Quelltext der Seite Zentrale Z21PG/de

{{Vorlage:Navigationsleiste Zentrale}}
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| [[Datei:Z21_logo.png|120px|link=Z21_mobile]] 
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| [[Datei:dcc_logo.jpg|80px|link=DCC_Dekoder]][[Datei:railcom_logo.gif|140px|link=Railcom]]
[[Datei:XpressNet_logo.jpg|80px|link=XpressNet]][[Datei:loconet_logo.jpg|80px|link=Loconet]][[Datei:S88-N_logo.jpg|80px|link=Rückmeldung]]
|}

== Grundlage ==

[[File:DCC_Zentrale_Box.JPG|thumb|180px|Zentrale in Eurobox]]
[[File:DCC_Zentrale.JPG|thumb|Modellbahn DCC Zentrale mit Netzwerk, XpressNet und LocoNet Anschluss]]
[[File:Z21_Zentrale_wiring.jpg|thumb|Anschlüsse der Z21 DCC Zentrale]]
Die komfortable aber sehr teure Modellbahnsteuerung  [http://www.z21.eu/ Z21 von Roco] und der genutzte [[Special:MyLanguage/XpressNet|XpressNet]]-Bus brachte mich auf die Idee, eine eigene Zentrale zu entwickeln. 
Im Mittelpunkt dieser Idee, stand die Absicht, die dort eingebrachte umfangreiche  Hardware zu reduzieren bzw. durch Software zu ersetzen. Die Eigenbauzentrale sollte auch ein Netzwerk Interface (für APP und PC), [[Special:MyLanguage/XpressNet|XpressNet]], [[Special:MyLanguage/S88N|S88]] und [[Special:MyLanguage/Loconet|LocoNet]] Bus bereitstellen. <br/>
Hier wird der Aufbau einer [http://www.z21.eu/ Z21 DCC Digitalzentrale] auf Basis eines [[Special:MyLanguage/Arduino|Arduino]] ([http://arduino.cc/en/pmwiki.php?n=Main/ArduinoBoardMega2560 Arduino MEGA] über [http://www.aliexpress.com/af/Arduino-Mega.html AliExpress] ab 7,30 Euro) zur Steuerung der Modellbahn über das Z21 LAN Protokoll beschrieben. Auf den Arduino MEGA wird in der Grundversion dazu ein [http://arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield Ethernet Shield] mit dem W5100 Chip (bei [http://www.aliexpress.com/af/Arduino-ethernet-shield-w5100.html AliExpress] ab 4,80 Euro), aufgesetzt. Mit diesem Ethernet Shield, kann der Arduino MEGA in ein bestehendes Netzwerk integriert werden und über einen Router mit WLAN mit [[Special:MyLanguage/Z21 mobile | Handreglern]] oder der [[Special:MyLanguage/Z21_mobile#Z21_Anwendungen |Computersoftware]] zum Beispiel [[Special:MyLanguage/Rocrail|Rocrail]] kommunizieren.
Durch Erweiterungen lässt sich zum Beispiel ein WLAN AP/Client mittels [[Special:MyLanguage/Arduino#Hardware|ESP8266]] in die Zentrale integrieren.

