Älypuhelinohjaus: BlueRail Trains, Bachmann E-Z App & Monocacy Trains

Keskustelua radan ja rakennusten sähköistämisestä. Digitaali / analogi järjestelmistä, vaihdemoottoreista ym.

Valvojat: jhr, Hermanni

Vastaa Viestiin
LOK
Lämmittäjä
Viestit: 145
Liittynyt: 19.10.2015 21:42

Älypuhelinohjaus: BlueRail Trains, Bachmann E-Z App & Monocacy Trains

Viesti Kirjoittaja LOK » 29.03.2018 04:20

Tutustuin Yhdysvalloissa älypuhelimen Bluetooth-yhteyttä hyödyntävään pienoisrautatiekaluston ohjausjärjestelmään. Ohessa olisi laatimani reportaasi aiheesta. Bluetooth-ohjauksesta voi lukea lisää valmistajien kotisivuilta http://www.bachmanntrains.com/home-usa/ez-app.php ja http://bluerailtrains.com/. Kysymyksiä testissä olleesta Bluetooth-veturista voi lähettää myös allekirjoittaneelle.

- LOK

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Yhdysvaltalainen BlueRail Trains on kehittänyt järjestelmän, jolla pienoismallijunaa voidaan ohjata Bluetooth-yhteyden välityksellä tavallisesta Android- tai iPhone-älypuhelimesta. Älypuhelimesta sekä kalustoon sijoitetuista ohjainpiirilevyistä koostuva järjestelmä mahdollistaa useiden junien samanaikaisen hallinnan digitaalisen komento-ohjauksen (DCC) tavoin. Veturia voi ohjata valmistajan mukaan 100 jalan eli noin 30 metrin etäisyydeltä. Älypuhelimien lisäksi myös tietyt tablet-tietokoneet sopivat ohjaimiksi.

BlueRail-järjestelmän etuja DCC-järjestelmään nähden ovat matalampi hinta sekä aloittelijaystävällisyys. Järjestelmä on lisäksi liikennöintikelpoinen DCC-radoilla: Bluetooth- ja DCC-ohjatut junat eivät (teoriassa) häiritse toisiaan.

Amerikkalainen Bachmann Trains on kehittänyt BlueRail Trainsin järjestelmästä oman E-Z App -version, joka on yhteensopiva edellä mainitun järjestelmän kanssa. Bachmann tarjoaa H0-aloituspakkauksia, jotka sisältävät Bluetooth-ohjainpiirilevyllä varustetun veturin, muutaman vaunun, raidesoikion sekä kiskoille vakiojännitettä syöttävän muuntajan. Bachmannin E-Z App -vetureita voi ohjata joko älypuhelimella tai analogisesti ajomuuntajalla. Bluetooth-ohjattuja vetureita voi ostaa myös erikseen, tosin valikoima rajoittuu vain muutamiin amerikkalaisiin höyry- ja dieselvetureihin. BlueRail Trains myy ainoastaan piirilevypaketteja “DIY”-harrastajille.

Testasin Bluetooth-järjestelmää hankkimalla Bachmannin Blue Lightning - E-Z App™ Train Control -aloitussetin. Aloituspakkauksen tilasin Amazon-verkkokaupasta. Ennen tilausta varmistin, että nykyinen älypuhelimeni (Huawei Y6 Pro & Android 5.1) täytti järjestelmävaatimukset (vähintään Android 4.3 tai iOS8).

Kun aloituspakkaus saapui kotiini, asensin Bachmannin E-Z App-sovelluksen puhelimeeni Googlen Play Storesta. Tämän jälkeen sallin puhelimeni Bluetooth-yhteyden, käynnistin E-Z App -ohjainsovelluksen ja laitoin veturin kiskoille. Muutaman sekunnin kuluttua veturi ilmaantui ohjainohjelmistoon näkyville. Sitten vain liikkeelle kosketusnäytön kaasuvipua siirtämällä! :) Veturin äänet (moottorin käyntiäänet, merkinantolaitteet ym.) tulevat ohjaimena toimivasta älypuhelimesta: itse veturissa ei ole kaiutinta. Veturin asetuksista voi mm. säätää ääniä sekä junan kiihtyvyyttä/hidastuvuutta ja valita junan huippunopeuden (tavarajuna/matkustajajunakäyttö).

Bluetooth-veturi testiradalla.jpg
Bluetooth-veturi testiradalla.jpg (133.35 KiB) Katsottu 1162 kertaa

E-Z App -valikot.jpg
Bachmann E-Z Appin valikkoja: Vasemmanpuoleinen kuvakaappaus esittää päävalikkoa, johon Bluetooth-kantaman sisällä olevat veturit listautuvat. Samasta älypuhelimesta voi ohjata useita vetureita samanaikaisesti. Keskimmäinen kuva esittää veturin ohjauspaneelia, josta hallitaan nopeutta, liikesuuntaa, valoja ja merkinantolaitteita. Ohjattavaa junaa voi vaihtaa "lennosta" liu'uttamalla näkymää ohjauspaneelista toiseen. Vetureita voi myös niputtaa moniajoa varten yhteen, jolloin niitä voi ohjata samasta ohjauspaneelista. Oikeanpuoleinen kuva esittää asetuspaneelia, josta voi säätää mm. veturin inertiaa ja valita nopeusalueen.
E-Z App -valikot.jpg (97.03 KiB) Katsottu 1162 kertaa

