Digitale Modellbahn selbstgebaut

Digitale Modellbahn selbstgebaut

by Gustav Wostrack
Released November 2019
Publisher(s): dpunkt
ISBN: 9783864907111

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Book description

Das Buch weist angehenden und fortgeschrittenen Modellbahnern den Weg zum Aufbau ihrer digitalen Modelbahnsteuerung, anpassungsfähig an individuelle Wünsche, kompatibel mit dem Märklin-Standard, ausbaufähig und preiswert. Sein Schwerpunkt liegt auf der digitalen Steuerung mit dem CAN-Bus (Controller Area Network), den auch Märklin verwendet. CANgurus sind Funktionsblöcke aus Software und CAN-Decodern zur Steuerung einer digitalen Modelleisenbahn – also rollendes Material wie Loks, aber auch Weichen, Beleuchtung, Sound oder Signale. Das Buch nutzt zum Aufbau des Busnetzes ESP32-Module, die per WLAN kommunizieren. Das vereinfacht den Anlagenbau durch Wegfall eines Großteils der Steuerleitungen deutlich. Die Module sind in C++ programmiert und nutzen die vielen Bibliotheken und Makros aus der Arduino-Welt.

Im Laufe der einzelnen Kapitel baut der Leser nahezu alle Komponenten, die zur Steuerung einer Bahn notwendig sind, selbst auf – entweder durch Stecken auf Breadboards oder durch Löten. Zwei Komponenten werden fertig gekauft: Die Märklin-Gleisbox und das Steuerungsprogramm WinDigipet, mit dem die Bahn vom PC aus gesteuert wird.