== Funktionsumfang ==

:* Kommunikation via Ethernet über "[[Special:MyLanguage/Z21 mobile|Z21 LAN Protokoll]]" von [http://www.z21.eu ROCO/Fleischmann], mit mehr als nur [http://www.z21.eu/FAQ-Support/FAQ#1213 zehn "Endgeräten"]!
:::* [https://www.arduino.cc/en/pmwiki.php?n=Main/ArduinoEthernetShield Ethernet Interface] <!--(SPI ClientSelect (CS) des W5100 über Pin D10). -->
:::* [http://esp8266-server.de/ WLAN Interface] (Accesspoint- und/oder Client-Betrieb)
:::* Ausgabe der Temperatur, Gleisspannung und Stromaufnahme in Rocrail/App (Support ab [[Special:MyLanguage/Zentrale#Arduino_Z21_DCC_Zentrale_Sketch|v4.76]])
:* [http://www.nmra.org/dcc-working-group NMRA-DCC-Standard], <ref name="DCC">Das Motorola Format (MM) wird nicht unterstützt!</ref> 
:::* 29 Funktionen (Licht F0, F1 bis F28) steuerbar,
:::* bis zu 2048 Weichen schalten,
:::* externer Booster Ausgang für ROCO 10761/10764 Digitalverstärker oder CDE-Anschluss
:::* integrierter DCC Booster mit RailCom® Cutout (beliebiger H-Brückentreiber [L6206N, L298N] mit Kurzschlusserkennung über ACK-Sence oder TLE5205 bis 5A)
:::* [[Special:MyLanguage/Railcom|RailCom® Cutout]] über Z21 mobile App Einstellungen de/-aktivierbar (Support ab [[Special:MyLanguage/Zentrale#Arduino_Z21_DCC_Zentrale_Sketch|v4.76]])
:::* CV lesen und schreiben (optionaler Programmiergleisausgang) (Support ab [[Special:MyLanguage/Zentrale#Arduino_Z21_DCC_Zentrale_Sketch|v4.75]])
:::* Globaler [[Special:MyLanguage/Railcom|RailCom® Detector]] für POM, programmieren am Hauptgleis (nur für Arduino MEGA)
:::* Standard Fahrstufen im Sketch auswählbar (14/28/128)
:* S88N<ref> S88N Unterstützung von bis zu 62x Modulen mit je 8 Ports und Raildata (DCC-Signal) .</ref> Rückmeldebus ([[Special:MyLanguage/Lok_Rückmeldung|Arduino Simpel S88 Interface]]) 
::* <span style="color:red">NEU:</span> kontinuierliches DCC Signal am S88N (Support ab [[Special:MyLanguage/DCC#Download|Arduino DCC Interface Library]] v5.20)
:* [[Special:MyLanguage/XpressNet|XpressNet]]<ref>Bis zu 31 Endgeräte (Roco LokMaus2, Roco MultiMaus) können am XpressNet angeschlossen werden.</ref> mit Version 3.6 (Lenz)
::* schnellere Abfrage von Clients und CV schreiben (Support ab [[XpressNet#XpressNet_Master|XpressNetMaster Library v2.0]])
::* <span style="color:red">NEU:</span> Automatisch Umschaltung zwischen Master (Zentrale) und Slave (Endgerät)
:* [[Special:MyLanguage/Loconet|LocoNet]]<ref>Support F0 bis F8</ref>  mit Slot-Management für [[Special:MyLanguage/FredI |FRED]] oder DAISY Handregler
:::* Support für F9 bis F28 (ab v4.72)
:::* LocoNet-Client Mode (Slot-Server abschaltbar) für den Anschluss an der Intellibox
:::* Programmierung von LocoNet LNCV über die Z21 mobile APP
:::* <span style="color:red">NEU:</span> LocoNet Booster Interface (Support ab [[Special:MyLanguage/DCC#Download|Arduino DCC Interface Library]] v5.20)
:* <del>[[Special:MyLanguage/DCC#Hardware|DCC-Input]] Anschluss einer "Fremdzentrale" (nur für Arduino MEGA)</del>
:* Extra: [[Special:MyLanguage/Zentrale#Software_Download | Softwareupdate & eigene Anpassungen über Upload des Sketch mittels Arduino IDE.]]

===Notes===

Informationen und Austausch zum Aufbau finden sich im [https://www.stummiforum.de/t155901f7-Suche-Erfahrungsaustausch-zur-Z-nach-Philipp-Gahtow.html Stummis Modellbahnforum].

== [http://sourceforge.net/p/pgahtow/f944/tickets bekannte Bugs] ==

Da dieses Projekt eine persönliche Entwicklung von mir ist bleibt es nicht aus das einige Protokolle nicht 100%tig unterstützt, oder mit kleineren Ungenauigkeiten Implementiert wurden. Hier eine Auflistung der bekannten Bugs:
:*  (gelöst, ab [[Special:MyLanguage/Zentrale#Arduino_Z21_DCC_Zentrale_Sketch|v4.89]]) Keine Statusanzeige von LocoNet Belegmeldern in der Z21-App auf mobilen Geräten. 
:*  (gelöst, ab [[Special:MyLanguage/Zentrale#Arduino_Z21_DCC_Zentrale_Sketch|v4.88]]) Nicht korrekte Initialisierung von EEPROM-Werten beim allerersten Aufspielen der Software.
:*  (gelöst, ab [[Special:MyLanguage/Zentrale#Arduino_Z21_DCC_Zentrale_Sketch|v4.86]]) Aufhängen der Zentrale beim öffenen des Stellpult mit der Android Z21 App. (Stellpult Bug)
:*  (gelöst, ab [[Special:MyLanguage/XpressNet#XpressNet_Master|XpressNetMaster Libary v2.9.0]]) Beim CV lesen am XpressNet hängt sich die Multimaus auf. 

Gerne nehme ich Anregungen und Probleme auf: [mailto:digitalmoba@arcor.de Email] oder diese können auch im [https://www.stummiforum.de/viewtopic.php?t=155901 Stummis Modellbahnforum] diskutiert werden.

