ESP-WROOM-32 (Module+Adapter Board)

WiFi UDP ( Rocrail RocNet Protokoll )
Pinbelegung ESP32: (Arduino)

Drehcoder - Rotary Encoder -
Pin 25 Drehcoder (INT)
Pin 27 Drehcoder
GND
------
Taster
Pin 14 Richtung z. B. Taster vom Drehcoder
Pin 32 F0 Fahrlicht AN/AUS
Pin 12 Lokauswahl abwärts
Pin 26  Lokauswahl aufwärts
Pin GND 1K Widerstand alle Taster
Pin GND z.B, Display
------
OLED Display 128X64 I2C Bus --
Pin 21 Clock SCL     ab 12.10.2021 Pin 4
Pin 22 Data SDA      ab 12.10.2021 Pin 5
3,3 V
GND
------
Vorläufige Belegung!

WiFi Status AUS/AN - Feldstärke

Lokname 10 Zeichen

Für MOBA -Freunde die gerne Basteln und Experimentieren!
Bau Dir eine WiFi Lokregler in 2 bis 2,5 Stunden selber.

OIO

Fahrtrichtung >> oder << Nur in Fst. 0

Fahrstufe Balkenanzeige 0 bis 100%

Ich habe alles nur auf einem Steckbrett getestet. Die Lokauswahl wird über einem Taster gemacht. Die 8 Loks werden einfach durch geschaltet. Wenn der Taster gedrückt bleibt, wird nach ca. 2 Sekunden zur nächsten Lok geschaltet. Die Fahrrichtung kann nur in Fahrstufe 0 Halt umgestellt werden.
Die Reaktionszeiten werden noch später Praxisgerecht angepasst.

Im Moment teste ich auf zwei kleine Steckbretter mit dem
ESP32: ESP32-DevKitC Development Board Equipped With WROOM-32D ca. 5 bis 6€ alle Preise mit Versand.
OLED : Blue 1.3" OLED LCD Display 4Pin Module IIC I2C 128x64 I2C Bus   ca. 4 bis 5€
Drehcoder: Rotary encoder with switch EC11 Audio digital potentiometer 20mm handle 2 Stück ca.2,5€
Steckbrett: Mini Solderless Prototype Breadboard 170 Tie-points for Arduino ca, 3,5€
Am Steckbrett habe ich jeweils zwei Kanten etwas ausgespart, damit zwei Pinne über den Rand passen.
1 Widerstand: 1K Ohm an GND als Kurzschlussschutz für die Taten.
Taster: ich habe einfach ein Kabel kurz auf GND (1K Widerstand) gehalten.

Der einfache Drehcoder mit einer 20 X Auflösung pro Umdrehung, hat starkes Kontaktprellen. Das könnte durch 2 Kondensatoren und Widerstände stark verringert werden. Ich habe das mit der Software weitgehend ausgeglichen. Die Reaktionszeit ist auch begrenzt, daher kann die Software bzw meine Software! keine übermäßige Drehgeschwindigkeiten voll auflösen. Verwenden Sie ein Drehknopf mit großen Durchmesser, das verhindert das sehr schnelle Drehen ein wenig.

Ich habe mit dieser Einstellung erfolgreich den ESP32-WROOM-32D geflahst
Wichtig Speicherbereich 0x10000 Eintragen!

Nachtrag:
Es hat sich herausgestellt, das bei einen neuen ESP32 noch drei Dateien geflasht werden müssen. Ich vermute das sind die drei Dateien. Die finden Sie im BootData Ordner
Boot_app0.bin    Adresse 0xe000
Bootloader.bin    Adresse 0x1000
Partitions.bin       Adresse 0x8000

Alternativ kann auch vorab in der ArduinoIDE ein ESP32 Programm hochgeladen werden. Dann sind die Drei Dateien vorhanden- Das gleich gilt auch für das Updaten.

