LaBox" : Une Centrale DCC polyvalente et abordable

[Dominique]

Bonjour à tous,

Avec la publication de l'article du même titre (LaBox" : Une Centrale DCC polyvalente et abordable) sur le site éditorial :
https://www.locoduino.org/spip.php?article346,
ce sujet lui est entièrement consacré pour toutes questions relatives à la construction de la carte et à l'utilisation du logiciel, ainsi qu'aux évolutions futures de LaBox.

Ce sujet ne met pas fin au très long sujet "projet centrale "LaBox" wifi DCC++ Can" qui restera un lieu d'échanges sur les problèmes et les solutions techniques ainsi que des suggestions.

Nous attendons vos retours, pour améliorer continuellement ce projet.

Merci d'avance

[Dominique]

Une fois le montage terminé, voici un tuto pour un démarrage rapide et reussi de LaBox :

Dernière version (4 du 28/11) améliorée !



Notez que mon bout de rail est trop court pour éviter la butée de la loco 
Ce démarrage suppose LaBox en mode Station, connectée à votre réseau WiFi domestique. Vous aurez alors renseigné le nom de votre réseau (SSID) et votre mot de passe dans le fichier config.h

Sans aucune modification du config.h, LaBox est en pode point d'accès exposant le réseau "LaBox230" sans mot de passe.

[bobyAndCo]

Bravo, voici un homme aux multiples talents !

C'est tellement simple, pourquoi avoir fait 54 pages de forum

[Dominique]

D’où l’intérêt de repartir dans un sujet tout neuf 

[Jean-Paul]

Bonjour,

Tout d'abord je tiens à féliciter toutes les personnes ayant contribué à ce projet pour le qualité (et la quantité) du travail accompli.

J'ai suivi le projet depuis le construction de ma première 'labox' basée sur les posts sur le forum à partir de la page23 (https://forum.locoduino.org/index.php?topic=922.330). IL y a juste 3 ans !
J'ai ensuite évolué en parallèle vers une carte et un logiciel 'maison' mais j'ai gardé tous les principes de base (ESP32, L2603, mesure de courant sur résistances 0.5 + ampli op, CAN changé vers 2562)

Pour la suite, je vais rester dans le sujet et expliquer les réflexions qui me sont venues suite aux nouveaux articles.

Tout d'abord, j'ai vu avec beaucoup d'intérêt les explications à propos de la réalisation PCBA ches JLCPCB. J'ai réalisé dans le passé un nombre assez important de cartes chez eux, mais je n'avais jamais voulu (ou osé) passer a l'étape d'assemblage. C'est évidemment aussi un coût extra (dans mon cas 34€ tout compris pour 5 cartes) mais un résultat sans doute très difficile à atteindre en soudant soi-même des SMD...

En ce qui le concerne le schéma,  je ne sais pas si vous comptez donner des explications plus techniques mais en attendant:
- dans la partie mesure de courant la zener de 3.3V a disparu, la diode D4 est ajoutée mais ne semble pas montée sur les photos. Quelle est l'idée ?
- la valeur du condensateur sur la broche EN (contrôle du démarrage de l'ESP32) passe de 10µF à 470nF. Y-a-t-il une recommandation pour cette valeur ?
- pourquoi utiliser le montage en paralèle de la diode de protection D_INV plutôt qu'en série sur l'alimentation ?

En ce qui concerne le PCB:
- pourquoi avoir choisi un ESP32 30 pins plutôt que le 38 pins ? Dans mon cas, ayant réalisé plusieurs montages ESP32, je me suis toujours standardisé sur le 38, facilitant l'approvisionnemnt et les permutations éventuelles dans les tests. Je me suis par ailleurs posé la question de réaliser une carte compatible 30/38, ce qui est possible au prix d'un certain nombres de jumper (à voir si la complexité en vaut la peine)
- pourquoi des poussoirs 12x12 ? (J'ai évidemment beaucoup d'autres modèles en stock mais pas ceux-là). Il serait très facile de permettre aussi le montage des poussoirs'basic' 6x6 que l'on trouve partout.
- la carte prévoit un format alternatif pour le régulateur DC-DC 5V. Y-a-il une référence du modèle pour le 2ème format ?
- on pourrait aussi prévoir un double connecteur pour l'alim: jack et connecteur 5mm à visser, superposés sur la carte , permettant le choix au montage.
- pourquoi ne pas faire aussi monter les 0.5 ohms chez JLCPCB ?
- dans mon expérience de montage (boitier, panneau de controle), j'ai trouvé utile d'avoir un bouton reset externe (en plus de celui de la carte ESP32). C'est facile si on rend aussi la broche EN accessible sur un connecteur d'extension
- et pour finir, j'aime bien avoir tous les trous de fixation dans les coins (mais je recommais que je suis peut-être un peu maniaque)

Tous commentaires bienvenus.