==Hardware==

Die Arduino Z21 DCC Zentrale erzeugt mithilfe der [[Special:MyLanguage/DCC|DCCInterface Library]] und dem Timer1/Timer2 (wählbar) ein DCC-Signal. Die Zentrale unterstützt je nach gewünschtem Funktionsumfang verschiedene Protokolle. Jedes dieser Protokolle benötigt um mit der Zentrale kommunizieren zu können ein eigenes Interface. Außerdem muss das jeweilige Protokoll im Sketch in der „config.h“ aktiviert werden (Durch ''"//"'' vor dem <code>#define</code> oder <code>#include</code> wird das jeweilige Protokoll deaktiviert!).


===<u>LAN Interface</u>===

Das LAN-Interface kann mittels ''"#define LAN"'' im Sketch aktiviert werden. Es stellt die Kommunikation der [[Special:MyLanguage/Z21_mobile|Z21 Protokoll Library]] über das Kabel gebundene W5100 Arduino Shield bereit. Die IP-Adresse um das LAN-Interface zu erreichen ist Standardmäßig fest auf 192.168.0.111/24 eingestellt und wird nicht automatisch über DHCP bezogen. '''NUR''' über das Webinterface (Webseite) kann die IP-Adresse geändert werden. Das Webinterface muss dafür im Sketch mittels <code>#define HTTPCONF"</code> aktiviert sein und der Client muss sich im entsprechenden Netzwerkbereich befinden! Ein Reset der IP-Adresse kann beim Einschalten der Zentrale (Betriebsspannung) und gleichzeitigem Drücken des Power On/Off Taster durchgeführt werden (DCC LED blinkt schnell, solange der Taster gerückt wird).
 Bei der Verwendung am Arduino UNO mit WLAN über Software Serial, 
 kann das LAN-Interface nicht aktiviert werden!

Wenn nach dem Einschalten der Zentrale keine Verbindung über die Ethernet-Schnittstelle (W5100) möglich ist und diese nach dem Drücken von RESET auf dem LAN Interface sich aufbaut, dann muss ein 1uF Kondensator, C- nach GND 0V, C+ nach RESET auf dem Shield installiert werden. Das LAN W5100 Board ist dann immer direkt nach Power on (ohne Betätigung der Reset Taste) erreichbar.

===<u>DCC Input Interface</u>===

Mit Hilfe des [[Special:MyLanguage/DCC_Dekoder|DCC Fremdeingang]] wird der DCC Datenstrom einer angeschlossenen DCC Zentrale mit in das eigene DCC Signal integriert. Hierbei erfolgt keine Rückkommunikation zu der externen Zentrale. Der Anschluss kann verwendet werden um zum Beispiel eine Piko Fern / Digi 1 (55019) zu nutzen. Da kein Timer zur Dekodierung notwendig ist läuft ist diese Integration unter allen Zentralen-MCUs möglich. Um das DCC-Interface zu verwenden, muss dies mittels <code>#define DECODER</code> im Sketch aktiviert werden. <br />

'''''Wird in den aktuellen Versionen nicht mehr unterstützt!'''''

===<u>XpressNet Interface mit Booster Support (externer Booster)</u>===

[[Datei:Arduino_ROCO_Booster.png|thumb|160px|Arduino XNet Booster Interface ([https://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/DCC_Zentrale/Zentrale_for_ROCO_Booster_10761.sch Eagle])]]

Wenn ein preisgünstiger ROCO Booster 10761, 10764 oder Freischmann Digitalverstärker 680801 bereits vorhanden ist, kann dieser als externer Booster genutzt werden. Dafür reicht ein XpressNet-Interface ohne die Funktionalität des MAX485 aus. Die dafür notwendige Kurzschlusserkennung ist in der Software der Zentrale integriert. Im Sketch muss der externe Booster aktiviert werden: <br />
<code>#define BOOSTER_EXT <br /> #define BOOSTER_EXT_ON HIGH <br /> #define BOOSTER_EXT_OFF LOW </code>

Um eine Kommunikation mit der Lokmaus2 oder Multimaus herzustellen, ist ein XpressNet-Interface mit dem MAX485-Treiber notwendig. Die Z21 Zentrale arbeitet dann wie ein XpressNet Master für die LokMaus2 oder MultiMaus. Es können dabei bis zu 31 XpressNet Slaves (Clients) an die Arduino Z21 DCC Zentrale angeschlossen werden. 

Aktivierung des XpressNet-Interface im Sketch mittels: <br />
<code>#define XPRESSNET <br /> #include <XpressNetMaster.h> </code>

In der rechts dargestellten Schaltung ist der Aufbau der DCC Ansteuerung des ROCO Boosters 10761 und das XpressNet-Interface dargestellt. Am XpressNet-Interface sind möglicherweise noch zusätzliche Pull Up/Down und/oder eine XpressNet Bus-Terminierung an der Leitung A und B notwendig ([[Special:MyLanguage/XpressNet#Hardware|siehe XpressNet Hardware]]).