Aloituspakkauksen ratasoikion lisäksi olen ajanut Bluetooth-veturillani paikallisen pienoisrautatiekerhon DCC-radalla. Veturi kulki DCC-radalla hyvin ja se selviytyi jopa kerhon omaa DCC-kalustoa luotettavammin kerhoradan vaihteista. Ainoa ongelma kerhoradalla liikennöitäessä olivat hetkelliset oikosulut, joita kerhon omat DCC-veturit satunnaisesti tuottivat kerhoradan vaihteissa. Bluetooth-veturi pysähtyi oikosulun ilmetessä radalle ja vaati käyttäjää luomaan uuden Bluetooth-yhteyden veturiin ennen matkan jatkamista. Veturi ei kertaakaan karannut ohjauksesta: mikäli Bluetooth-yhteys syystä tai toisesta katkeaa, veturi pysähtyy ja jää odottamaan uutta Bluetooth-yhteyttä.

Bluetooth-veturi DCC-kerhoradalla.jpg
FT-sarjan dieselveturi Fayettevillen tehdasraiteistolla vaunuineen. Kuvattu Ozarks Model Railroad Associationin (OMRA) kerhoradalla.
Bluetooth-veturi DCC-kerhoradalla.jpg (192.31 KiB) Katsottu 1162 kertaa

Bluetooth-ohjatun veturin voi halutessaan muokata akkukäyttöiseksi, jolloin veturia voi käyttää virroittamattomilla kiskoilla tai erityisen likaisilla kiskoilla. Virroittavilla kiskoilla liikkuessaan veturi voi ladata akkuaan ja pidentää näin toiminta-aikaansa virroittamattomilla kiskoilla. Tämä on DCC-kalustoon nähden suuri etu. (DCC-ohjauksessa kaikki komennot kulkevat kiskoja pitkin veturille, joten DCC-kalustoa ei voi ohjata virroittamattomilla kiskoilla.) Akkukäytöstä kiinnostuneet DIY-harrastajat voivat hankkia BlueRail Trainsiltä paketteja, jotka sisältävät ohjainpiirilevyn sekä akun johdotuksineen. BlueRail Trainsin ohjainpiirilevy on toistaiseksi varsin isokokoinen (28mm x 58,6mm), minkä johdosta järjestelmää ei voi käytännössä asentaa H0-mittakaavaa pienempiin vetureihin.

EDIT: tekstiä täsmennetty kommenttien ja kysymysten pohjalta.
EDIT 2: otsikkoa muokattu kuvaavammaksi.
LOK
lakivija[at]hotmail.com

Jaahe
Ratavartija
Viestit: 33
Liittynyt: 29.01.2016 20:14

Re: Älypuhelinohjaus: BlueRail Trains & Bachmann E-Z App

Viesti Kirjoittaja Jaahe » 31.03.2018 10:40

Kiitos hyvästä ja todella mielenkiintoisesta jutusta!

Tämän kaltaiset systeemit ovat varmasti tulevaisuutta ja toivottavasti homma kehittyy eteenpäin. Toistaiseksi piirilevyn koko rajoittaa jonkin verran sovellusmahdollisuuksia suomikalustoon.

Yksi kysymys tuli heti mieleen:
Älypuhelimesta sekä kalustoon sijoitetuista ohjainpiirilevyistä koostuva järjestelmä mahdollistaa useiden junien samanaikaisen hallinnan digitaalisen komento-ohjauksen (DCC) tavoin.
Bachmann E-Z Appin valikkoja: Vasemmanpuoleinen kuvakaappaus esittää päävalikkoa, johon Bluetooth-kantaman sisällä olevat veturit listautuvat. Samasta älypuhelimesta voi ohjata useampaa veturia vuorotellen.
Ymmärsinkö siis oikein että, bluetoothille ominaisesti, systeemillä pystyy ohjaamaan vain yhtä veturia kerrallaan? Eli jos haluaa samanaikaisesti ajaa montaa junaa niin periaatteessa pitäisi olla jokaiselle piirilevylle oma bluetooth-yhteys?

-Jaahe

magnuken
Lämmittäjä
Viestit: 356
Liittynyt: 28.04.2008 10:26

Re: Älypuhelinohjaus: BlueRail Trains & Bachmann E-Z App

Viesti Kirjoittaja magnuken » 31.03.2018 18:45

Olen myös suunnitellut N mittakaavan DCC ratani muuttamista radio-ohjatuksi tavalla tai toisella. Ainakin seuraavat systeemit löytyvät:

1. Bluetooth Smart 4.0
-Valmistaja esim. Monocacy Trains http://monocacytrains.com/
-Iso kokoinen
-Ei moottorin akkuvarmennusta
-Älypuhelinohjaus

2. Wifi laitteet
-Valmistajia esim. Wifitrax http://www.wifitrax.com/ sekä LocoFi https://www.wifimodelrailroad.com/locofi-tm
-Iso kokoinen
-Löytyy myös malli akku(kondensaattori)varmennuksella
-Älypuhelinohjaus

3. Perinteelliset radio-ohjauslaitteet
-Valmistaja esim.Micron Radio Control http://www.micronradiocontrol.co.uk/
-Löytyy "N-skaalaan" sopivaa vastaanotinta
-Ei moottorin akkuvarmennusta
-Täysin valmistajakohtainen systeemi
-Ohjaus erillisella radiolaitteella

Eli toistaiseksi ei löydy kuin perinteellisiä radio-ohjauslaitteita joissa vastaanotin olisi "N-kokoa". Taidan vielä odottaa, että joko Bluetooth tai Wifi vehkeisiin tulee pieniä veturivastaanottimia.