Licht      _|_ AUS        O|O AN

Teste Sie zunächst ob das Programm auf den ESP32 ordnungsgemäß übertragen wurde.
Wählen Sie den COM-PORT und klicken Sie auf Port AUS. Danach sollte Port AN erscheinen. Wenn Sie jetzt auf ESP32 IP klicken sollten im Textfenster einige Daten angezeigt werden. Beim Drehen am Decoder werden auch Daten angezeigt. Das gleiche bei den anderen Funktionen über die Taster. Falls das geht, tragen Sie die Zugangsdaten für das WLAN (WiFi) ein. Klicken Sie auf ScannIP um die IP-Adresse zu erhalten. Mit Scann Net können Sie die erreichbaren Einwahlpunkte suchen lassen und dann eventuell die eigene mit der Maus übertragen. Klicken Sie dann auf Zugangsdaten Senden USB Senden. Auf dem Display sollte dann nach kurzer Zeit WiFi AN -(Feldstärke) erscheinen . Hohe - Feldstärke-Werte bedeuten ein schlechten Empfang. 0 ist der beste Wert und bis -75 der Empfang noch gut brauchbar.

Stromverbrauch mit einfachen USB Adapter gemessen.
USB Spannung = 4,9 Volt

Betriebsbereit mit OLED 124 X 64 Blau an 3,3 V
ca. 0,06 bis 0,07 Ampere max. 70mA
Wenn der ESP32 sendet, zeigt mein Messgerät
ca. 0.130 Ampere 130mA an.

Der tatsächliche Stromverbrauch ist vermutlich, für sehr kurze Zeit sehr viel höher. Ich vermute bis zu 0,5Ampere, daher ist eine gute Stromversorgung sehr wichtig. Der ESP32 hat bei mir zu Anfang beim Start immer wieder Resetet und keine Verbindung über WiFi aufgebaut. Bis ich mein USB Hub extern mit Spannung versorgt habe. Daher unbedingt die Leitungen zur Spannungsversorgung kurz halten und einen entsprechenden Kabelquerschnitt verwenden. Um bei den impulsartigen Stromverbrauch einem Spannungseinbruch entgegenzuwirken, kann ein Kondensator das ein wenig abfedern.

Bin--- Datei zun Flashen Download ca. 408 KB
nicht für komerzielle Anwender

Kante etwas abschleifen damit die zwei Pinne passen!

| so abscheifen

Tragen Sie jetzt die Lokdaten ein.
Adresse ist identisch mit der Lokadresse in Rocrail
Anzeige Namen: ist ein beliebiger Name mit max 10 Zeichen für die Lok
Fahrstufen: Bestimmt wie viele Rasterpunkte vom Drehcoder bis Vmax. gebraucht werden. Mein Drehcoder hat bei einer Umdrehung 20 Raster. Daher würde bei einer Umdrehung bei 20 Fahrstufen Vmax. erreicht. Bei 128 Fahrstufen 128/20 daher 6,4 Umdrehungen. Was aber unpraktisch wäre, und durch schnelles Drehen gehen auch Fahrstufen verloren.
Die Lokdaten werden jeweils aus 2 Feldern separat übertragen.

Nach dem Senden können Sie die Daten zur Kontrolle mit dem Button Daten vom ESP32 abrufen. Beachten Sie dass das Button bei Com auf Port An stehten muss.

Ich habe bei Adresse die IP vom ESP eingetragen. aber das ist nur wichtig wenn Daten von Rocrail zum ESP32 gesendet werden sollten. bei Lokale IP kann eventuell auch 127.0.0.1 verwendet werden. Ich muss da selber noch testen was da zweckmäßig ist.
So funktioniert es bei mir erstmal!