Table of contents

  1. Cover
  2. Über den Autor
  3. Titel
  4. Impressum
  5. Inhalt
  6. Einführung
  7. 1 Das Buch für den motivierten Modelleisenbahner
    1. Wie ist das Buch aufgebaut?
    2. Ziele der Entwicklung
    3. Big Picture
    4. Die Modellbahnanlage
    5. Die funktionale Leistungsbeschreibung
  8. 2 Jetzt bauen wir endlich
    1. Der ESP32
    2. ESP32-Module
    3. ESP-WROOM-32
    4. Der Olimex ESP32-EVB
    5. M5Stack ESP32-CAM
    6. Das Laden der Programme
    7. Tag 1: … und es werde grün
    8. Was ist das Ziel?
    9. Was wird benötigt?
    10. Der Aufbau der Grundplatte
    11. Installation von Win-DigiPet
    12. Tag 2: Jetzt kommt Bewegung ins Spiel
    13. Was ist das Ziel?
    14. Was wird benötigt?
    15. Der Gleisaufbau
    16. Die CANguru-Bridge
    17. Inbetriebnahme der Anlage
    18. Zusammenfassung
    19. Tag 3: Wo sind meine Züge?
    20. Was ist das Ziel?
    21. Was wird benötigt?
    22. Aufbau der Hardware
    23. Das Basismodul
    24. Der Gleisbesetztmelder
    25. Die Melder
    26. Win-DigiPet
    27. Aufbau der Gleisanlage
    28. Zusammenfassung
    29. Tag 4: Jetzt kann man schalten und walten
    30. Ziel des 4. Tages
    31. Was wird heute benötigt?
    32. Um- und Einbau der Weiche
    33. Steuern mit Mini-Servo
    34. Einbau der Weiche
    35. Umbau mit Linear-Servo
    36. Der Decoder
    37. Die Landschaft wird modelliert
    38. Zusammenfassung
    39. Tag 5: Signale regeln den Betrieb
    40. Was wollen wir am Tag 5 erreichen?
    41. Was wird für die Signale und die Landschaft benötigt?
    42. Die Formsignale
    43. Was brauchen wir für die Formsignale?
    44. Umbau der Signale
    45. Die LED-Signale
    46. Der ESP32 auf dem Breadboard
    47. Die Welt ist bunt und unsere Anlage auch
    48. Zusammenfassung
    49. Tag 6: … und es wurde Licht
    50. Ziel dieses Tages
    51. Was wird für den Lichtdecoder benötigt?
    52. Der Lichtdecoder
    53. Anschluss der LEDs am Beispiel eines Wohnhauses
    54. Zusammenfassung
    55. Tag 7: Eine ganz neue Sichtweise
    56. Materialliste
    57. Installation und Inbetriebnahme des Kamerawagens
    58. Zusammenfassung
  9. 3 So funktionieren die CANgurus
    1. Die Software-Entwicklungsumgebung
    2. Installation der IDE
    3. Unser erstes Programm
    4. Programmieren in einer Arduino-Umgebung
    5. setup()
    6. Konzept EEPROM
    7. Konzept TIMER/Ticker
    8. loop()
    9. Vom Programm zum Board
    10. Der CAN-Bus
    11. Der Blick aufs Ganze
    12. Der Basisdecoder
    13. ESP-NOW als Alternative zum WLAN
    14. Der Decoder startet eine Wifi-Session im AP-Mode mit der eigenen MAC- Adresse und dem Präfix »CNgrSLV«
    15. Der Decoder initialisiert sein ESP-NOW-System
    16. Den Master hinzufügen
    17. Nach Erhalt einer Quittung sind die Decoder empfangsbereit
    18. PING
    19. SWITCH_ACC
    20. BlinkAlive
    21. Die Decoder senden ihre PING-Antwort
    22. Die Decoder senden Konfigurationsdaten
    23. CONFIG_STATUS
    24. SYS_CMD/SYS_STAT
    25. Zusammenfassung
    26. Der Weichendecoder
    27. Festlegen der Weichenadressen
    28. Die Empfangsroutine
    29. Das Stellen der Servos
    30. Die Ausladung
    31. Zusammenfassung
    32. Der Formsignaldecoder
    33. Der LED-Signaldecoder
    34. Der Lichtdecoder
    35. Der Gleisbesetztmelder
    36. Die CANguru-Bridge
    37. Die CANguru-Bridge registriert Wifi-Sender mit dem Präfix »CNgrSLV« als eigene Clients
    38. Eine Quittung an die Clients geben
    39. Vom CANguru-Server den Frame 0x88 empfangen und mit 0x89 antworten
    40. Die Kommunikation der CANguru-Bridge
    41. Die CANguru-Bridge meldet sich über Telnet im Ausgabefenster des CANguru-Servers
    42. Die CANguru-Bridge empfängt die Datei »lokomotive.cs2« vom CANguru-Server
    43. Die CANguru-Bridge startet die Gleisbox
    44. Die CANguru-Bridge sendet einen PING an die Decoder
    45. Der CANguru-Server verfolgt die Übertragung der Konfigurationsdaten
    46. Wenn alle Decoder sich gemeldet haben, kommt die Meldung »Start WDP«
    47. Zusammenfassung
    48. Der CANguru-Server
    49. Der CANguru-Server sendet einen CAN-Frame mit Cmd 0x88
    50. Der CANguru-Server trägt die IP-Adresse der CANguru-Bridge in das Feld oben links ein
    51. Der CANguru-Server empfängt die PING-Antworten der Decoder
    52. Der CANguru-Server baut eine Liste der Decoder auf
    53. Der CANguru-Server ruft nacheinander alle Decoder aus der Liste auf und fordert ihre Konfigurationsdaten an
    54. Die Konfigurationsdaten ändern
    55. mfx-Lokomotiven erkennen
  10. 4 Wenn die Bahn fertig aufgebaut ist
    1. PC-Komponenten
    2. Steuersoftware
    3. Der CANguru-Server
    4. Start der CANguru-Bridge
    5. Start von Win-DigiPet
    6. Konfiguration der Decoder
    7. Verwaltung des Lokbestands
    8. Modellbahnkomponenten
    9. Die CANguru-Bridge
    10. Gleisbox
    11. Der Weichendecoder
    12. Der Signaldecoder
    13. Die Formsignale
    14. Die LED-Signale
    15. Der Gleisbesetztmelder
    16. Der Lichtdecoder
    17. Der Kamerawagen
    18. Inbetriebnahme der Anlage
    19. Der Weg zum Automatikbetrieb
    20. Fahrstraßen
    21. Zugfahrten
    22. Die Automatik
  11. Fußnoten
  12. Stichwortverzeichnis

Product information

  • Title: Digitale Modellbahn selbstgebaut
  • Author(s): Gustav Wostrack
  • Release date: November 2019
  • Publisher(s): dpunkt
  • ISBN: 9783864907111