Kaikkein mielelläni luopuisin täysin virrallisista kiskoista paitsi jostakin varikolla sijaitsevasta latauspätkästä. Mutta tässäkin N-skaala asettaa kovat rajoitteet siihen minkä kokoista akkua saa veturiin sopimaan!

Ps. Tuo Bluetooth Smart 4.0 sallii siis vaikka kuinka monta yhtäaikaista yhteyttä, eli voi käskyttää monia vetureita.

LOK
Lämmittäjä
Viestit: 145
Liittynyt: 19.10.2015 21:42

Re: Älypuhelinohjaus: BlueRail Trains & Bachmann E-Z App

Viesti Kirjoittaja LOK » 31.03.2018 21:08

Kiitokset Jaahe yläpuolen palautteesta! Täsmensin artikkelin tekstiä kysymyksesi pohjalta.

Sekä BlueRail Trainsin älypuhelinsovellus että Bachmannin E-Z App sallivat useiden (jopa kymmenien) junien samanaikaisen hallinnan. Ohjattavaa veturia voi vaihtaa "lennosta" liukumalla älypuhelinsovelluksessa veturin ohjauspaneelista toiseen. Ei siis tarvitse pysäyttää junaa 1, jos samasta älypuhelimesta haluaa hetken ajaa junaa 2. (magnuken jo ehtikin mainita Bluetooth 4.0:n kyvystä kommunikoida useiden laitteiden kanssa samanaikaisesti.)

Vetureita voi myös niputtaa saman ohjauspaneelin alle, jolloin vetureiden moniajo on mahdollista samasta ohjauspaneelista. Omistan vasta yhden Bluetooth-veturin, joten en ole päässyt kokeilemaan moniajoa tai usean junan samanaikaista ohjausta samasta älypuhelimesta.

Ohjainohjelmiston voi halutessaan myös pyytää näyttämään kaikkien komennossa olevien vetureiden ohjauspaneelit samanaikaisesti, jolloin ohjauspaneeleja ei tarvitse selata tabletin tai älypuhelimen ruudulla. Kyseisen näkymän saa päälle E-Z App -sovelluksesta painamalla päävalikon "Multi-Train"-näppäintä.

magnukenin mainitseman Monocacy Trainsin Bluetooth-ohjainpiirit ovat 67 mm x 17mm x 5mm eli huomattavasti BlueRail Trainsin ohjainpiirejä kapeampia. Monocacy Trainsin kotisivuilta löytyy blogi, jossa kyseinen piirilevy on asennettu N-mittakaavan jenkkidieselveturiin: http://monocacytrains.com/2016/09/27/bachmann-n-scale/

Monocacy Trains ei myy akkupaketteja Bluetooth-piirilevyjensä kanssa, mutta yhtiön mukaan heidän tuotteensa sopivat myös akkukäytöön. N-mittakaavan akkupaketeista jouduttaneen totisesti vielä haaveilemaan useamman vuoden verran. :roll:
LOK
lakivija[at]hotmail.com

LOK
Lämmittäjä
Viestit: 145
Liittynyt: 19.10.2015 21:42

Älypuhelinohjaus: BlueRail Trains vs Monocacy Trains

Viesti Kirjoittaja LOK » 18.05.2018 09:25

Bachmannin E-Z App -veturiin tyytyväisenä päätin kokeilla, kuinka sujuvasti tavallinen H0-veturi muuntuu älypuhelinohjattavaksi. Muutostyön yhteydessä halusin testata yhdysvaltalaisen Monocacy Trainsin Bluetooth-moduuleja ja ohjainsovellutusta. Vertailen tässä kirjoituksessa Monocacy Trainsin moduulia ketjussa aiemmin mainitun BlueRail Trainsin moduuliin. Kirjoituksen tiedot on koottu valmistajien kotisivuilta http://monocacytrains.com ja http://bluerailtrains.com. Seuraavassa kirjoituksessani kerron, kuinka asensin Monocacy Trainsin moduulin kapeanokkaiseen Bachmannin GP35-dieselveturiin.

- LOK

GP35 ja FT-A.jpg
Bluetooth-veturit vastakkain. Vasemmalla GP35, jota käskyttää jälkiasennettu Monocacy Trains -moduuli. Oikealla puolestaan FT-A, jossa on tehdasasennettu Bachmann/BlueRail Trains -moduuli.
GP35 ja FT-A.jpg (118 KiB) Katsottu 528 kertaa


Miten Monocacy Trains eroaa BlueRail Trainsistä?