Funktionsbeschreibung.
Drehcoder sendet die gewünschte Geschwindigkeit Falls der Drehcoder ein Taster hat, kann darüber bei Fahrstufe 0 die Fahrrichtung gewechselt werden. Bei Fahrstufen > 0 wird die Fahrstufe 0 Stoppen gesendet und auch im Display so angezeigt. Über zwei auf/ab Taster kann das Lokmenü zur Lokauswahl durchsucht werden. Der zweite Tasten schaltet die Lokbeleuchtung F0.
Falls sich der WiFi Handregler bewährt, werde ich noch Funktionstasten dazu programmieren.

Flashen Sie zunächst nur die erste BIN Datei. Nach dem Flashen mal den USB AB/AN stecken.

Erster Testaufbau

OLED PIN ist schon intern belegt
4 = SCL
5 = SDA

So könnte das Gehäuse mit dem ESP32 mit Display und Batteriehalter aussehen.

ZIP Datei WiFiHandreglerBIN.zip
Im BootData - Ordner
Die Adr. steht im Dateiname
boot_app0_0xe000.bin
bootloader_qio_80m_0x1000.bin
WiFi..ino.partitions_0x8000.bin

......... Programm ...........
WiFi_Handregler.ino.esp32.bin als Client oder
als Access Pont
ACC_Handregler.ino.esp32.bin
Adresse = 0x10000

1 X ESP32
1 X OLES Display
3 X Taster
1 X Widerstand ca. 1K Ohm

-60

Lokauswahl nach Oben P26

Drehcoder Fahrstufen
P25+27
-- Taste Richtung P14

Lokauswahl nach Unten P12

Fahrlicht AN/AUS P32

Weitere Funktionstasten kann ich noch Hinzufügen-

Hier finden Sie immer die aktuelle Wireless Handregler - Version

ESP32 mit Akkuhalter + Display ab 12,00€
Drehcoder                                        1,2€
Taster                                               1,4€
18650-Akku                                      7,50€

USB Kabel
Gehäuse                                           8€

Modellbahnverwaltung
Rocrail

Handregler als Access-Point einrichten:

Falls Sie die ACC_Handregler.ino.esp32.bin flashen, dient der Handregler als Access-Pont.
Sie brauchen dann keinen Router, da sich dann der Handregler direkt mit dem Rechner verbinden kann. Die Zugangsdaten bzw., das Kennwort Hobbyprog geben sie dann bei Netzwerke Handregler-Anmelden ein. Das automatische Anmelden funktioniert bei mir nicht. Ich muss immer beim Neustart einmal auf Verbinden klicken. Vermutlich ist das so, da ich mehre Verbindungen aktiviert habe.

Das ändern des Passwortes werde ich noch möglich machen, falls das mal gewünscht wird. Ich sehe aber kein Sicherheitsproblem, da ja nur Handreglerbefehle gesendet werden oder die Loknamen mit der Adresse empfangen werden können. Ein Störenfried kann daher bestenfalls (theoretisch) die Loks unrechtmäßig steuern wenn er in Reichweite ist. Als Client ist das schon etwas problematischer, da ja das Kennwort z. B. zum Router übertragen werden muss. Der ja möglicherweise das Heimnetzwerk unterhält.

Als Access-Point

Kurzanleitung:

Handregler als Access Point

Die ACC_Handregler.ino.esp32.bin flashen

Handregler als Client anmelden

Die WiFi_Handregler.ino.esp32.bin flashen

Blinken starten und Fenster WiFi Handregler auswählen.
Als Client müssen die Zugangsdaten über dem USB auf dem Handregler.
Das sind die gleich wie für dem Rechner mit der MoBa Verwaltung oder Rocrail zum Access Point (Router)

Als Access Point Handregler melden Sie sich direkt vom Rechner mit der MoBa Verw. oder Rocrail mit Hobbyprog an. Siehe Bild oben das Beispiel mit einem Winwows 8 Systen.

