Z21 Slave an XpressNet

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Z21 Slave an XpressNet

Beitragvon Tody » Fr 29. Sep 2017, 01:08

Hallo alle zusammen,

im letzten Jahr war ich bei einem Stammtisch gewesen und musste verwundert schauen, als jemand an einem Roco-Verstärker so ein "Dings" hatte, welches die Steuerung über die Z21 App ermöglichte. Ich fragte denjenigen, ob er mir irgendwelche Informationen über dieses Teil zukommen lassen könnte.

Der Urheber der ganzen Geschichte ist Philipp Gathow. Er selbst betreibt auch eine Internetseite, welche seine Arbeit dokumentiert. Zudem hat er auch noch ein weiteres Projekt, welches sich "Z21 DCC Zentrale" nennt. Dabei baut er regelrecht die Z21 mit ihren Raffinessen nach, durch die Verwendung eines Arduinos.

Ich beschränke mich hierbei auf reine Verbindung via WLAN über das XpressNet. Das Gerät, welches dies ermöglicht, nennt er Z21-Slave. In der ersten Version, welche ich nachbaute, verwendete ich einen Arduino Mega, ein Ethernet-Shield und eine zusammen gelötete Platine, welche mittels MAX 485 CPA die Verbindung vom Arudino zum XpressNet herstellte. Das funktionierte ganz gut. Ich konnte damit meine Loks, samt Funktionen steuern und auch die Weichen schalten. Die Programmierung über das Programmiergleis funktionierte nicht, was mich aber nicht störte.

So, nun kam die WLAN-Maus auf dem Markt. Nach einem Gespräch mit Oliver, habe ich mir das Teil gekauft. Als die Maus bei mir zu Hause ankam, wurde sie an dem Z21-Slave getestet. Es war leider ernüchternd. Ich konnte gerade mal die Lok fahren, und die Stop-Taste bedienen. Alles andere funktionierte nicht. Als ich aber die Firmware auf meinem Arduino mit der aktuellsten angebotenen Version von Philipp Gathow verglichen habe, merkte ich, dass meine Version viel älter ist. Gut, das Update auf die höhere Version hat auch nicht den gewünschten Erfolg gebracht.

Nun habe ich einfach mal etwas weiter gesucht und bin im H0-Forum fündig geworden. Dort kursiert ein anderer Sketch (so nennt man die Firmware auf dem Arduino), welcher die fehlenden Funktionen der WLAN-Maus an die Zentrale überträgt, sogar die Programmierung auf dem Programmiergleis (incl CV Auslesen durch die NanoX). Dies ist eine Änderung des Originalsketch durch den Foriker melior. Allerdings funktioniert dieser Sketch nur auf einem Arduino Uno. Also den Arduino Uno hervorgeholt, den Sketch darauf geladen, die Platine für das XpressNet geändert und ausprobiert. Es hat später geklappt, aber...

...vorher ging der Kummer los. Irgendwie wollte die Verbindung nicht ganz klappen. Initial ließen sich das Tablet und Smartphone mit dem Uno verbinden, nur die Maus wollte nicht. Also noch einmal den Sketch geladen. Dabei kam es aber zum gleichen Phänomen. Ich habe dann versucht den Router als Fehlerquelle auszuschließen, was sich als richtig erwieß. Ich verwendete einen T-Sinus-DSL basic Router, welcher keinen 802.11n-Standard beherrscht und die WLAN-Maus dies scheinbar benötigt. Dann habe ich die nächsten Router versucht. Das waren dann die Easybox in den Versionen 802 und 803. Die 803 hat spätestens nach 10 Minuten das WLAN abgeschaltet, was sich irgendwie nicht beheben ließ. Im Internet habe ich dann später gelesen, dass dies ein generelles Problem dieser Serie ist. Die 802 lief eigentlich sehr gut, für zwei Tage. Gestern kam es so nach einer Stunde Betrieb zu einer WLAN-Unterbrechung, sodass eine Lok auf eine nicht gestellt Weiche fuhr und einen Kurzschluss verursachte.

So habe ich mich heute hingesetzt und den vierte Router mir zur Brust genommen. Bei Ihm gab es das Problem, dass er vor zwei Tagen weder die SSID, Passwort noch die IP-Adressen ändern ließ. Heute ging es komischer Weise bei dem Router. Nun werde ich in der nächsten Zeit mal testen, ob dieses WLAN-Netz stabil läuft.