Jean-Paul.

[Dominique]

Merci pour cette très bonne liste de questions pertinentes auxquelles msport se fera sans doute une joie de répondre.

Toutes ces explications et d’autres feront l’objet d’articles complémentaires pour  compléter le sujet.

[msport]

Bonjour Jean-Paul et merci pour vos commentaires positifs.
En ce qui le concerne le schéma :
- dans la partie mesure de courant la zener de 3.3V a disparu : L’idée était de protéger l’entrée de l’ESP32. Après réflexion, cette entrée étant la sortie du LM358 (ou MCP6002), lui-même alimenté en 3V, elle ne peut être soumise à plus de 3 V, la zener est inutile.
la diode D4 n'est pas montée sur les photos :
L’idée était de créer une contre réaction non linéaire pour compenser la non linéarité de la conversion analogique en début de gamme de l’ESP32. Ceci pour améliorer la détection des faibles courants de la lecture des CV. L’adoption de DCC-EX ayant fiabilisé la lecture des CV, cet artifice est devenu inutile.
De longues discussions ont eu lieu sur la durée de démarrage des convertisseurs DC-DC. L’expérience tendrait à prouver que ce n’est pas un problème. Une valeur de 100nF sur EN pourrait très bien convenir. Par précaution, on a adopté cette valeur de 470nF qui doit correspondre à une constante de temps de 0,5s.
Le montage d’une diode en série avec l'alimentation ne protège pas le montage. Son courant de fuite sur une forte impédance comme doit la présenter une électronique en inverse peut conduire au claquage des composants sensibles.
En ce qui concerne le pcb :
L’ ESP32 38 pins est un peu plus long que le 30 pins. C’est ce dernier qu’on a standardisé. Il ne semble pas qu’il y ait une différence de disponibilité voire de prix entre les deux modèles. Jusqu’à présent, les broches supplémentaires n’ont pas d’application dans nos montages. De plus, le modèle 38 pins nous a piégé avec des largeurs différentes.
Nous avions commencé avec des boutons 8x8 ou 7x7. Mais tout le monde n’a pas les doigts de fée pour monter un décodeur dans une locomotive Z. Vu le cout et la disponibilité des boutons avec cabochons 12x12, est-ce un problème ?
On peut trouver les régulateurs avec la référence du chip qui les équipent : MP1584 ou MP2307
La place sur le pcb est comptée : difficile d’y placer un connecteur 5mm à visser, d’autant qu’on cherche à limiter la longueur des pistes. De plus on s’est placé dans l’optique d’un montage compact pour une mise en boitier économique et disponible.
On s’est gardé la possibilité de monter une ou deux 0.5 ohms. Elles sont d’une taille raisonnable.
Chez JLCPCB, elles font partie des extended parts ce qui entraine un surcout de 3$.
On a bien un connecteur d'extension à gauche. Effectivement, la broche EN n’y est pas reliée. Néanmoins pour ceux qui voudraient en disposer, un petit fil peut faire la liaison avec la broche 13 de JP1 qui est libre. Le routage du pcb ne l’a pas permis.
Pour les trous dans les coins, pas de chance, il y en un qui était occupé.
Il y a bien d’autres questions, je vous laisse les découvrir …

[Jean-Paul]

Bonsoir et merci pour vos réponses détaillées.

Pour le jack d'alimentation, je me suis sans doute mal exprimé. Je pensais à la possibilité de choisir entre le jack ou le connecteur à visser au moment du montage . Cela ne prend donc pas de place supplémentaire. (voir image attachée)

De même pour les boutons on peut superposer sans prendre plus de place (voir image attachée)

Pour la protection de l'inversion de l'alimentation, le mieux est sans doute de ne pas se tromper ....
Sinon on ne peut vraiment avoir confiance dans le méchanisme que s'il a été testé et ça je n'ai jamais essayé de connecter volontairement à l'envers.

Jean-Paul.