Nun können Sie die gewünschten Lok-s auf dem Handregler übertragen.
Wählen Sie als Fahrstufen mit Rocrail am besten die Anzahl der Raster vom Drehregler z.B. 20 dann erreichen Sie bei einer Umdrehung die Höchstgeschwindigkeit. Mit der MoBa Verwaltung muss hier 28 Eingetragen werden. Die Fahrstufen im Handregler sind nicht mit den DCC Fahrstufen vergleichbar. Es wird nur definiert wie viele Rasterpunkte (Drehwinkel) bis zur höchsten Fahrstufe verwendet werden. Mein Drehregler hat 20 pro Umdrehungen. Wenn ich da 128 DCC Fahrstufen wählen würde, müsste ich 127/20 = 6,34 Umdrehungen bis zur Höchstgeschwindigkeit Drehen !

Handregler bedienen:

Am Drehregler kann die Geschwindigkeit für die angezeigte Lok geregelt werden.
Die Geschwindigkeit wird im Display als Querbalkendiagramm unten angezeigt.
Falls der Drehregler ein intrigierten Taster hat kann damit die Fahrstufe direkt auf 0 oder die Fahrtrichtung gewechselt werden.

Um eine andere Lok aus der Tabelle zu wählen sind zwei Taster vorgesehen. Einer rotiert die Tabelle abwärts und der andere aufwärts.
Zusätzlich kann ein Taster für das Fahrlicht AN/AUS angeschlossen werden. Funktionstaster kann ich noch nachrüsten.

Gehäuse als 3D Modell mit FreeCad erstellt.

Ist für den ESP32 mit Batteriehalter und OLED Display vorgesehen. Das ist mein erstes Projekt mit 3D

--- ESP32 TTGO WiFi Bluetooth 0.96 inch OLED Development --

Im Deckel fehlen noch die entsprechenden Aussparungen für die Tasten und das Display.

Falls ich Ihr Interesse geweckt habe, melden Sie sich einfach!

Manchmal startet der Download nicht. Drücken Sie dann mal ca. 3 Sekunden auf dem Taster Boot.

Ich hatte zu Anfang immer wieder Probleme mich mit dem ESP32 zu verbinden. Es hat sich dann herausgestellt das die Spannungsversorgung über dem USB zu schlecht war- Das kann am USB Kabel oder auch am USB Hub liegen. Ich habe einen externen USB Hub mit Netzteil. Damit was das Problem behoben. Der ESP32 braucht eigentlich nicht viel Strom. Aber bei einer WiFi Verbindung, wird impulsartig viel Strom für wenige Millisekunden gebraucht. Dabei sinkt die Spannung unter dem zulässigen Wert. Der ESP32 Stürzt kurz ab. Meistens wird dabei auch der USB von Windows abgemeldet.

M Blüthner 2021

Sorgen Sie für eine ausreichende Spannungsversorgung. Insbesondere müssen im WiFi Betrieb ca.400mA zur Verfügung stehen. Kabellängen minimieren und Kabelquerschnitt für 1A dimensionieren!

Bei Unterspannungen wir der ESP32 immer wieder beim Verbindungsaufbau resetten!

Höhe passt nicht mit Akku!

Leider fehlen in der Höhe weniger als 0,5mm , das Gehäuse ist nur mit leichten Druck zuschließen.

Das kann aber nachgearbeitet werden.

1. Die 4 Aufnahmedome ca. 0,3mm abschleifen. Ich würde das aber nicht gut hinbekommen.
2. Den Gehäuseboden in der Bereich der Akkurundung leicht abschleifen. Werde ich versuchen!
3. Mein verwendeter Akku hat ein Durchmesser von 18,3mm. Es gibt aber auch Akkus mit 18mm.
4. Einfach so lassen, es ist nur sehr wenig Verspannung auf dem Gehäuse festzustellen.

Wltfried baut auch ein Handregler aus Einzelteilen.
Das Gehäuse 135 x 44 x 24 ist schlanker.
ESP32 ohne Extras
OLED und Akkuhalter
3 Taster   1 Umschalter Akku/USB

MoBa WiFi Handregler by Wiltfried

F 0

<

Die Lötstellen vom Schalter sind leicht erreichbar,
daher kann der auch verlegt werden.
Ich verwende ein kleinen Stift.

