Построив дома макет железной дороги, появилась потребность завести еще одну командную станцию для управления моделями. Чтоб поковыряться с моделькой на столе нужно либо демонтировать КС из подмакетного пространства, либо убирать с макета остальные модели и использовать его в качестве стола. То и другое крайне неудобно, а покупать еще одну КС банально дорого.

Готовые командные станции известных производителей за сотни евро хороши, но дороги, потому, что реализуют много функционала "в железе", который не очень-то и нужен или куда удобнее может быть сделан на компьютере, где больше экран и больше ресурсов. Так я пришел к мысли, что идеальная КС - это максимально простое железо, которое умеет понимать какой-то простой протокол и переводить его в DCC. А вся логика управления, красота интерфейса и другие возможности должны быть реализованы на другом, более подходящем по возможностям устройстве. На роль такого устройства идеально подходит телефон: там и интерфейс можно красивый и удобный сделать, и ресурсов для всего хватит, и коммуникационных возможностей масса.

На лицо аналогия с Roco MultiMaus, когда вся командная станция в пульте, что у вас в руке, а к рельсам подключается бустер для усиления сигнала. Но цена рокомышки даже на вторичном рынке далеко не бросовая. Плюс эта система изобилует проводами, а при использовании телефона, конечно, хотелось беспроводного соединения.

Для беспроводного соединения можно использовать Wi-Fi или Bluetooth. Например проект ESP32 Command Station предлагает использовать Wi-Fi и встроенный веб интерфейс. Прекрасное готовое решение, но из-за слабости железа есть проблемы с соединением. Плюс все недостатки веб-интерфейса, который не может соперничать по отзывчивости с нативным приложением. Ну а чтоб управлять через какое-либо приложение понадобится еще одна аппаратная прослойка.

Следующий вариант проект DCC++ и его развитие DCC-EX. Здесь уже сама станция и контроллер (крутилка) разнесены, для их взаимодействия предлагается открытый описанный протокол, ставший уже стандартом. Взаимодействие происходит через последовательный порт (serial) и, соответсвенно, есть возможность работы не только по проводу, но и через все, что угодно: Wi-Fi, Ethernet и Bluetooth. Авторы проекта делают упор на работу по Wi-Fi, это сильно удорожает аппаратную часть. Но если не использовать Wi-Fi, а проводное соединение заменить на Bluetooth-serial модуль, то получится беспроводной интерфейс на самом дешевом железе. И это мой выбор.

Аппаратная часть

Для сборки беспроводной командной станции DCC++ понадобится железки, которые можно приобрести на алиэкспресс за доступную цену, а если сравнивать с ценой фирменной КС, то это просто бесплатно. Ссылки привожу просто для ориентира "что нужно", по цене, скорее всего, можно поискать варианты подешевле.

1. Arduino UNO R3 с чипом ATmega328P
2. Arduino motor shield L298HN (оригинальный Arduino Motor Shield R3 так же подойдет)
3. Bluetooth UART HC-06 (подойдет так же HC-05, но он дороже и избыточен по функциям)
4. Понижающий преобразователь LM2596
5. Блок питания 18В 2А (удивительно, на озоне было дешевле, чем на али)
6. Разъемы 5.5х2.1 мм. и провода (без разъемов, в принципе, можно обойтись)

В ардуино нужно записать прошивку базовой станции DCC-EX.

На моторшилде нужно перерезать перемычку питания ардуино, иначе вы спалите ардуино!

Так же на моторшилде нужно установить перемычки на пины 13=5 и 12=10, это позволит станции понимать текущее потребление питания, если этого не сделать, она не даст включить питание путей. (в свежих версиях прошивки, возможно, это уже не требуется)

Понижающий преобразователь до подключения к нему чего-либо, нужно настроить так, чтоб он давал напряжение более 5В и менее 12В, например 9В, иначе вы спалите ардуино!

Блютус модуль нужно настроить на скорость 115200 бит/сек, иначе взаимодействовать с КС не получится.

Сборка

Нужно еще раз убедится, что перемычка питания на моторшилде перерезана (см. выше) и насадить его на ардуино.

Подключаем блютус модуль, пин RX в TX, а TX в RX. Питание берем с пинов 5V и GND.

Делаем две линии от блока питания. Первая идет напрямую к моторшилду. А вторя идет на понижающий преобразователь, а уже с него на разъем питания ардуино. Нужно еще раз убедиться, что понижающий преобразователь настроен на напряжение менее 12В.

Включаем блок питания в розетку и, если ничего не сгорело, а блютус модуль мигает лампочкой, то все собрано правильно.

Что можно оптимизировать и удешевить

Arduino UNO бывают двух видов: с длинной съемной микросхемой в корпусе DIP-28 и с квадратным чипом в корпусе TQFP-32, распаянном на плате. Второй вариант идентичен по функционалу, но при этом дешевле первого.

Блок питания можно заменить на менее мощный с силой тока 1А, его должно хватить на то, чтоб поиграться с одним локомотивом.

Если вы дружите с мультиметром, то понижающий преобразователь можно заменить на более дешевый без индикации.

Если у вас более мелкий масштаб, чем H0 1:87, например, TT 1:120 или N 1:160, то блок питания можно заменить на 12В, при этом перемычку на моторшилде резать не надо, линию подключения питания к ардуино через понижающий преобразователь тоже делать не надо. Теоретически, с блоком питания 12В, локомотив в масштабе H0 тоже может поехать, но я не пробовал.