Das XpressNet Interface untersützt die automatische Umschaltung zwischen Master und Slave Betrieb. Daher ist es möglich eine Koppelung über XpressNet mit einer vorhanden Zentrale herzustellen um die Z21 Funktionalitäten per Ethernet oder WLAN an dieser nutzen zu können.

===<u>LocoNet</u>===

[[Datei:Arduino_LocoNet_Master.png|thumb|160px|Arduino LocoNet Master und S88N Interface ([https://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/DCC_Zentrale/Zentrale_LocoNet_Master.sch Eagle])]]
Durch die Integration eines LocoNet-Interface ist es möglich die Arduino Z21 Zentrale mit der Intellibox zu verbinden oder mit LocoNet-Handregler wie den [[Special:MyLanguage/FredI|Fred]] zu nutzen.  Um den Fred nutzen zu können muss in der Software der notwendige LocoNet Slot-Server aktiviert werden, dann ist ein Anschluss an der Intellibox (welche bereits einen Slot-Server integriert hat) nicht mehr möglich. Die [[Special:MyLanguage/Loconet|LocoNet Library]] nutzt zur Signalerzeugung im Arduino UNO den Timer 1 und im Arduino MEGA den Timer 5. Aktiviert wird das LocoNet-Interface mittels: <br />
<code>#define LOCONET <br /> #include <LocoNet.h> </code> <br />
Der Slot-Server kann mittels <code>#define LnSLOTSRV </code> zugeschaltet werden. Für den Betrieb als LocoNet Client muss der Slot-Server inaktiv sein. Sollen alle Lokinformationen ins LocoNet (auch ohne explizite Anfragen) übermittelt werden, muss <code> #define TXAllLokInfoOnLN true </code> gesetzt werden. Dies kann sinnvoll sein, wenn eine Steuerungssoftware über LocoNet mit der Zentrale kommuniziert. <br />
<u>Beachte:</u> Das LocoNet-Interface unterstützt jetzt auch die Funktionen bis F28!

====<u>LocoNet-B</u>====
[[Datei:Arduino_LocoNet-B_Beispiel.jpg|thumb|160px|Arduino LocoNet-B Anschluss]]
Zum Anschluss eines LocoNet-Booster (Uhlenbrock 63240 Power 4 oder ähnliches) wird am LocoNet-Bus auf den Leitungen 1 und 6 (Raildata) ein DCC-Signal benötigt. Für die Erzeugung des Signals mit einem 12 Volt Pegel wird ein kleiner 1A H-Brückentreiber IXYS IXDF604PI in 8-Pin PDIP Bauform genutzt. Dieser wird angesteuert vom DCC-Signal (PIN 6) oder beim Arduino MEGA über den seperaten PIN 11, wo ein konstantes DCC-Signal ausgegeben wird. Dies kann direkt an IN A und IN B des IXYS angelegt werden. Die Signalisierung für das An- und Abschalten oder bei Kurzschuss des Booster erfolgt mittels LocoNet-Befehlen an die Zentrale.

<u>Hinweis:</u> Eine Unterstützung erfolgt ab Software v4.83!

===<u>S88N</u>===
[[File:S88_Singel_Master_schematic.png|thumb|160px|Arduino S88 Singel Master Schaltplan]]
Rückmeldungen können mit dem S88N-Interface an die Steuersoftware weitergeleitet werden. Es werden bis zu 62 Rückmeldemodule mit 8 Eingängen unterstützt. Einstellungen zur Anzahl der abzufragenden Module lassen sich über die Webkonfiguration mittels LAN oder WLAN vornehmen. Aktiviert wird das S88-Interface mittels:<br />
<code>#define S88N </code> <br />
<u>Hinweis:</u> Ab ca. 5 Modulen sollte ein [[Special:MyLanguage/Lok_Rückmeldung#HSI-S88N-USB_Interface_.28v1.02.29|Ausgangstreiber 74HC244]] für den S88 Bus verwendet werden.

Da durch den Aufbau des S88-Bus eine "Verkettung" erzeugt wird, nimmt die Geschwindigkeit des Auslesens der Zustände ab, umso mehr Module genutzt werden. Da nicht immer eine komplette Kette mit 62 Rückmeldemodulen angeschlossen ist, sollte die Anzahl der maximal abzufragenden Module in der Software begrenzt werden. Dies erfolgt über das vom LAN- oder WiFi-Interface bereitgestellt Webinterface (Webseite).