Das Gehäuse-Unterteil habe ich im Bereich vom Akku ca. 0,3mm ( z. B. Lamellenschleifer) abgeschliffen. Die Wandung ist vermutlich 2,5mm Dick. Daher langsam schleifen damit das Gehäuse nicht schmilzt! Der Drehcoder ist leider durch die Schräge nicht im Winkel (75°). Bei der Bedienung ist das kein Nachteil, sieht aber nicht so gut aus. Und der Drehknopf liegt beim Ablegen auf. Durch keilförmige Unterlagen könnte man das einwenig ausgleichen.

Als nächstes werde ich ein Folientaster besorgen und die Kabel verlegen. Bis jetzt ist der Arbeitsaufwand erfreulich gering!

Ich habe den 3D Druck zunächst zurückgestellt. Da sich die Anschaffung eines Drucker nur für ein Gehäuse für mich nicht lohnt.

Siehe auch!

By Hobbyprog

| -- -- -- -- -- -- -- -- -- 95 mm -- -- -- -- -- -- ----- -- -- --|?|

| - 18mm -| --9mm -- |

| -- 16mm -- |

_
.
.
24mm
.
.
. _

Möglichst Akku mit max. 18mm Durchmesser verwenden. Oder wie im Beispiel Gehäuseboden nacharbeiten.

Die 7mm Bohrung
mindestens 9mm unterhalb der Trennkante anbringen

8 Pinleisten auf dem ESP32 gelötet.
5 Jumperkabel einseitig am Drehcoder gelötet
Schutzwiderstand 1K mit GND verbunden.
Akkupole gegen Kurzschluss abgeklebt.

Erster Kurztest:
Die Verbindung als Client wurde schnell hergestellt.
Die Fahrtrichtung steht zu beginn auf Rückwärts (Soll Vorwärts sein)
Der USB lässt sich normal Einstöpseln. Ich habe die Oberseite vom Stecker Markiert.
Die grüne Lade-LED leuchte, soll laut Anleitung an zeigen das der Akku geladen ist.

Ich wollte dann auch mal ein Update (Richtung!) aufspielen. Das hat mit eingelegten Akku nicht funktioniert. Vermutlich wurde der Akku nachgeladen, was wiederum die USB Spannungsversorgung überfordert.
Akku entfernt (sitzt sehr Stramm im Halter)
Der USB wurde jetzt von Windows dauerhaft erkannt. Leider habe ich immer wieder das Problem, das der Upload ohne ein Druck auf Boot nicht startet. Ich muss daher noch eine kleine Bohrung im Gehäuse machen. Damm sollte das auch funktionieren.
Ob das Problem mit eingelegten Akku auch bei Vollständig geladen Akku bestehen bleibt, wird sich zeigen. Abhilfe könnte da ein USB Hub mit externer Spannungsversorgung schaffen. Falls man der Beschreibung trauen kann, ist ein Ladestrom von 0,5A nötig.

Ich habe für den Boot Taster ein 3mm Bohrung im Gehäuse gemacht. Mit einem Stift kann so der Taster gedrückt werden. Ich habe dafür den Kunststoffpin von einem Ohrenstick verwendet. Mit dem kann auch der EIN/AUS Schiebeschalter bedient werden.
Den Ladestrom habe ich mit ein USB Adapter gemessen. Der zeigt ca. 0,85A bei 5,1 Volt an. Als Spannungsquelle verwende ich ein Handylader 5V 1,5A. Der Schiebeschalter ist aus. Die grüne LED ist an, was ein ausreichenden Ladezustand anzeigen soll. Wenn ich den Schalter an mach, wird weiter geladen, und das Amperemeter zeigt 0,91Ampere.
Fazit. Solange der Akku geladen wird, ist der USB II Anschluss vom Rechner PC oder Laptop überfordert. Daher ist der USB nur mit vollem Akku , ohne Akku oder mit USB Hub mit mehr als 1A brauchbar.

