Nouveau satellite à 2 composants

[Tony04]

Bonjour à tous,

j'ai enfin bouclé mon projet de satellites à base de ESP et voici le résultat.
Tout ce qui suit dans ce fil a été testé et fonctionne parfaitement sur un ensemble physique de simulation destiné à une expo au moi de mai (photos en PJ).
Il s'agit d'un TCO et de 3 satellites qui communiquent par WIFI STATION sans passer par une BOX. Comme pour toutes mes installations, j'ai séparé la partie traction de la partie commande du réseau.

L'objectif était de proposer à des débutants (ou non) une solution pour commander, avec un minimum de composants et de câblage, des aiguillages, des feux, du son ou des capteurs, et tout cela pour un prix de quelques euros. Il suffit d'un ESP WeMos à 2,30 (par 10) et d'un convertisseur DC/DC 3,3V à 0,62€ pour commander jusqu'à 11 servos (ou moins de servos et des feux ou des capteurs). Tout cela en n'ayant qu'une alimentation 5V à tirer (+ les servos, feux ou capteurs bien sûr).

Cela s'adresse aussi à tout  ceux qui ont peur d'aborder le bus CAN si cher à Locoduino (et à moi aussi).

Mon projet est devenu réalité avec l'aide de Jean-Luc qui a modifié sa librairie SlowMotion pour fonctionner aussi avec des ESP et que je voulais à tout prix intégrer dans ce projet.

J'ai fais fabriquer pour l'instant 3 PCB sur lesquels il est possible de monter soit des mini-borniers soit des picots mâles pour les servos:
- Satellite de base (taille 60x55mm) (en PJ) avec emplacement pour 1 ULN2803
- Satellite avec DFPLAYER
- Satellite avec 1 ou 2 réplicateurs de ports MCP23S17 qui permet 32 ES + quelques unes du WeMos. (taille 90x60mm)

En partant du PCB de base et avec très peu de modifications de pistes j'ai même commandé un pont tournant avec un A4988 et des leds programmables pour le repérage des voies.

Vu le prix de revient, la taille du PCB et la connexion quasi inexistante entre les satellites hormis le 5V, il n'y a plus à hésiter pour rajouter un satellite à chaque fois que cela peut raccourcir les liaisons vers les servos, capteurs ou feux.

Il n'y a pas de librairie à installer pour le WIFI mais il faut installer un Add-on comme indiqué ici: https://randomnerdtutorials.com/how-to-install-esp8266-board-arduino-ide/

La transmission est remarquablement sécurisée car l'émetteur sait à tout moment si le message est bien arrivé ou non. Mon prototype est composé de 1 TCO et de 3 satellite et je n'ai jamais eu le moindre raté.

Ne pouvant joindre à ce fil  que 4 fichiers, je peux vous envoyer mes sketchs ou les fichiers Gerber si vous me laisser votre adresse de courriel par messagerie privée.

Je peux aussi proposer à ceux que ça intéresse de fournir les PCB et/ou le matériel et même de m'occuper de la programmation selon un cahier des charges à fournir (intéressant pour des novices non ?).

En espérant que ce projet apporte une réponse à de nombreux lecteurs.

Cordialement
Antoine




 

[msport]

Bonjour Antoine,

bonne idée qu'une architecture basée sur WiFi + satellites  pour limiter le câblage de manière draconienne.

Il vaudra quand même mieux pour les débutants de commencer par l'apprentissage de l'Arduino.

Amicalement

[Tony04]

Bonsoir Michel,

tu as bien raison (comme d'habitude  ), mais j'ai rencontré pleins de lecteurs qui ont baissé les bras car l'approche leur était trop difficile, se retrouve à devoir travailler avec des produits du commerce souvent hors de prix et se contentent, par obligation, de rester sur un réseau de base très vite décevant.

Pourquoi ne pas leurs ouvrir la porte de la découverte d'une autre manière ? Souvent ils accrochent après une réalisation très aidée.