===<u>interner Booster mit [[Special:MyLanguage/Railcom|Railcom]]</u>===

[[Datei:TLE_Booster3R.png|thumb|160px|TLE Booster3R für Railcom ([http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Booster/Version3/TLE%20Booster3R.sch Eagle])]]
[[Datei:L6203_Booster.jpg|thumb|160px|Booster mit L6203]]
Der interne Booster wird für den Anschluss eines Programmiergleis als auch für das Hauptgleis verwendet. Damit keine Programmiernachrichten auf das Hauptgleis gelangen ist dort ein Relais vorgeschaltet, welches bei der direkten Programmierung das Hauptgleis abschaltet.
Die Aktivierung im Sketch erfolgt mittels: <br />
<code>#define BOOSTER_INT </code> <br />

[[Datei:Z21_globalRailComDetector.png|thumb|160px|global RailCom Detector ([http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/DCC_Zentrale/global_RailCom_Detector_Z21.sch Eagle])]]
Ab der Softwareversion v4.70 ist es möglich [[Special:MyLanguage/Railcom|Railcom]] zu aktivieren. Um die für [[Special:MyLanguage/Railcom|Railcom]] notwendige Abtastlücke zu erzeugen, muss der interne Booster wie folgt angeschlossen werden. Für die Ansteuerung des Booster wird nun ab v4.70 auch das DCC Signal auf den GO/STOP2 Pin (Booster intern) negiert ausgegeben. Der Anschluss des internen Booster erfolgt damit so: "DCC = DCC1", DCC2 des Booster muss an GO/STOP2 (NDCC) angeschlossen werden. 
<br>
Seit der Softwareversion v4.88 ist nun der Booster mit dem H-Brückentreiber L6203 als Standard definiert. Der zuvor genutzte TLE5206 ist leider nicht mehr lieferbar und musste deshalb ersetzt werden. 

Soll eine Kurzschlusserkennung über den Messwiderstand (SENCE) erfolgen muss dies 'aktiviert' werden: <br />
<code>#BOOSTER_INT_CURRENT_SHORT_DETECT </code> <br />
Zur Anzeige der Stromaufnahme zum Beispiel in Rocrail über einen Messwiderstand (SENCE) muss im Sketch <Code>#define BOOSTER_INT_MAINCURRENT</Code> aktiviert werden. 
<br />

Damit ist nun auch künftig möglich ist eine H-Brücke mit Kurzschlussdetection (zum Beispiel TLE5206-2 mit 5A) weiter zu nutzen kann der "SHORT2" über im Sketch mittels <Code>#define BOOSTER_INT_TLE5206</Code> aktiviert werden. Im anderen Fall kann der "SHORT2" auch für die Kurzschlusserkennung eines externen CDE-Booster genutzt werden, dies ist mittels <Code>#define BOOSTER_EXT_CDE</Code> zu aktivieren.

 Bei der Verwendung von einem Booster ohne Kurzschlusserkennung 
 (z.B. L6203 / L298n), muss diese mittels SENCE Widerstand erfolgen 
 und im Sketch auch aktiviert sein!

<br>

Am Ausgang des Booster3R kann ein allgemeiner [[Special:MyLanguage/Railcom|Railcom]] Detector angeschlossen werden. Über diesen können beim Programmieren mittels POM die CV-Daten von Dekodern auf dem Hauptgleis ausgelesen werden. Der RailCom Detector muss zwischen TLE Ausgang RAIL_1/RAIL_2 und dem Prog. Relais installiert werden. Bei der MEGA Variante wird "RAILCOM_RX" mit dem Serial3 Port verbunden. Ein Pull-Up von 100k kann für eine bessere RailCom Erkennung optional am Ausgang des UND installiert werden.