Monocacy Trainsin piirilevy on kooltaan 67 x 17 x 5 mm ja Bluerail Trainsin piirilevy vastaavasti 58,6 x 28 x 5 millimetriä. Pienemmän koon ansiosta Monocacy Trainsin piirilevy on huomattavasti kilpailijaansa helpommin sovitettavissa kapeanokkaisiin H0-vetureihin. Monocacy Trainsin piirilevy istuu jopa tiettyihin N-mittakaavan vetureihin. Kilpailijasta poiketen Monocacy Trainsin Bluetooth-moduulit toimivat sekä tasa- (DC) että vaihtovirtaradoilla (AC). Kummankin valmistajan tuotteet ovat yhteensopivia DCC-radoilla. Monocacy Trainsin moduuleja voi kilpailijastaan poiketen hyödyntää myös vaihteiden Bluetooth-ohjaukseen: ohjainohjelmisto kysyy asennuksen jälkeen käyttäjältä, toimiiko moduuli vaihde- vai veturiohjaimena.

BlueRail Trainsin moduuli tarjoaa veturikäytössä kilpailijaansa runsaammin laajennusmahdollisuuksia: Välttämättömien syöttö- ja moottorijohtojen lisäksi BlueRail-piirilevyssä on erillinen kohtio mahdollisen akkupaketin johdotuksille, neljä erillisohjattavaa valojohdinta (yhteisellä paluujohdolla) sekä laajennuspistoke esim. veturiin asennettavaa kaiutinta varten. Tiiviin Bachmann-yhteistyön ansiosta moduuli on lisäksi yhteensopiva Bachmann E-Z App -ohjainsovelluksen kanssa. Monocacy Trainsin piirilevystä löytyy välttämättömien syöttö- ja moottorijohtimien lisäksi ainoastaan kaksi erillisohjattavaa on valojohtoa. Kummallekin valojohdolle on tosin oma paluujohto. Monocacy Trainsin tuotteet eivät ole yhteensopivia kilpailijoiden tuotteiden kanssa.

Bluetooth-moduulien ohjaamiseen tarvittavat älypuhelinsovellutukset ovat kummankin valmistajan tapauksessa vapaasti ladattavissa Googlen Play Storesta (Android) ja Applen App Storesta (iOs). Laitteistovaatimukset ja tuetut älypuhelimet/tabletit voi tarkastaa BlueRail Trainsin ja Monocacy Trainsin kotisivuilta. Ohjelmistot ovat toiminnoiltaan ja ulkonäöltään hyvin samankaltaisia kuin ylempänä esitelty Bachmann E-Z App.

Pikaisen testin perusteella jouduin toteamaan, ettei Monocacy Trains Appia ja Bachmannin E-Z Appia kannata käyttää samanaikaisesti samasta älypuhelimesta: ohjelmistot alkavat yhtäaikaisesti avattuna kilpailla puhelimen Bluetooth-yhteyden käytöstä, jolloin vetureiden toiminta muuttuu epäluotettavaksi. Veturit saattavat tällöin pysähtyä yllättäen - tai ampaista varoittamatta täyteen vauhtiin. :!: Jos BlueRail Trainsin ja/tai Bachmann E-Z Appin moduuleilla varustettua kalustoa haluaa ajaa samanaikaisesti Monocacy-moduuleilla varustetun kaluston kanssa, on ohjaamiseen syytä käyttää kahta eri älypuhelinta.


Bluetooth-moduulien hinnoista ja saatavuuksista

Johtosarjalla varustetun Monocacy Trains -moduulin kappalehinta on vajaat 40 dollaria. BlueRail Trainsin moduuli johtosarjoineen oli hinnaltaan noin kaksinkertainen, tosin kyseisiä moduuleja ei ole tätä kirjoitettaessa enää kaupan (Yhtiö lanseeraa kesällä 2018 uuden version tuotteestaan). BlueRail Trains tarjoaa asiakkailleen lisäksi valmiilla akkupaketilla varustettuja moduuleja johdotuksineen. Mainitut hinnat eivät sisällä veroja ja toimituskuluja.

Monocacy Trains myy moduulejaan maailmanlaajuisesti verkkokaupassaan. Toimituskulut ulkomaille toimitettaessa olivat tätä kirjoitettaessa 15 dollaria ilman tullia/veroja. Maksun voi suorittaa verkkokaupassa mm. VISAn pankki/luottokortilla. Korttimaksun välittäjänä toimii PayPal. Maksamiseen ei kuitenkaan tarvitse luoda omaa PayPal-tiliä. BlueRail Trains ei toistaiseksi toimita tilauksia Pohjois-Amerikan ulkopuolelle, mutta yhtiö on luvannut laajentaa jälleenmyyntiverkkoa ulkomaille lähitulevaisuudessa.
Viimeksi muokannut LOK, 19.05.2018 21:58. Yhteensä muokattu 1 kertaa.
Syy: Oikoluettu.
LOK
lakivija[at]hotmail.com

mattih
Konduktööri
Viestit: 92
Liittynyt: 19.09.2007 15:21

Re: Älypuhelinohjaus: BlueRail Trains & Bachmann E-Z App

Viesti Kirjoittaja mattih » 18.05.2018 16:15

Bluetooth ehkä toimii jotenkin, mutta minusta siinä on hieman liikaa rajoitteita. Itse suosisin mielummin WLAN-yhteyksiä veturin ja controllerin välillä, yhteydet olisivat paljon luotettavammat ja olisi monipuolisemmat mahdollisuudet erilaisiin käyttötarkoituksiin.