Amicalement
Antoine

[Dominique]

j'ai rencontré pleins de lecteurs qui ont baissé les bras car l'approche leur était trop difficile, se retrouve à devoir travailler avec des produits du commerce souvent hors de prix et se contentent, par obligation, de rester sur un réseau de base très vite décevant.

Pourquoi ne pas leurs ouvrir la porte de la découverte d'une autre manière ? Souvent ils accrochent après une réalisation très aidée.

Amicalement
Antoine

Antoine,
Tout d'abord Merci pour cette initiative que je vais étudier de près car je suis 200% d'accord avec toi pour amener les modélistes à se faire plaisir à faire soi-même et surtout réussir leur projet.

Je suis preneur de tous tes documents (via mail perso).

Amitiés
Dominique

[Tony04]

Je viens de faire un test qui me tenait beaucoup à cœur pour me prouver la fiabilité des échanges WIFI mais je n'avais pas assez de WeMos, ce qui est maintenant réglé.

Le test consiste à mettre au travail 9 WeMos avec le même sketch. Ce sketch fait juste un test sur l'entrée D2 (avec un débounce pour plus de garantie), mais les 9 µP sont reliés ensembles sur mon poussoir. Autrement dit ils vont envoyer tous en même temps leur info vers le maitre (une trame sous cette forme "<x>" où x est le N° du satellite). Comment va se débrouiller le WIFI

Le résultat est en PJ et il montre qu'aucun échange n'a été raté mais que parfois un µP a envoyé 2 fois le même message, ce qui prouverait que le WIFI teste bien le bon transfert et que s'il a un doute, il réémet le message. C'est tout ce qu'il me fallait pour avoir confiance dans le système.

Cordialement
Antoine

[Tony04]

Bonjour à tous,

ce message peut surprendre quelques habitués de Locoduino car le principe des satellites est un sujet bien connu et bien maitrisé sur Locoduino.

Mais mon objectif est de convaincre des débutants à s'orienter vers ce principe et à leur en expliquer le concept (je ne sais pas si je vais y réussir).

J'ai rapidement fait un petit comparatif entre une solution classique câblée et ma nouvelle solution sans fils.

On peut vite s'imaginer sur un grand réseau ce que peut représenter le câblage avec quelques dizaines d'aiguillages et de feux.

Sur la solution "satellites", on se crée sur le réseau des petits cercles de 20/25 cm de rayon et on y installe un satellite dans chaque cercle qui va s'occuper du petit monde autour de lui (aiguilles, feux, capteurs, sons, car un modèle de satellite peut jouer des sons).
Cette solution existait déjà depuis longtemps, mais pourquoi je dis révolutionnaire, c'est que chaque satellite coutait plusieurs dizaines d'euros et qu'il fallait dans tous les cas les relier ensemble, même si ce n'est qu'avec 2 fil de bus. Et la programmation était rendu bien plus difficile à cause de la gestion de ce bus. Avec la liaison WIFI on oublie une bonne partie de ces contraintes.

Si vous avez la moindre zone d'ombre, n'hésitez pas, je vais essayer d'y répondre au mieux.

Cordialement
Antoine

[dmskd]

Bonjour Antoine,

Personnellement j'utilise un ESP8266 sur ma centrale pour recevoir les données de modules de rétro-signalisation par WiFi (position d'aiguilles, capteurs, ..) mais je crois savoir que l'ESP8266 est limité à 4 clients simultanés.
Comment gère-tu les 9 satellites simultanément ?

Cordialement,
Dominique

[Tony04]

Ce n'est pas ce que j'ai lu ici: https://randomnerdtutorials.com/esp-now-esp8266-nodemcu-arduino-ide/

Ce qui donne traduit:

ESP-NOW prend en charge les fonctionnalités suivantes :

    Communication unicast cryptée et non cryptée ;
    Appareils pairs mixtes chiffrés et non chiffrés ;
    Jusqu'à 250 octets de charge utile peuvent être transportés ;
    Envoi d'une fonction de rappel paramétrable pour informer la couche application de
    succès ou échec de la transmission.