Программная часть

Поковырявшись в интернете, мне удалось найти всего одну программу для Android, работающую с DCC++ через Bluetooth. DCCpp CAB разговаривает строго по-испански, у нее неудобный интерфейс, да и вообще она похоже застряла где-то в прошлом столетии.

Эта ситуация стала толчком к реализации давней хотелки - попробовать себя в качестве андроид-разработчика. И вот, после прошествия некоторого времени кодинга и гуглинга, у меня получилось приложение DCC++Throttle, которое умеет управлять поездами и аксессуарами, а так же обладает большей эргономичностью, чем другие приложения схожей тематики, на мой взгляд.

Поскольку Google всячески препятствует тому, чтоб я оплатил им свой разработческий аккаунт, то плей маркета в ближайшее время моему приложению не видать, и жить оно будет на GitHub.

Итак, скачиваем свежую версию приложения и ставим APK себе на телефон. Если попросит, то нужно предоставить разрешение на Bluetooth, иначе не сможет подключиться к командной станции.

На телефоне штатными средствами Bluetooth добавляем модуль HC-06, подключенный к КС, в список сопряженных усройств. Это нужно сделать всего один раз для того, чтоб можно было работать с командной станцией.

Запускаем на телефоне приложение DCC++Throttle и в списке устройств выбираем добавленное выше устройство. Жмем подключиться. Если приложение смогло подключиться, то считаем, что все работает. На всякий случай, можно в приложении зайти в консоль и посмотреть обмен данными с КС, там как минимум, должна быть строка информации, полученная от командной станции.

На этом все, теперь можно играться 

Дошли, наконец, руки сделать роликовый стенд для упражнений с моделями поездов. Аналог того, что продается на али, только, как минимум, вдвое дешевле.

Конструкция крайне простая и, за счет этого, весьма эффективная. Для сборки понадобится распечатать детали на 3D-принтере и заказать железки на али или аналогичные еще где-то:

• 2 железные трубки 6х4х500 мм.;
• 1 стальной стержень 3х500 мм.

Для работы с большинством моделей будет достаточно 6 тележек, для сборки которых потребуется:

• 24 железные шайбы 6х2х2 мм.;
• 24 металлические оси 2х20 мм.

Подключение питания удобно делать разъемами типа банан 4 мм., ну и, конечно, понадобятся провода. 

Длинна стенда 50 см., это с хорошим запасом для большинства моделей, но и добавляет сложностей при хранении, поэтому, если есть желание, можно обрезать трубки до комфортной длинны.

Работа кипит вокруг бункера с песком на ближнем углу правого модуля. Это завершающая сценка в создании макетного населения, и она же, наверное, первой попадает в поле зрения подходящего к макету человека.

Наборы Noch 15279 и неизвестный набор Preiser, купленный россыпью.

На моем макете есть место разной деятельности, в том числе и туризму.

Путники идут по тропинке в углу около туннеля на левом модуле. Набор Preiser 10290.

И в противоположном углу на правом модуле по лесной тропинке идут туристы из того же набора. Теоретически, они должны встретиться где-то в середине макета 

Вокруг депо можно наблюдать несколько его сотрудников, праздно и не очень проводящих время, пока депо пустует.

Использовал Noch 15278, Preiser 10558 и 10416, а так же неизвестные наборы, купленные когда-то россыпью.

В центре промзоны левого модуля кипит работа. Трудятся работники из наборов Preiser 10243 и 10420.

Вид на промзону с обратной стороны, рядом с фабрикой рабочий из набора Preiser 10420.

Тем временем на самой фабрике готовятся к прибытию вагона с грузом. Фигурка из набора Preiser 10105.

Прием вагона осуществляет рабочий из набора Preiser 10243.

На заднем дворе фабрики можно передохнуть в рабочее время, наборы Preiser 10243 и Noch 15278.

А с другой стороны промзоны картину дополняет грузовик, остановившейся около цистерны с топливом. Наборы Preiser 10243 и Preiser 10036.

С другого ракурса водители грузовика и рабочий с топливным шлангом. Наборы Preiser 10036 и Preiser 10105.

Ну и напоследок, рабочие на заправке. Фигурки из наборов Preiser 10105 и Preiser 10420.

Работники железной дороги всегда при деле! Их оранжевые костюмы можно увидеть не только на башне заправки песком.

А также в районе будки у моста...

...и у датчика освещения между путями.

Не все работники одеты в оранжевое...

...и между путями точно стоит носить оранжевый костюм!

Человески из наборов Noch 18011 и Preiser 10558.

Люди в ожидании общественного транспорта, не железнодорожного. Наборы Noch 15218 и 18130.

А вот и та самая дама на остановке, которой машет мужчина со станции. Фигурка Preiser 28123.

С чего начинается город на макете? Конечно же, с вокзальной площади! Для оформления вокзальной площади использовал наборы Preiser 10115, 10327 и Noch 15226. А так же фигурка "проблема с туфелькой" Preiser 28121. На заднем плане сцена первые на макете.

Макетная полиция помогает бабушке перейти дорогу. Набор Preiser 10378.

Встреча на тротуаре. Наборы Preiser 10378, Noch 18101 и 15226.

Спешащий прохожий из набора Preiser 10670.

Вручение почты. Из набора Preiser 10610.

Железнодорожник из набора Preiser 10416, идущий с работы.

На пешеходном переходе. Наборы Preiser 10378 и Noch 18101.

На грзовом складе кпит работа по разгрузке-погрузке.

Работает команда грузчиков из набора Preiser 10016.

А около административного домика человечки из Noch 18101 и 18130.