Die Hürden gehen noch weiter. Da sind noch einige Einstellungen mehr, welche scheinbar richtig sein müssen. Im Sketch des Arduino steht geschrieben, dass die IP des Arduino die 192.168.0.111 ist. Die Easybox 802 hatte dem Arduino aber die 192.168.0.101 verpasst. Daher hatte sich die Maus nicht mit der Zentrale verbunden. Da der Server über DHCP läuft, wurde beim nächsten Start eine andere IP vergeben und die Maus fand wieder Zentrale nicht. Nun wurde kurzerhand die IP der Z21 im Router statisch festgelegt, wodurch die Z21 bei jedem Start gefunden wurde. Ich muss hier anmerken, dass die WLAN-Maus das WLAN-Netz immer auf Anhieb, aber nicht immer die Zentrale gefunden hat. Nun kam es gestern zu diesen WLAN-Aussetzern und ich habe heute meinen vierten Router (DayTek) genauso eingerichtet, wie die Easybox. Das WLAN-Netz wurde gefunden, aber nicht die Z21. Da ich die IP der Z21 statisch auf die 192.168.0.101 gelegt hatte, hätte die Verbindung hergestellt werden müssen. Tat sie aber nicht, weil nun der Arduino nicht wollte. Er wollte scheinbar nur auf der IP 192.168.0.111 sein. Momentan klappt alles, mal sehen wie lange.

Das Brennen des Sketches auf den Arduino ist kein Hexenwerk, aber diese WLAN-Einstellungen haben es in sich. Hier mal die wichtigsten Eckdaten, was ich alles eingestellt habe:
- SSID geändert + Sichtbarkeit auf "ein" gestellt
- Passwort geändert (WPA2)
- Standartgateway auf 192.168.0.1 eingestellt
- IP Adressbereich auf 192.168.0.100 bis 192.168.0.199 eingestellt
- der Z21 über die MAC-Adresse die statische IP 192.168.0.111 zugewiesen
- darauf geachtet, dass ich nur Kleinschreibung und Ziffern verwende.

Verwendete Router:
- T-Sinus-DSL basic
- Easybox 802
- Easybox 803
- DrayTek Vigour 2820

Hier die Internetseite von Philipp Gathow:

Hier die Wiki-Seite von melior:

Viele Grüße
Torsten

Bild

Moderationshinweis: in Absprache mit Torsten hierher verschoben (30.09.2017 Oliver)
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Re: Z21 Slave an XpressNet

Beitragvon oligluck » Do 5. Okt 2017, 00:01

Moin,

dieses Projekt wird, zumindest soweit es unser Forum betrifft, von Torsten betreut.
Philipp wurde ja bereits als Urheber genannt.
Als Torsten davon Wind bekam - es muss im Herbst letzten Jahres gewesen sein - war ich natürlich auch sofort Feuer und Flamme.
Selbst wenn ich eine "originale" z21 habe, so ziehe ich doch trotzdem einen großen Nutzen daraus: die z21 ist den H0e-Modulen vorbehalten, während die Nanox für meinen Testkringel (später mal Regelspur-Anlage) dient und die LZV100 der Gartenbahn vorbehalten ist.

Tablet im Garten ist nun nicht gerade meine erste Wahl, da, wenn Sonne scheint und der digitale Lokführer Sonnenbrille trägt, das Display nur noch mäßig bis gar nicht zu erkennen ist.
Als dann im Januar die WLANMaus heraus kam, erfolgte sofort ein gewaltiger Motivationsschub :hppy2:

Das Projekt erhielt den Arbeitstitel "Nanox21", gleichzeitig sprachen wir jedoch auch von "z21gen". Möge Torsten entscheiden, wobei es letztlich bleibt. Im Grunde ist das ohnehin egal :mrgreen:

Schnell kam der Wunsch auf, die Stromversorgung über das XPressNet zu bieten - dort liegt 1A am Ausgang und die Kabellänge ist überschaubar. So entstand die erste geätzte Platine für den Arduino Mega:

Bild

Ob man denn nun ein Gehäuse benötigt, sei jedem selbst überlassen: ich finde die Acrylglas-Gehäuse chíc und sie schlagen nicht wirklich arg ins Kontor.

Da ein Mega für den simplen Zweck, die "Übersetzung" zwischen WLAN und XPressNet-Zentrale zu bieten, etwas überdimenioniert ist, folgte bald die Variante mit dem Arduino Uno.
Siehe oben
Das Ganze, mit Stromversorgung über XPressNet, sieht dann so aus:

Bild


Da das z21gen mit dem WLAN-Shield über eine feste IP-Adresse angesprochen werden muss, diese aber nicht dort eingegeben werden kann, funktioniert es nur mit MAC-Adressen-Bindung, weshalb nicht jeder Router geeignet ist. Da ich ohnehn einen weiteren Router benötigte, der als Access Point für Garten und Keller dient, wurde kurzerhand einer bestellt, der diese Optionen bietet.
Sollte er sich als geeignet für das Projekt heraus stellen, dann wäre eine 20-Euro-Lösung zum Einbinden von WLANMaus oder Tablet in bestehende XPRessNet-Architektur denkbar.
Momentan ist das jedoch nur mehr Wunschtraum.