La technologie ESP-NOW présente également les limitations suivantes :

    Pairs cryptés limités. 10 pairs cryptés au maximum sont pris en charge en mode Station ; 6 au maximum en mode SoftAP ou SoftAP + Station ;
    Plusieurs pairs non chiffrés sont pris en charge, cependant, leur nombre total doit être inférieur à 20, y compris les pairs chiffrés ;
    La charge utile est limitée à 250 octets .

En PJ la preuve que mes 9 satellites fonctionnent. Bon, je reconnais, ce n'est pas bien beau...

[dmskd]

Je commençais tout juste à m'intéresser au bus CAN pour pallier les limitations de la communication WiFi telle que je l'ai développée pour mon petit réseau.
Cette solution ESP-NOW mérite d'être considérée même pour un grand réseau.

Merci pour ces tests.

[Tony04]

Merci dmskd,

j'espère juste que Dominique ne me maudira pas  :'(  si le bus CAN perd des adeptes, ce qui n'est pas le cas chez moi car je pense que le bus CAN est plus adapté aux férus de programmation d'après les échos que j'ai pu recueillir auprès de débutants.

[Dominique]

Merci dmskd,

j'espère juste que Dominique ne me maudira pas  :'(  si le bus CAN perd des adeptes, ce qui n'est pas le cas chez moi car je pense que le bus CAN est plus adapté aux férus de programmation d'après les échos que j'ai pu recueillir auprès de débutants.

Non Dominique ne te maudira pas 
Je ne suis pas certain que la mise oeuvre du bus Can soit plus compliquée que le WiFi, car il faut de toute façon faire venir 2 fils d'alim jusqu"aux satellites, alors 2 fils de plus (un cable téléphonique) c'est presque rien !
Je suis en train d'étudier ton projet (pas encore eu le temps, je prépare un article sur une petite centrale "sans Can" mais simple, pas chère et universelle) et surtout la comparaison avec le Can.
Dans le cas de mon gestionnaire de réseau, le bus Can envoie des messages à chaque événement (occupations, libérations, commandes DCC, commandes d'itinéraires, TCO...) qu'il est facile de trier et d'executer dans l'ordre les taches correspondantes, voire de les tracer (sur carte SD pour débugger après coup).
Dans le cas du Wifi, il faut regarder ce qu'implique un grand nombre de satellites et l'ordonnancement des événements.

C'est interessant comme cas à étudier.

[Tony04]

Tout à fait d'accord avec toi Dominique pour le CAN, et pour la fiabilité regardes bien le test plus haut dans ce fil, 9 satellites permettent déjà un joli réseau non ?

Je n'ai jamais poussé le vice avec 9 cartes CAN d'envoyer un message exactement au même moment (le même bouton pour  les 9 cartes) , est-ce que quelqu'un l'aurait fait déjà ?

[Dominique]

Je n'ai jamais poussé le vice avec 9 cartes CAN d'envoyer un message exactement au même moment (le même bouton pour  les 9 cartes) , est-ce que quelqu'un l'aurait fait déjà ?

ça ne peut pas poser de problème : le Can a tout ce qu'il faut pour faire face à cela (sinon les voitures et les avions se planteraient)

[Tony04]

Et le dernier boeing 777, il est équipé du bus CAN ?

Oh la vilaine boutade 

[Dominique]

Oh la vilaine boutade 

OUI 

quelques remarques sur les limitations :

Limited encrypted peers.
10 encrypted peers at the most are supported in Station mode;
6 at the most in SoftAP or SoftAP + Station mode.
Multiple unencrypted peers are supported, however, their total number should be less than 20, including encrypted peers.

Payload is limited to 250 bytes.

. C'est dejà pas mal !