Itse halusin rakentaa kameraveturin, joten asensin Huruni sisään Raspberry Pi Zero W-kortin, jossa yhdellä 65mm × 30mm kortilla (Tosin USB- ja Micro-HDMI-liittimet pullistavat reilun millin yli luvattujen mittojen) on lähes kaikki tarvittava: 1 core 1 GHz CPU, 512 MB muistia, USB- ja Micro-HDMI-liitäntä, Micro-SD-korttipaikka, 40 pinniä GPIO:ta, WLAN- ja Bluetooth-antennit jne, sekä CSI-liitäntä kameralle.
Kuva

Mulla on siis Hurussani Linux käyttiksenä, ja 16 Gigan SD-kortille mahtuu jopa täysi Desktop-ympäristö, tallennustilaa jää muuhunkin enemmän kuin tarpeeksi.
Itse Raspberry Pi Zero W maksoi 11$, pieni kameramoduuli 13$, SD-kortti ~10 Euroa.

Kamerakäytössäni kyseinen kortti vaatii 5V syötöllä noin 200 mA syötön kortille koko ajan. Koska tarkotus on ajaa veturia DCC-radalla, tarvitsee Zeron saama virta ensin laskea DCC-jänniteestä joko 5V tai 3,3V syöttöön. Lisäksi kortti tarvitsee jatkuvan syötön, virran katketessa edes hetkellisesti kortti boottaa, jolloin kestää reilun 30 sekuntia ennenkuin käyttis on taas käytössä. Tämän vuoksi tarvitsin veturiin myös akun.
Mulla sattui olemaan miljoonalaatikossa sattumalta juuri oikean kokoinen 2400mAh LiPo-akku, joten pistin sen veturiin. DCC-syötöstä pudotan jännitteen ensin 5 volttiin stepdown-voltageregulaattorin avulla, jonka kautta lataan akkua 5v UBS-syötölle tarkoitetun laturin kautta, joka lataa akkua tarpeen mukaan, ja jossa on myös ylilataus- ja ylivirtasuoja. Laturilta lähtee 3,7V syöttö, jonka ensin tyhmänä kytkin suoraan Zeron 3,3V syöttöön. Tämä toimi ensimmäisen muutaman tunnin verran, jonka jälkeen piirillä ollut oma regulaattori ylikuumeni, ja se kortti kuoli siihen. Onneksi tilasin niitä 4 kpl :) (Tarkoitus oli tehdä ehkä vielä toinenkin kameraveturi, sekä yksi toinenkin projekti josta en vielä kerro) ;)
Tästä viisastuneena akkulaturin ja Zeron väliin lisäsin vielä erillisen 3,3V jänniteregulaattorin, ja askartelin kortille jäähdytyksen johtaen lämmön ainenkin massiviseen messinkirunkoon, ehkä lisään vielä erillisen lisäjäähdytyksen CPU:n ja regulaattorin päälle, se ei vielä ole tehtynä.
Veturi lataa akkua aina 5V 500mA virralla aina kun akkua tarvii ladata, ja kun kiskoissa on 6,5 - 30 V jännite (30V maksimisyöttö mun stepdown-jänniteregulaattorille).

Kun mulla oli projekti jo näin pitkällä, ajattelin että näillä GPIO-pinneillä ja akulla voisin ajaa myös veturia. Testailin tätä myös hieman jo, ihan vaan tutkiakseni kuinka helppoa tämä olisi, mutta en kyllä jaksanut paljoa tähän edes käyttää aikaa.
Testissäni ohjasin Rocon 12v moottoria suoraan Zeron GPIO-pinnin kautta, Zeron DA-muuntimen (PWM) avulla. Moottorin toinen napa oli kiinni 3,3V syötössä, toine napa maadoitti GPIO-pinnin kautta.
Testikäytössäni oli vaan yksinkertainen tekstipohjoinen käyttöliittymä, jota SSH:n kautta käskytin. Ohjaus toimi sinänsä hyvin, veturi liikkuu kyllä akun voimalla ilman syöttöä kiskoista. Mutta näin yksinkertaisessa kytkennässähän ei ollut mahdollista edes vaihtaa moottorin pyörimissuuntaa. Jos tätä haluaisi kehittää edelleen, kannattaisi ehkä harkita jotain sopivaa 5v moottoria, ja eriyttää moottorin virransyöttö erillisen piirin taakse.
Itselläni ei tosin ole tällä hetkellä ajatusta leikkiä moottorin ohjauksella akulla, koska mulla on liikaa muita projekteja jotka kiinnostaa nyt enemmän, ja koska ajan vetureitani kuitenkin DCC:llä.