===<u>WiFi (WLAN Add-On)</u>===

[[Datei:ESP_Arduino_Modul.jpg|left|190px|ESP Arduino WiFi Modul]]
[[Datei:ESP8266-01_Modul.png|thumb|160px|ESP Serial Anschluss ([http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/ESP8266_WiFi/ESP8266-01.sch Eagle])]]
Für die WiFi-Kommunikation wird das ESP82660-01 Modul eingesetzt. Das ESP-Modul benötigt ein eigenes Sketch, welches im [[Special:MyLanguage/Zentrale#Z21_WLAN_Add-On_Sketch|Downloadbereich]] heruntergeladen werden kann. Das ESP-Modul verbindet sich mittels [https://www.arduino.cc/en/Reference/Serial Serial] mit der Zentralen-MCU.
Anschluss ESP8266 WLAN-Modul: <br />
:* Arduino UNO  = Serial (0,1) [oder über Software Serial (13,12)]
:* Arduino MEGA = Serial2 (16,17)
:* andere       = Serial (0,1) <br />
Die Kommunikation mit dem ESP erfolgt nicht mittels AT-Befehlen, sondern über ein modifiziertes Z21 LAN Protokoll mit Client-Erkennung (Sketch für ESP im [[Special:MyLanguage/Zentrale#Z21_ESP8266_WLAN-Modul_Sketch|Downloadbereich]]). Da das ESP-Modul mit 3,3Volt (ca. 200mA) arbeitet ist ein extra Spannungsregler und Pegelwandler auf dem WLAN-Interface zu installieren. Die zwei Taster auf dem Adapter im Bild, sind für das aufspielen des Sketch (Firmware-Update) und Reset beim ersten installieren des ESP-Moduls nötig. Programmiert wird das ESP wie ein Arduino, aus einer angepassten [https://github.com/esp8266/Arduino Arduino IDE] heraus. <br />
Für den Anschluss an der Zentrale können die auf dem Adapter installierten Taster und LED entfallen! Diese sind nur für die einmalige Programmierung notwendig. Um WLAN in der Zentrale zu aktivieren muss folgende Zeile einkommentiert werden: <code>#define WIFI</code> <br />
Das ESP8266 stellt einen AcessPoint (AP) bereit. Über diesen kann mithilfe eines Webbrowser (http://192.168.0.111) die Standard-Einstellungen (SSID "Z21_ESP" und Passwort "12345678") und der WLAN Client-Betrieb (Client-Mode) an einem vorhandenen WLAN-Router konfiguriert werden. Wenn das S88-Interface genutzt wird, kann über das Webinterface auch die Modulanzahl angepasst werden.

Optional kann auch ein "WeMos D1 mini ESP8266" als fertiges Board für das WiFi-Interface genutzt werden.

===<u>Debugging (optional)</u>===

Um im Bedarfsfall interne Daten über den Serial Monitor überwachen zu können, gibt es dafür eine Debug-Ausgabe. Diese <u>muss</u> beim Arduino UNO und aktivem XpressNet oder WLAN komplett deaktiviert sein! <br />
Aktiviert wird das Debugging mittels:
<code>#define Debug Serial </code> <br />
<code>#define DebugBaud 115200 </code> muss auch aktiviert werden und legt die Geschwindigekeit fest.<br />
Einstellung welche Daten/Protokolle ausgegeben werden sollen: <br />
<code>#define DEBUG </code> Ausgabe von Einstellungen und Softwareversion <br />
<code>#define REPORT </code> Ausgabe der Zustände von S88 Rückmelder <br />
<code>#define LnDEB </code> Ausgabe LocoNet Kommunikation <br />
<code>#define XnDEG </code> Ausgabe XpressNet Kommunikation <br />
<code>#define Z21DEBUG </code> Ausgabe Z21 Protokoll Kommunikation <br />
<code>#define Z21DATADEBUG </code> Ausgabe RAW Daten des Z21 Protokoll <br />
<code>#define Z21SYSTEMDATADEBUG  </code> Regelmäßige Ausgabe der Systemwerte <br />
<code>#define DEBUG_WLAN_CONFIG </code> Konfiguration des ESP8266 Interface mit IP-Adressen, SSID, Passwort, etc. <br />
<code>#define RCDEB </code> RailCom RAW Daten werden ausgegeben. <br />

== [http://sourceforge.net/projects/f944.pgahtow.p/files/ Software] ==

Die Software ist mit der [http://pgahtow.de/?open=arduinoIDE Arduino IDE] geschrieben. 
: ''' [[Arduino#Hardware|Arduino Plug-In:]]''' Anpassung der [http://pgahtow.de/?open=arduinoIDE Arduino IDE] für die Funktion mit Sanguino oder ESP-Modul sind unter [[Special:MyLanguage/Arduino#Hardware|Arduino#Hardware]] beschrieben.

Das Sketch kann universal für den Arduino UNO [eingeschränkt], Arduino MEGA oder für den Sanguino Mikroprozessor ATmega1284p (ab Sw. v31) eingesetzt werden. ([[Arduino#Hardware|Übersicht Arduino Mikroprozessoren]]) <br />
In dem Sketch ab der Softwareversion 3x sind alle Protokolle variable aktivierbar/deaktivierbar. Bitte nutzt die Sketch Version 4 oder höher, hier wurden viele Fehler beseitigt! Bitte ladet euch '''auch''' die jeweils letzte Version der Bibliotheken herunter, denn nur so ist die Software lauffähig! <br />