[Dominique]

Un énorme avantage de LaBox est qu'elle est capable de fonctionner AVEC DECODER PRO de JMRI ET de tester les changements de valeurs des CVs modifiés avec DECODER ¨PRO sur la voie de programmation avec LaBox en mode MAIN.

J’étais en train de me demander comment gérer les CVs avec Décoder Pro (JMRI) ET pouvoir les tester avec une manette , et vice versa évidemment 😎
La solution est TOUTE FAITE !! C’est LaBox dès la version 2.4.1

Je vous explique tout :

LaBox est capable de gérer les 2 voies MAIN et PROG, mais pas en même temps (voir https://www.locoduino.org/spip.php?article341)

Quand elle démarre elle est en mode MAIN : on peut tester toutes les fonctions avec n’importe quelle manette.

Quand on lance la commande « Lecture adresse Train » avec les boutons de LaBox elle redémarre en mode PROG.
A ce moment là, elle recherche l’adresse DCC puis elle reste en mode PROG tant qu’on ne sélectionne pas « Quitter » qui la redémarre alors en mode MAIN.
Là je suis certain que vous avez tout compris !

Pendant qu’elle est en mode PROG, toutes les fonctions de Décoder Pro fonctionnent :
1)sélection d’une loco

2) ouverture de l’écran « Programmer ... »

3) choix d’une fiche, par exemple, « table des vitasses »

4) on clique sur « lire tout cet onglet »

Pour chaque CV, Décoder Pro « allume » le DCC, fait sa lecture puis « éteint » le DCC
Le tableau tout jaune devient OK
5) pour tester il suffit d’appuyer sur Sélect de LaBox qui redevient en mode MAIN et choisir le régulateur de Décoder Pro


Et on peut alterner comme cela PROP et MAIN sur la même voie de programmation.
Sans oublier de mettre le DCC ON (bouton vert ou rouge dans toutes les fenêtres !)

LABOX EST LE PLUS BEAU CADEAU DE NOEL POUR UN MODELISTE FERROVIAIRE EN DCC !!

[msport]

Bonjour, en réponse à Gérard Croix, https://locoduino.org/spip.php?article346#forum7337

un câble de conversion entre LaBox et LCC LCB.
Je n'en ai pas l'usage, mais c'est pour tester la faisabilité.
Dites nous comment vous l'utiliseriez.

[msport]

Bonsoir Gérard Croix,
dans le paragraphe 2.5.8 du document ci-dessous du git de LCB,
documents standards UniqueIdentifiersTN.pdf
il est dit :
Locomotive control was initially beyond the scope of OpenLCB, but later work started to
define OpenLCB methods for working with existing locomotive control systems.
Je n’ai pas trouvé de standards ou de drafts dans ce git, et je comprends qu’il ne s’agirait que de méthodes.
Si vous avez des pistes, merci d’avance.

Voir en ligne : openlcb / documents https://github.com/openlcb/documents/tree/master

[bigboy]

Bonjour,

Merci pour la réponse, en effet pour de tests un adaptateur RJ45 suffit.
Les documents du protocole sont dans le dossier drafts du git cité, en effet ils ne sont pas intégrés au LCC du NMRA pour l'instant.
Toutefois, TCS l'utilise dans ses centrales DCC et ses manettes sans fil.
En ce qui me concerne, c'est pour le plaisir....

Cordialement.

[Jean-Paul]

Il y a bien d’autres questions, je vous laisse les découvrir …

Encore une question: quel est l'idée du jumper SJ3 (lien ESP32 TX vers le connecteur RX/TX) ?
Et une remarque en cas d'utilisation d'un module DC/DC réglable: la valeur réglée par défaut n'est pas connue, il est prudent de procéder au réglage avant de connecter le DC/DC sur la carte (la tension max sur la VDD du MCP2562 est 7V )
Sinon le fonctionnement de base est OK et le signal DCC parfait (car utilisant le RMT de l'ESP32)
Et pour la petite histoire, je subis la malédiction des boutons poussoirs: 2 commandes de suite non-livrées / perdues / remboursées (une chez les Chinois, une chez Jeff). 3ème essai en cours.

Jean-Paul.

[trimarco232]

Bonjour,
exact , mais le mieux , c'est de sourcer un régulateur fixe

[msport]

Tout à fait, d'autant que ces step down sont fournis réglés à la tension maxi.
Il y a un avertissement dans l'article. Je viens d'ajouter une balise.

L'idée pour le Tx est de renvoyer des informations à l’émetteur, en particulier les manettes. (non exploité)