv35 = 6 (4)

cv126 = 1 (0)
cv127 = 2 (0)

CV430 = 29
CV432 = 1
CV434 = 15
CV436 = 1
CV438 = 2
CV440 = 14


Nu ska det gå att ställa in att funktionsknapp 1 styr lyset i Engine driver.
Det finns många fler inställningar som styr hur motorn ska bete sig men dom grundinställningar som är från början funkar bra.
Har kört en hel utställning utan något problem.

[o0ger]

Wow! Väldigt imponerande.

[Godtfred]

Snyggt!

[andreas E]

Tack för den mycket utförliga beskrivningen.

[Selander]

Spännande projekt, men uj vad avancerat 😎....har du nån video på när det är "up and running" ?

[CopMike]

Respekt! Tack för en detaljerad genomgång som säkert andra här på forumet förstår och kan ha användning av ! Bra jobbat!

[ColA]

Mig tappade du redan i första stycket men jag förstår att det är avancerat och jag gillar skarpt nördigheten ☺️

[mrlind]

Djupt imponerad.

[Godtfred]

Gissar att en stor fördel med ett digitalt system är att eftersom man har full spänning i rälsen får mindre problem med att tåg stannar pga oxid som ger dålig kontakt? (tänker på tåg som ska gå sakta utan övervakning i vissa skyltfönster)

[CopMike]

Gissar att en stor fördel med ett digitalt system är att eftersom man har full spänning i rälsen får mindre problem med att tåg stannar pga oxid som ger dålig kontakt? (tänker på tåg som ska gå sakta utan övervakning i vissa skyltfönster)

!

[pehter aka ibbe]

Spännande projekt, men uj vad avancerat 😎....har du nån video på när det är "up and running" ?

Japp.

Gissar att en stor fördel med ett digitalt system är att eftersom man har full spänning i rälsen får mindre problem med att tåg stannar pga oxid som ger dålig kontakt? (tänker på tåg som ska gå sakta utan övervakning i vissa skyltfönster)

Nix, samma problem. Var tvungen att köra någon timme innan rycken försvann 
Det som går att göra är att lägga in en kondensatorbank som agerar "batteri" ifall det är stora problem. Har inte testat själv hur det funka men det finns plats för det i motorn.
För det scenariot så kika på EX-RAIL (Automation/Animation)
Med en skriptfil går det då att autostarta ett scenario när miljön startas, det borde funka så länge loket inte spårar ur 

[RetroBricker]

Tack för instruktionen! Nu blir jag väldigt sugen att skaffa en 9V-tågmotor...

Kör ju även modelljärnväg så DCC++ har jag och dekodrar är jag bekant med. Det som väl är största fördelen med dekoder är att den styr motorn bättre, så du t.ex. kan krypköra, göra snyggare inbromsningar/starter och framför allt ger den väl jämnare hastighet - även i kurvorna?

Som grädde på moset kan man nog även göra så att tåget blir mer "trögt", d.v.s det startar mer realistiskt långsamt och tvärstannar inte när man "släpper på gasen". Sen kan man även göra så att strålkastarna automatiskt växlar riktning när tåget växlar riktning och även få dem att visa halvljus.

Med en ljuddekoder och högtalare har man snart ett komplett lok i mindre skala...

(Har du förresten sett Brickrail: https://github.com/Novakasa/brickrail/wiki/1-About-brickrail ?)

[Selander]

Med tanke på de oerhört avskräckande priserna för 9v motorer och räls, så gillade jag också möjligheten att automatisera en layout med Brickrail när jag såg deras introduktionsvideo för nån tid sedan.....men jag tycker Brickrail känns väldigt komplicerat också...😇

[pehter aka ibbe]

Tack för instruktionen! Nu blir jag väldigt sugen att skaffa en 9V-tågmotor...

Kör ju även modelljärnväg så DCC++ har jag och dekodrar är jag bekant med. Det som väl är största fördelen med dekoder är att den styr motorn bättre, så du t.ex. kan krypköra, göra snyggare inbromsningar/starter och framför allt ger den väl jämnare hastighet - även i kurvorna?

Som grädde på moset kan man nog även göra så att tåget blir mer "trögt", d.v.s det startar mer realistiskt långsamt och tvärstannar inte när man "släpper på gasen". Sen kan man även göra så att strålkastarna automatiskt växlar riktning när tåget växlar riktning och även få dem att visa halvljus.

Med en ljuddekoder och högtalare har man snart ett komplett lok i mindre skala...

(Har du förresten sett Brickrail: https://github.com/Novakasa/brickrail/wiki/1-About-brickrail ?)

Kontrollen över motorn är milsvidd mycket bättre än den klassiska 9V trafo:n. Landskapet i videon har en backe som tåget kör upp/ner för och märks knappt någon ändring i fart så länge som jag inte tar allt för mycket efter men då går det att tandemköra 
Ljuddekoder hade varit trevligt men dom är rätt mycket dyrare, mer än tre gånger så dyra tyvärr.

Brickrail har jag inte sett, pillat en del med Brick Automation Project men båda har den stora nackdelen med att dom kör PUB och batterier. Visst det skulle kunna gå att köra med en strippad 9V som avledare men varför krångla till det