Hmm, hairahdin nyt hieman alkuperäisestä aiheestani, WLAN:in monipuolisuudesta Bluetoothiin verrattuna. Tästä esimerkkinä voitaneen esim mainita, että ensin kameraveturilla oli hieman ongelmia saada (liki)reaaliaikaista kuvaa Raspberry Zeroon kytketyltä kameralta tietokoneelle. Kokeilin monia eri tapoja siirtää videokuva kameralta tietokoneelleni suorana feedinä, mutta näissä oli erilaisia ongelmia: Huono kuvanlaatu, pätkimistä kuvassa, 1080p FullHD:käytössä alkoi loppumaan CPU ajoittain, 3-4 sekunnin viiveitä kuvassa. Lopulta sain kuvayhteyden toimimaan tarpeeksi hyvin 720p resoluutiolla, lukiessani ffmpegillä kuvan kameralta, ja välittämällä sen netcatilla UDP-paketteina PC:lle. Viive ehkä noin 0,2 sec luokkaa, jonka kanssa pystyn elämään :) Tämän ohella voin käyttää Hurussani pyörivää linuxia ssh:lla ja vaikkapa siellä pyörivää X-käyttöliittymää VNC:n yli - onnea yritykseen sinihampaan yli! ;)
Tietty videokuvan lähettäminen on hieman eri asia kuin ohjaussignaalin lähettäminen, mutta silti pidän WLANia hieman bluetoothia parempana. Varsinkin kun viimeaikoina WLAN-palikat ovat huomattavasti pienentyneet ja halventuneet :)

-MattiH.

HannuPeltola
Ratavartija
Viestit: 21
Liittynyt: 03.05.2018 13:34

Re: Älypuhelinohjaus: BlueRail Trains & Bachmann E-Z App

Viesti Kirjoittaja HannuPeltola » 19.05.2018 11:17

Kiitoksia erittäin mielenkiintoisesta katsauksesta bluetooth-ohjaukseen! Olen tätä kehitystä pitänyt silmällä puolipassiivisesti, mutta vielä olen päätynyt siihen, että se ei sovellu omaan käyttöön.

LOK
Lämmittäjä
Viestit: 145
Liittynyt: 19.10.2015 21:42

Älypuhelinohjaus: Monocacy Trains -moduulin asennus

Viesti Kirjoittaja LOK » 19.05.2018 20:57

Ohessa olisi kertomus Bluetooth-moduulin asentamisesta. Kyseessä oli ensimmäinen kerta, kun tein muutoksia pienoismalliveturin elektroniikkaan: kirjoitin tämän vuoksi kertomukseeni huomautuksia, jotka tekisin seuraavalla asennuskerralla toisin. Elektroniikan juottamiseen vihkiytyneiltä harrastajilta kuulisin mieluusti kommentteja ja kehitysehdotuksia työtapojeni parantamiseksi. Juotostöissä käytin Juottamisesta aloitteleville mallinrakentajille -ketjun välineitä. Aikaa muutostyön toteutus vei vajaat kolme tuntia.

- LOK

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Monocacy Trains -moduulin testialustaksi hankin Bachmannin valmistaman H0-mittakaavan DCC-veturin yhdysvaltalaisesta Trainworld.com-verkkokaupasta. Veturiin asennettu DCC-dekooderi on tässä tapauksessa tarpeeton lisävaruste, joka joudutaan poistamaan veturista. Veturissa on ledein toteutetut ylävalonheittimet DCC-piirilevyyn juotettuna. Hyödynsin alkuperäiset ledit veturini muutostyössä.

Asennettava Bluetooth-moduuli syöttää valojen johtimille ratajännitettä, minkä vuoksi hankin Monocacy Trainsin suositusten mukaisesti kaksi 1000 ohmin (1 kΩ) vastusta ledien suojaamiseksi. (Ledeille oli DCC-dekooderissa vastukset piirilevyyn juotettuna, mutta en halunnut tuhota toimivaa dekooderia.) Vastuksia, valkoisia ledejä sekä muita veturin sähköistykseen sopivia komponentteja voi tilata Suomessa esim. SP-Elektroniikalta. Etuvastuksen mitoituksesta ja ledien kytkemisestä voi lukea tarkemmin esim. Kari Huhtaman harraste-elektroniikkasivuilta.

HUOM! DCC-dekooderit ja Bluetooth-moduulit ovat herkkiä hankaussähköstä aiheutuville virtapiikeille. Vältä asennustyön aikana vaatteita, jotka tuottavat hankaussähköä. Ennen piirilevyihin koskemista pura hankaussähkö koskettamalla esim. metallista pöydänjalkaa tai vesijohtoa.

Bluetooth-moduulin asennus aloitetaan irrottamalla veturin koppa rungosta. Kopan irrotusohjeet löytyvät tavallisesti valmistajan kotisivuilta tai veturin mukana tulleista ohjeista. Omassa veturissani oli kahdella ristipääruuvilla kiinnitetty musta "pohjapanssari", jonka alla sijaitsivat varsinaiset kopan kiinnitysruuvit (2 kpl, ristipää). Tuin veturin purkamisen ajaksi ylösalaisin vaahtomuoviseen telineeseen, jotta kopan herkät detaljit eivät vahingoittuisi irrotustyön yhteydessä (kuva alla). Ruuvien irrotuksen jälkeen rungon sai nostettua teleineen pois kopasta.

