DCC Nano Shield – DCC Sniffer s Arduinem

Strašný a nesrozumitelný název?  Možná ano, tak rychlé vysvětlení…

DCC – pojem snad každému čtenáři tohoto webu už známý …

Arduino – viz předchozí článek v této rubrice.

Nano – jeden z modulů rodiny Arduino.

Shield – rozšiřující deska pro Arduino, do které se samotný modul osazuje.

Sniffer – software pro záchyt a „dekódování“ paketů v síti – podrobněji viz web Správa sítě. V našem případě budeme zachytávat a dekódovat pakety DCC. Snifferu se někdy také říká paketový analyzátor.

Původní článek, ze kterého jsem vycházel, je na webu rudysmodelrailway. Rozhodl jsem se použít modul Arduino Nano, který v sobě integruje také USB rozhraní. K němu jsem navrhl „mini-shield“ – tedy desku stejných rozměrů, na které je rozhraní pro komunikaci se systémem DCC. Obsahuje jeden optron, který přenáší pakety DCC do Arduina, které je softwarově zpracuje a odešle v „lidsky čitelném tvaru“ na sériovou komunikační linku. Napájení je z počítače přes USB. Pro analýzu paketů potřebujeme pouze nahrát do PC příslušný software pro Arduino a připojit J a K vodiče z centrály (nebo kolejí) na vstupní konektor. A pak už jen koukat, co nám to po sběrnici běhá …

Když už jsem tento obvod dělal, rozhodl jsem se přidat i možnost opačné komunikace – konkrétně vysílací obvod pro generování signálu ACK (Acknowledgment = potvrzování). Tento signál vysílá DCC dekodér do centrály jako potvrzení o zápisu programované informace. Jeden optron, jeden tranzistor a jumper, kterým tuto funkci můžeme vypnout. A LED, která při zápisu blikne. Toť vše. Pro Sniffer se tato část osazovat nemusí, smysl najde spíš při laborování s dekodéry, kdy to určitě využijeme. Kromě toho, že tento mini-shield má stejné rozměry jako Arduino, je konstrukčně řešen tak, že se celý dá zapíchnout do kontaktního pole (Breadboard) a doplnit externími součástkami.

Jako bonbónek navíc – deska je navržená tak, že umožňuje i použití s Arduino Pro Mini. Je pinově kompatibilní, alespoň pokud jde o důležité piny.

Děkuji za podnětná doporučení, zejména Zugimu, v diskuzi.

Dále zveřejňuji schéma zapojení a návrh desky s plošnými spoji.

 

 

 

Na následujících fotografiích je provedení DCC shieldů v plné verzi (včetně obvodu pro generování ACK) – dolní modul, i ve verzi „sniffer“ – tedy jen vstup DCC do Arduina – horní modul. Další fotografie ukazuje porovnání modulů typu „Jolana s dlouhýma nohama“ a se standardním „krátkým“ konektorem.

 

Dále pak jsou zobrazeny moduly Arduino Nano, DCC Nano Shield a propojovací deska, nejprve samostatně, potom ve formě propojení do pyramidy.

O tom, jak DCC Shield spolu s Arduinem Nano použít jako DCC Sniffer, jsem něco napsal v dalším článku Práce s DCC Snifferem.