Viele Grüße,
Oliver


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Re: Z21 Slave an XpressNet

Beitragvon Tody » Sa 7. Okt 2017, 22:04

So, nun mal ein kleines Fazit zu den Routern.

Ich hatte folgenden Probleme mit den Routern:

EasyBox 802 - gelegentliche WLAN-Aussetzer
EasyBox 803A - Totalausfall des WLAN-Netzes nach 5-10 Minuten (ging nur durch Neustart zu beheben)
T-Sinus DSL basic 3 - keine Möglichkeit eine feste IP einer bestimmten MAC-Adresse zu zuweisen
DrayTek Vigour 2820 - bis dato stabiles WLAN-Netz, Eintellungen lassen sich schwer ändern

Lösungsansätze bisher:

DrayTek Vigour 2820 - läuft bisher ohne Probleme, egal wie oft die Spannungsversorgung ab- oder zugeschaltet wird. WLAN-Maus findet Router immer
EasyBox 802 - versucht Firmwareupdate aufzuspielen -> funktionierte aber nicht, da Firmware nicht erkannt -> Bootloader muss neu installiert werden
EasyBox 803A - Firmwareupdate aufgespielt -> WLAN-Netz jetzt stabil -> Test am z21-Slave steht noch aus und wird nachgereicht
T-Sinus DSL basic 3 - keine statische IP für eine bestimmte MAC-Adresse im DHCP möglich. Fällt daher raus, keine weiteren Tests

So, das war erst einmal die erste Zwischenmeldung.

Viele Grüße
Torsten
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Re: Z21 Slave an XpressNet

Beitragvon oligluck » So 8. Okt 2017, 14:13

Moin Torsten und alle Mitleser,
mein Router-Test steht noch aus, momentan bin ich einhändig, da fallen manche Handgriffe etwas schwer...

Eine ermutigende Nachricht für alle Selberlöter hätte ich dann indes noch:
mein z21gen wollte partout nicht kooperieren; die Fehlersuche gestaltete sich etwas schwierig, da die Ursache sowohl im Arduino, als auch im WLAN-Shield oder in der Platine zu suchen war. Oder in der Router-Konfiguration.

Erst nach einer gefühlten Ewigkeit ließ sich eine fehlerhafte Lötstelle als Verursacher des Übels ausmachen - und dies war ganz gewiss nicht meine erste Platine :zunGe2:
Nicht alles klappt immer auf Anhieb und als der Fehler offenkundig war, konnte ich mir nur an den Kopf fassen :mrgreen:
Mehr als einmal wollte ich den ganzen Kram nur noch an die Wand klatschen...
"Ermutigend" deshalb, weil soetwas auch einem vermeintlich erfahrenen Lötheini passieren kann: am Ende lief dann ja alles zufriedenstellend :hppy2:

LG Oliver


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Re: Z21 Slave an XpressNet

Beitragvon oligluck » Di 23. Jan 2018, 03:53

Moin,
ein weiteres Fazit nach mittlerweile einem Vierteljahr:
das Ganze funktioniert zufriedenstellend.

Steuerung über Tablet oder Smartphone ist nun nicht ganz so meins, aber das bleibt ja jedem selbst überlassen.
Die WLAN-Maus hat sich als guter Nachfolger der Multimaus erwiesen, mit einigen minimalen Verbesserungen.
Das Kabel an der Multimaus hat mich nie gestört, allenfalls im Garten.
Aber natürlich ist auch das Geschmacksache.

Wer mit Tablet, Smartphone oder WLAN-Maus liebäugelt und keine z21 anschaffen möchte, für den könnte diese "Zweifuffzig-Lösung" interessant sein.
(mit Arduino und Netzwerk-Shield sind es dann 10 Euro, zugegeben...)

Da ich für den Garten, die Schmalspur-Module, die Z-Anlage und die (geplante) H0-Anlage, insgesamt 4 Zentralen brauche, um nicht umstöpseln zu müssen, ist das Dingens eine willkommene Möglichkeit, um die WLAN-Mäuse überall einsetzen zu können.
Irgendein Roco-Verstärker oder eine olle Lenz-Zentrale sollte sich schnell finden lassen :mx16:

Für mich Grund genug, diesen alten Thread auszubuddeln.
Ich hoffe, es fühlt sich niemand dadurch belästigt...

LG Oliver


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