==== <u>Z21 WLAN Add-On Sketch</u> ====

:* [https://sourceforge.net/projects/f944.pgahtow.p/files/wlan_sketch/Z21_ESPArduinoUDP_v32.ino Z21 ESP8266 UDP v32 Sketch (07.04.2021) Download] - mit automatischer Baudratenbestimmung <br />
Diese Software ist für das WLAN Add-On basierend auf dem ESP8266 für die Arduino Z21 DCC Zentrale (Arduino NANO/UNO/MEGA version) notwendig. Sie muss in das ESP8266, mit Hilfe der Arduino IDE, hochgeladen werden. Die Software beinhaltet einen AJAX Webserver zur Konfiguration und die Option die S88-Modulanzahl zu ändern. Außerdem ist ein Reset Fall-back (Timeout) des Daten-Buffer für die Serial-Kommunikation zur Arduino Z21 DCC Zentrale implementiert. Zu beachten ist, dass es sich hierbei nur um das Sketch handelt welches für das WLAN-Modul notwendig ist, dies ist keine eigenständige Zentrale. <br />
'''Info:''' Bei Konfigurationsänderungen am AccessPoint (AP) wird dieser beim Speichern automatisch neu gestartet - es erfolgt dadurch keine Rückmeldung oder Bestätigung des Speichervorgangs! Eine freie Kanalauswahl (1-13) für den AP ist nur möglich, wenn keine Client Verbindung besteht. <br />

* NEU v32: Übertragung des Client-IP-Hash zur Identifizierung der angemeldeten Clients
* Fix v32: leere/falsche Darstellung der SSID und Passwort, wenn keine Daten im EEPROM vorhanden sind.
* Fix v27: Akzeptiert jetzt auch eine SSID mit nur einem Zeichen.

==== <u>Arduino Z21 DCC Zentrale Sketch</u> ====

:*[https://sourceforge.net/projects/f944.pgahtow.p/files/Z21_Ethernet_DCC_Zentrale_v491.zip/download Arduino Z21 DCC Zentrale v4.91 (20.05.21) Download] - Multi Plattform Support Sketch

Änderungen:
<!--
* Add [[Special:MyLanguage/Railcom|Railcom]] und global Railcom Detektor über Serial3 für MEGA und I2C für UNO. Lesen von CV Daten über POM.
* Fix XpressNet Kommunikation
* Fix Kommunikation im LocoNet-Client Modus mit der Intellibox (Fahrtrichtungsproblem).
* Wireless & LAN: Support für kombinierte UDP Pakete. Zusätzlich Verbesserung im "DCC Interface Library" bei der CV-Programmierung.
* LocoNet mit Slotserver (Master/Slave Betrieb) - Zum Beispiel als LocoNet Slave an einer Intellibox (ab Arduino DCC Interface Library ab v2.2!)
* Weichen über LocoNet steuerbar und Anpassung der LocoNet Nachrichtenübertragung ins Z21-Protokoll.
* Add: Kurzschlusserkennung über "Current Sence" programmier ACK Widerstand möglich.
* Anpassung LocoNet Bibliothek für den Umgang mit langen Lokadressen.
* Fix von kleinen Fehlern beim Einlesen von Analog-Werten
* Zusatzlicher DCC PIN beim Arduino MEGA ohne Abschaltung
* Gleisspannung ist beim nach dem Starten direkt aktiv
* Verbesserung der Serial-Kommunikation mit dem ESP WLAN Interface
* Unterstützung des günstigen ENC28J60 Ethernet Interface
* Fix Befehle im LocoNet Client-Mode
* Fix beim Loconet Dispatch mit Adressen > 127
* Fix für lange UDP Packete über WiFi und Anpassung an Anrdoid App (Stellpult Bug)
-->
* v4.90: NEU: Temperatursensor mit DS18B20 möglich
* v4.90: Fix: DCC RailCom Cutout Länge.
* v4.90: NEU: Seriennummer ist die geladene Arduino Z21 Versionsnummer
* v4.90: NEU: EEPROM wird beim Starten geprüft und beim RESET mit default Werten initialisiert.
* v4.90: Fix Kommunikation mit WDP
* v4.90: Fix Übertragung LocoNet Belegmerderdaten zur Z21-APP (09.04.2021)
* v4.91: Fix LocoNet Daten Verarbeitung
* v4.91: NEU Unterstützung ESP32 Plattform

<br />
'''''Ältere Versionen können über Sourceforge heruntergeladen werden:'''
:*[http://sourceforge.net/projects/f944.pgahtow.p/files/ Arduino Z21 DCC Zentrale Sourceforge]''

<!--
;* [http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/DCC_Zentrale/Z21_Ethernet_DCC_Zentrale_v44.zip Arduino DCC Zentrale v44 (160118) Download] - Wireless LAN (Wifi) : Support für kombinierte UDP Paket im WLAN und LAN. Zusätzlich Verbesserung im "DCC Interface Master" bei der CV-Programmierung.

