Trådlös körkontroll

[danielb987]

Jag bygger modelljärnväg och med digitaltekniken kan man idag köra flera lok samtidigt trots att de står på samma spår. För det behövs körkontroller som finns att köpa färdigt men jag vill ha en trådlös körkontroll så därför planerar jag att bygga en själv.

Jag ska nu rita ett kretskort för körkontrollens tangentbord samt några IC-kretsar. Jag använder programmet Diptrace men är total nybörjare på att rita kretskort så jag är osäker på vilka komponenter jag ska välja i Diptrace. De komponenter som jag ska ha på kretskortet är följande:
Tryckknapp PCB 6x6x12mm svart
23LCV512-I/P DIP-8 SRAM 512Kbit SPI
MICROCHIP MCP23S09-E/P I/O Expander, 8bit, 10 MHz, SPI, 1.8 V, 5.5 V, DIP och
3-5V 0.96" White SPI Serial 128X64 OLED LCD LED Display Module for Arduino

Min fråga är vilka komponenter jag ska välja i Diptrace och ev. vilka patterns jag ska välja för dessa komponenter. Jag antar att det är lämpligt att ha avstörningskondensatorer till IC-kretsarna. Vilken storlek bör dessa kondensatorer ha?

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

Lite kort om projektet:

Basen är mikrokontrollern Adafruit Feather Huzzah ESP8266 som har inbyggd WiFi. Till denna ansluter jag ett LiPo-batteri, en potentiometer, displayen ovan samt tangentbordet. Allting ska förhoppningsvis rymmas i en låda som mäter 36x118x21 mm.

Med vänlig hälsning
Daniel

[opatagio]

Ok, för att veta vilket pattern som är korrekt för den komponent du valt bör du få tag i databladet för aktuell komponent. I dessa datablad finns (oftast) måttsättningar för komponent i sig samt mått på paddar ev monteringsanvisningar.

Jag ser att du har valt hålmonterade komponenter. Ska de sitta i sockel? Om inte skulle jag gå direkt på ytmonterade. Mindre storlek, lättare att löda på och av osv.

Så mitt svar på frågorna är att i Diptrace kollar du under kategorier som SOIC sedan kontrollerar du att måtten i Diptrace stämmer med måtten angivna i datablad.
Avstörning på PCB och i nära anslutning till IC är jättebra, hellre en för mycket än en för lite. Storlek runt 10-100nF om inte databladen rekommenderar annat.

[danielb987]

Att jag har valt hålmonterade komponenter är för att jag aldrig har arbetat med ytmonterade komponenter och jag är inte alls övertygad om att det skulle vara lättare för mig att löda dem.

Med vänlig hälsning
Daniel

[Lennart Aspenryd]

Mycket intressant! En kompis kör ESUalltså eCoS med en alltför känslig handkontroll.
Vad skall du köra kontrollen mot.
Har du funderat på ett färdigt HexTangentbord!

[danielb987]

Körkontrollen är tänkt att ansluta via WiFi till en PC som kör antingen JMRI eller WiThrottleServer. Körkontrollen är tänkt att använda samma protokoll som appen WiThrottle för iPhone och appen EngineDriver för Android.

JMRI har stöd för de flesta centralenheter för modelljärnväg och WiThrottleServer ska kunna ansluta till centralenheten Z21, så körkontrollen bör vara kompatibelt med det mesta på marknaden, förutsatt att modelljärnvägen är ansluten till en PC.

Jag tittade först på riktiga tangentbord men lådan som jag har mäter bara 33 mm på bredden invändigt så det var ont om plats.

Med vänlig hälsning
Daniel

[PeterH]

Jag tycker du ska prova att köra med ytmonterat, det är inga större problem att löda om du väljer lite större fotprint, typ 1210 eller 0805. Knappar och elektrolytkondingar kan du fortfarande köra med hålat.

Fördelen med ytmonterat förutom storleken är att det blir enklare att CAD:a dubbelsidigt då inte benen på komponenterna stör ledningsdragningen på undersidan. Du kan också lägga komponenter på båda sidor om du behöver. En ytterligare fördel är att det går snabbare vid monteringen när man slipper bocka och klippa en massa komponentben. Bara fördelar alltså, plus att du får chansen att prova på ytmonterat

När jag gick över till ytmonterat ångrade jag inte mitt val, men det händer forfarande att jag CAD:ar med hålmonterat också, beror på slutanvändare och deras önskemål...

[danielb987]

En första version av elschemat.

Adafruit Feather HUZZAH ESP8266 är hjärnan i det hela, en mikrokontroller med WiFi.
R1 är potentiometern för att styra hastigheten på loket.
S17 är en skjutströmbrytare on/off som bryter strömmen till körkontrollen.
S1 - S16 är tangentbordet.
IC1 är 8 GPIO via SPI-bussen
IC2 är 2-kanals A/D-omvandlare för SPI. Kanal 0 är körkontrollen. Kanal 1 är för att mäta batterispänningen.
IC3 är 64 kB RAM-minne. Det har även batteri-backup som håller minnet när strömmen är avslagen.
OLED1 är displayen.
R3 och R4 är spänningsdelare för att mäta batterispänningen.
R2 och R5 är spänningsdelare för att se om USB är anslutet för att ladda batteriet. USB ger 5 volt och kretsen tål bara 3,3 volt.
D1 - D4 är skyddsdioder ifall man trycker ner flera tangenter samtidigt.
C1 - C3 är avstörningskondensatorer för IC-kretsen ovanför kondensatorn.
J1 är anslutning för batteriet.

Tangentbordet är kopplat i en 4x4-matris.

Med vänlig hälsning
Daniel