Kopan irrotus.jpg
Kopan irrotus.jpg (76.66 KiB) Katsottu 410 kertaa

Kopan irrotuksen jälkeen perehdyin veturini alkuperäisiin johdotuksiin. Yhdysvaltalaiset pienoisrautatievalmistajat näyttäisivät käyttävän yhteisiä värikoodeja johdotuksissa, minkä ansiosta johtosarjan kytkentä veturiini oli helppoa: Punaiset ja mustat johdot syöttävät virtaa pyörien virroitinliuskoilta veturin DCC-dekooderille/Bluetooth-moduulille. Omassa veturissani kumpikin teli virroittaa, joten mustia ja punaisia johtoja on kaksi paria. Harmaa ja oranssi johto syöttävät puolestaan virtaa DCC-dekooderilta/Bluetooth-moduulilta veturin moottorille. DCC-piirilevyn päätyihin juotettujen ledien plus- ja miinusnavat oli merkitty kätevästi veturini DCC-piirilevyyn. Tarvitsin kyseistä tietoa myöhemmin. Alla kuva avatusta veturista ennen alkuperäisten sähkökytkentöjen purkamista.

Veturi ilman koppaa.jpg
Veturi avattuna. Alkuperäinen DCC-moduuli on lähes kaksi kertaa Bluetooth-moduulia pidempi, joten asennustilaa on runsaasti pituussuunnassa. Korkeus- ja leveyssuunnassa tilaa on puolestaan hyvin rajoitetusti: kopan ja DCC-moduulin väliin jää vain noin puoli millimetriä rakoa kummallekin puolelle. Monocacy Trains -moduulin leveys ja korkeus vastaavat onneksi Bachmannin DCC-moduulin mittoja, joten runkoa ei tarvitse muokata. Kuvassa näkyvät myös tilaamani 1 kΩ:n vastukset sekä Bluetooth-moduulin johtosarja.
Veturi ilman koppaa.jpg (215.11 KiB) Katsottu 410 kertaa


DCC-dekooderi oli tässä pienoismallissa kytketty veturin sähköjohtoihin alapuolen kuvassa näkyvillä metallisilla klipseillä. Johtojen irrotus kävi vaivattomasti työntämällä klipsit paikoiltaan pienellä lattapääruuvimeisselillä. Itse DCC-piirilevy oli kiinnitetty runkoon kahdella ristipääruuvilla.

Veturissani on useimpien kaupallisten valmismallien tavoin häiriönpoiston komponentit valmiiksi moottoriin juotettuna. Asennettava Bluetooth-moduulini on täten turvassa sähkömoottorin tuottamilta virtapiikeiltä ja radiotaajuisilta häiriöiltä. Kiitokset jäsen ealabille häiriönpoistoa koskevasta opastuksesta! :)

DCC-dekooderin klipsien irrotus.jpg
DCC-dekooderin klipsien irrotus.jpg (64.82 KiB) Katsottu 410 kertaa

Katkaisin Bluetooth-moduulin johtosarjan punaisesta ja mustasta syöttöjohdosta lyhyet pätkät etu- ja takatelin johtojen yhdistämiseksi (alapuolen kuva). Johtosarjan muista johdoista olisi voinut myös katkoa ylimääräisen johtopituuden pois, mutta en nähnyt tässä tapauksessa toimenpiteestä suurta hyötyä: ylimääräiselle johtopituudelle riitti tilaa kopan sisällä. Johtoliitosten eristykseen käytin kutisteletkua, joka eristämisen ohella tukee liitoksia. Olen alapuolen kuvassa ujuttanut kutisteletkun pätkät valmiusasemiin takapään telin johdoille.

Juotostöissä käytin apuna hauenleuoilla varustettua juotostelinettä. Haenleuat puristivat hentoja johtoja tosin niin tiukasti, että johtojen kuoriin tuli pieniä nirhaumia. Ensi kerralla laitan hauenleukojen ja ohuiden johtojen väliin vaikka kartonkia pehmikkeeksi. Kylmäjuotosten välttämiseksi testasin jokaisen juotossauman yleismittarilla ennen sauman eristämistä.

Johtojen valmistelu juotoksia varten.jpg
Johtojen valmistelu juotoksia varten.jpg (141.7 KiB) Katsottu 410 kertaa

Johtojen juottaminen.jpg
Johtojen juottaminen käynnissä. Veturin moottorin kohdalla näkyy häiriönpoiston komponentteja.
Johtojen juottaminen.jpg (115.46 KiB) Katsottu 410 kertaa


Moottori- ja syöttöjohtojen kiinnittämisen jälkeen liitin Bluetooth-moduulin johtosarjaan (kuva alla). Veturi oli tämän jälkeen valmis ensimmäiseen koeajoon. Ensimmäisellä käyttökerralla Monocacy Trains App kysyy Bluetooth-moduulin käyttötarkoituksen (veturi/vaihdekäyttö) sekä käyttöönotettujen valojohtojen lukumäärän (0, 1 tai 2 – koeajossa 0). Tietoja voi myöhemmin muuttaa sovellutuksen asetuksista. Olen koonnut tämän viestin loppuun kuvakaappauksia ohjainsovelluksesta.