;* [http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/DCC_Zentrale/Z21_Ethernet_DCC_Zentrale_v43.zip Arduino DCC Zentrale v43 (151117) Download] - Wireless LAN (Wifi) : LocoNet mit Master/Slave Betrieb - Anschluss als LocoNet Slave an einer Intellibox <br />(LocoNet Slave nur mit Arduino DCC Interface Library ab v2.2!) <br />
;* <span style="color: red;">Neue Pinbelegung für den internen Booster!<span>

;* [http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/DCC_Zentrale/Z21_Ethernet_DCC_Zentrale_v42.zip Arduino DCC Zentrale v42 (151017) Download] - Wireless LAN (Wifi) : Weichen über LocoNet steuerbar und Anpassung der LocoNet Nachrichtenübertragung ins Z21-Protokoll.

;* [http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/DCC_Zentrale/Z21_Ethernet_DCC_Zentrale_v41.zip Arduino DCC Zentrale v41 (151005) Download] - Wireless LAN (Wifi) : Anpassung der Funktion für die externe Kurzschlusserkennung.

;* [http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/DCC_Zentrale/Z21_Ethernet_DCC_Zentrale_v4.zip Arduino DCC Zentrale v4 (151003) Download]- Wireless LAN (Wifi) : WiFi Support durch ESP8266. Für die Funktion des Sketch der Version 4 ist zusätzlich die Z21 Bibliothek notwendig. 

<br />

==== <u>DCC Zentrale Version 3x und älter</u> ====

;* [http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/DCC_Zentrale/Z21_Ethernet_DCC_Zentrale_v32.zip Arduino DCC Zentrale v32 (150915) Download] : Anpassungen des S88-Bus-Timing (Timer 3 im Arduino MEGA und ATmega 1284p)

;* [http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/DCC_Zentrale/Z21_Ethernet_DCC_Zentrale_v31.zip Arduino DCC Zentrale v31 (150803) Download] : angepasste Version für Sanguino, '''Änderung der Timer''', LocoNet auch für Arduino UNO aktivierbar! <br /><span style="color: red;">(Ab dieser Version ist die neue DCC Interface Library mit Timer 2 notwendig!) </span>

<br />
'''Ältere Versionen:'''
* [http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/DCC_Zentrale/Z21_Ethernet_DCC_Zentrale_v3.zip Arduino DCC Zentrale v3 (150803) Download] : beliebige Aktiv-/Deaktivierung von Zusatzfunktionen (HTTP, S88, DCC Input for MEGA mit Update, XpressNet, LocoNet for MEGA)
* [http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/DCC_Zentrale/Z21_Ethernet_DCC_Zentrale_v2.zip Arduino DCC Zentrale v2 (150322) Download] : mit zusätzlichem XpressNet Master Interface.
* [http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Z21_mobile/DCC_Zentrale/Z21_Ethernet_DCC_Zentrale_v1.zip Arduino DCC Zentrale v1 (150228) Download] : Grundversion: nur DCC, S88 und Z21 mobile Protokoll.
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===<u>[https://www.arduino.cc/en/Guide/Libraries notwendige Bibliotheken]</u>===

Hier sind die notwendigen Bibliotheken aufgeführt. Nur damit ist das Sketch der DCC Zentrale lauffähig. Informationen wie ihr Bibliotheken installiert, findet ihr auf der [https://www.arduino.cc/en/Guide/Libraries#toc4 Arduino Webseite (engl.)].
* [[Special:MyLanguage/Z21_mobile#Download|Arduino Z21 LAN Protokoll Library]] - Arduino Z21 LAN Protokoll Library - Neu: speichere Client HASH und WDP Support!
* [[Special:MyLanguage/DCC#Download|Arduino DCC Interface Library]] - NEU: Support von Railcom und zusätzlicher invertierter DCC Ausgang.
* [[Special:MyLanguage/XpressNet#XpressNet_Master|Arduino XpressNet Master Library]] - Neu: Automatisches wechseln zwischen Master und Client Modus
* [[Special:MyLanguage/Loconet#Download|Arduino LocoNet Library]]
* [http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Arduino%20%28v1.0%29%20libaries/LocoNet2.zip Arduino LocoNet2 Library für ESP32] (Erweiterung)
* [http://sourceforge.net/projects/pgahtow/files/Arduino%20%28v1.0%29%20libaries/UIPEthernet.zip Arduino UIP Ethernet Library Download] - für die Verwendung des ENC28 als Ethernet Shield
* [http://github.com/milesburton/Arduino-Temperature-Control-Library Arduino Temperatur Control Library Download] - für den Dallas DS18B20 als Temperatursensor

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== Rechtsbehelf ==

 <u>Hinweis:</u>
 Die auf dieser Webseite vorgestellte Software und Schaltungen können für den privaten Gebrauch 
 frei genutzt werden, eine kommerzielle Verwertung bedarf einer <u>schriftlichen</u> Genehmigung.