Der Akku war nach ca. 3 Stunden geladen. Jetzt funktioniert auch die USB Verbindung am normalen PC Anschluss. Daher ist es ratsam den USB nur mit voll geladen Akku oder USB Hub 1A anzuschließen. USB II ist nur für max. 0,5A spezifiziert. Daher Vorsicht, eventuell kann der Port schaden nehmen ???

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34mm

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--

Drehcoder

| -Max. 24 mm -- --|
|

USB

Kurzschluss vermeiden Kabel gut Isolieren, Lithium Akku Brandgefahr! Kaufen Sie den Akku aus vertrauenswürdiger Quelle.
Das gilt auch für Handyakkus!

|------- 33,4mm ------- | 3 |

Angaben vom Anbieter zum ESP32 mit Akku-Halter:
18650 Ladesystem integriert. LED im Inneren anzeigen (Grün bedeutet voll und Rot bedeutet Aufladen) Laden und Arbeiten können gleichzeitig sein. 1 Schalter könnte die Leistung steuern. 1 zusätzliche LED könnte programmiert werden (verbunden mit GPIO16 [D0]) 0,5A Ladestrom 1A Ausgang

2 mm Schrauben

Achten Sie auf dem Durchmesser vom Akku 18mm mit nacharbeit max. 18,3mm!

AN

AUS

Kabelschlitz
3 X 16mm
unter der Folie

Folie beitseitlich etwas mit einer Schere abschneiden

Ein kleinen Schlitz 8X16mm im Gehäuse gemacht und den Folientaster seitlich etwas abgeschnitten. Kabel verlegt und den Folientaster aufgeklebt.. Und schon kann es losgehen!
Man muss schon etwas kräftiger auf die Taster drücken, und die machen auch ein Knackgeräusch dabei.

Ich werde den Handregler noch ausgibig testen. Damit ist das Handreglerprojekt erstmal abgeschlossen, falls keine Anfragen oder Anregungen dazu kommen.

Boot

+

GND 1k Ohm

F0 32
Ab 12
Auf 28
GND 1K GND

Bedienung:
Verbindungs- und Lokdaten wie weiter oben beschrieben, über Blinken übertragen.
Wenn eine Verbindung aufgebaut ist, kann am Regler die Geschwindigkeit geregelt werden.
Der Regler verbindet sich dann auch nach erneutem Einschalten mit den Zugangsdaten.
Der Regler hat mehre Funktionen.
Fahrstufen regeln.
Wenn der Regelknopf gedrückt wird. wird bei Fahrstufe 0 die Fahrtrichtung gewechselt.
Ist die Fahrstufen höher 0 wird sofort Fahrstufe 0 an die Lok gesendet. Danach kann, muss aber nicht die Fahrtrichtung durch nochmaliges Drücken gewechselt werden.

Die Lokauswahl wird mit zwei Taster gemacht, wobei jeweils eine Taste auf und eine absteigen durch die Auswahl selektiert.

Die dritte Taste schaltet F0 Fahrlicht.

Im OLED - Display wird die jeweilige Funktion angezeigt.
Die Verbindung sollte nicht schlechter als -80 sein. ab -85 kann es zu Fehlübertragungen kommen.
Verwenden Sie falls noch vorhanden, einen separaten Router. Als Wireless Access Point, ist zur Zeit nur ein Regler pro Schnittstelle möglich.

Mit dem einfachen Testaufbau können Sie prüfen, ob der Handregler ihren Ansprüchen gerecht wird.

Die Gehäusehälften sollten sich ohne Widerstand zusammensetzen lassen. Darauf achten, das kein Kabel zwischen Akku und Gehäuse eingeklemmt wird.

3mm Bohrung