Veturi koeajovalmiina.jpg
Veturi koeajovalmiina.jpg (112.06 KiB) Katsottu 410 kertaa

Onnistuneen koeajon jälkeen merkitsin DCC-piirilevyyn juotettujen ledien miinusnavat (katodit) teipillä (alapuolen kuvan kohta 1). Irrotin ledit piirilevyn pinnasta pienillä pihdeillä. Veturin lyhyen pään ledi on tehtaalla suojattu mustalla muoviletkun palalla, joka estää valon kajastuksen ohjaamotilaan.

Ledien irrotuksen jälkeen juotin ledien katodeille etuvastukset (kohta 2). Ledin ja vastuksen välisen sauman eristin vastuksen päälle ylettävällä kutisteletkun pätkällä. Itse vastukset olisi jälkikäteen pohdittuna kannattanut kuitenkin jättää paljaiksi, jotta vastusten tuottama lämpö poistuisi tehokkaammin. Lopuksi kiinnitin ledin ja vastuksen muodostamat paketit Bluetooth-johtosarjaan (kohta 3) juottamalla. Moduulin kytkentäkaavio on nähtävillä oheisesta linkistä: https://web.archive.org/web/20160826060 ... am.001.png

Valojen asennuksen jälkeen testasin veturia radalla. Säädin samalla ohjainsovelluksen asetuksista valot syttymään ja sammumaan veturin liikesuunnan mukaisesti.

Ledien asennusvaiheet.jpg
Ledien asennusvaiheet.jpg (185.46 KiB) Katsottu 410 kertaa

Onnistuneen koeajon päätteeksi teippasin ledit veturin runkoon alkuperäisille paikoilleen. Kiinnitin myös Bluetooth-piirin kahdella teippisuikaleella runkoon, sillä Monocacy Trainsin piirilevyssä ei ole reikiä ruuveille. Paketoin myös sähköjohdot piirilevyn päälle teippisuikaleilla. Asennustyön päätteeksi ruuvasin veturin kopan paikoilleen. Alla kuva koppaa vaille valmiista veturista sekä veturista suorittamassa koeajoa OMRAn DCC-kerhoradalla. Lopuksi vielä muutama kuvakaappaus Monocacy Trains Appistä muutostyön eri työvaiheiden ajalta.

Bluetooth-piirilevy ja valot veturin runkoon asennettuna.jpg
Bluetooth-piirilevy ja valot veturin runkoon asennettuna.jpg (81.01 KiB) Katsottu 410 kertaa

Koeajolla.jpg
GP35 koeajolla Bluetooth-muunnoksen jälkeen. Kuvattu OMRAn DCC-kerhoradalla.
Koeajolla.jpg (150.3 KiB) Katsottu 410 kertaa

Monocacy Trains App.jpg
Muutama kuvakaappaus ohjainsovelluksesta. Vasemmassa kuvassa sovellus etsii älypuhelimen kantaman päässä olevia, sähköistettyjä Monocacy Trains -moduuleja. Seuraavassa kuvassa ohjelmisto tiedustelee juuri käyttöönotetun moduulin käyttötarkoitusta. Kolmannessa kuvassa on esitetty veturikäytössä olevan moduulin asetuksia. Oikealla puolestaan kuva veturin ohjauspaneelista.
Monocacy Trains App.jpg (103.65 KiB) Katsottu 410 kertaa
LOK
lakivija[at]hotmail.com

LOK
Lämmittäjä
Viestit: 145
Liittynyt: 19.10.2015 21:42

Re: Älypuhelinohjaus: BlueRail Trains & Bachmann E-Z App

Viesti Kirjoittaja LOK » 13.06.2018 08:21

BlueRail Trainsin työntekijä näyttää oheisella Youtube-videolla, kuinka Bluetooth-veturit saa muunnettua helposti äänillä varustetuiksi vetureiksi: Hän piilottaa veturin perässä olevaan katettuun tavaravaunuun 10 dollarin Bluetooth-kaiuttimen. Bluetooth-kaiutin asetetaan toistamaan älypuhelimen äänet, jolloin veturin ohjainsovelluksen tuottamat moottoriäänet ja äänisignaalit kuuluvat vaunun kaiuttimesta älypuhelimen oman kaiuttimen sijaan. Bluetooth-kaiutin ja veturin ohjainsovellus eivät häiritse toistensa toimintaa. Vastaava Bluetooth-kaiutin mahtuisi todennäköisesti hyvin helposti esim. suomalaisen H0-Dr12-veturin sisuksiin.

Linkki englanninkieliseen videoon: https://youtu.be/lB4HT-_9jFQ

Videolla esitetyn muunnoksen huono puoli on, että kaiuttimen akku pitää säännöllisin väliajoin ladata. Bluetooth-kaiutin kannattanee muokata ratajännitettä hyödyntäväksi, jolloin kaiutinta ei tarvitse poistaa latausta varten veturista/vaunusta.
LOK
lakivija[at]hotmail.com

Vastaa Viestiin