Arduino для макетов железных дорог

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

доброго времени, форумчане!

я совсем еще зеленый в Arduino

но мне хочется сделать с помощью нее контроль за

всеми стрелками и показаниями светофоров на макете!

может ли мне кто помочь разъяснить пару вещей:

1/ например: как подсоединить к Mega обычный геркон и в ответ на замыкание

этого геркона, чтобы загорался определенный цвет на светофоре!

2/ или как в ответ на замыкание геркона переключалась стрелка, 

перевод которой обеспечивается пошаговиком

 

заранее спасибо и извините за детский лепет)

toc
Offline
Зарегистрирован: 09.02.2013

Прочитайте прикреплённую тему "работа с кнопками". Геркон это кнопка.

Попробуйте запустить скетч Blink из примеров и понять как он работает.

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

подтягиваете резитором вход к питанию и подключаете геркон между входом и землей. какой светодиод зажечь пропишите программно исходя из схемы

что такое пошаговик не знаю. наверно это шаговый двигатель

тут тоже все просто. геркон подлкючается также. и делаете управление шаговиком (управление совсем простое не пугайтесь). практичски определите сколько времени нужно для переключения стрелки (зависит с какой скоростью вращаете шаговик и плечо кривошипа на шаговике)

мега конечно это много для такого проекта.  ухотя если много светодиодов и шаговиков все отлично, у меги много пинов

не нужно будет лепить сдвиговые регистры и тп. шаговик надеюсь который продается с драйвером самый дешевый окло 100 рублей или что то свое?

maksim
Offline
Зарегистрирован: 12.02.2012

jeka_tm пишет:

подтягиваете резитором вход к питанию

А еще лучше digitalWrite(), тогда и резистор не нужен.

ВовВовыч
Offline
Зарегистрирован: 14.10.2013

Насколько я помню,стрелки переключаются двумя соленоидами.Но вот вроде как раньше для них даже отдельный выход питания на трансе был,вольт 12 если не путаю.Придётся ещё релешки или полевики цеплять.

Пы.Сы.Но это было на пиковской 16-мм дороге в 70-80-х)))Может сейчас что и изменилось,хотя у гансов это врядли.

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

ох, спасибо за такие быстрые ответы!
да, можно переключать стрелку и соленоидами, но для большей 

эстетичности и аутоинтичности шаговый двигатель прячется под макет и медленно себе переводит стрелку! 

а может быть такое: один геркон дает сигнал и для переключения сигнала светофора и для переключения стрелки!

ведь программка гне намного будет сложнее?

 

mega я выбрал из-за того, что светофоров и стрелок планируется оч много, например только на станции около 15 стрелок, светофоров соответсвенно в 2 раза больше и при этом светофоры не только двух, но и 4- и 5-значные!

если опможете мне с разъясненнием, буду признателен!

спасибо!

P.S.: нашел в интернетах вот такой проект http://fritzing.org/projects/train-track-and-turnout-control-system

может возможно заменить ИК-сенсоры на герконы, а моторы на шаговые моторы?

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

программа не будет сложнее. если у вас уже есть шаговики то используйте их, но за ту же цену можно купить сервоприводы, от который если захотите разобрать больше толку, да и момент выше

судя по вашему количеству светофоров и стрелок проект задумали очень большой, в плане количества устройств которыми хотите управлять. управлять хотите одной мегой. тут тогда уже пора задуматься от сдвиговом регистре и мультиплексоре как в статье на которую дали ссылку

у тут даже меги8 наверно хватило бы

скажите это только начало проектирования или вы уже все купили?

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

по большей части уже почти все преобретено, да скорее Вы правы

сервы будут лучше, можно и их прикупить! сам макет то уже готов, остается электроника!
на счет сдвига регистров, да я уже почитал, но не понимаю каикм образом можно будет управлять
каждым выходом в отдельности, если порекомендуете что почитать, буду признателен!

 

+++ ко всему, что уже сказано я входу в небольшой диссонанс,

так как сам поезда у меня DCC и движутся независимо от положения стрелок и цвета светофров!
может и для этого есть решени на сегодняшний день? может стоит что-то заменить на вероятные компоненты arduino в поездах и чтото прокатит?

 

Спасибо

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

http://arduino.ru/Tutorial/registr_74HC595

почитайте это. управлять только одним выходом легко скажу сразу. никаких проблем

а по последнему вопросу не понял что вы хотите

вы спрашиваете можно ли оставить поезда со своими моторами как есть?

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

 вопрос в следующем: у многих фирм, я например использую Roco есть свои декодеры, которые подсоединяются к двиготелям поездов и катаются они себе на управлении джойстика, не аналогового, соответственно! у роко есть и куча примочек чтоб и светофоры переключались и стрелки после проезда поезда или до, но эти примочки стоят одна - как мои ползарплаты, вот поэтому я и хочу сделать всю сервисную часть макета на arduino, но меня смещает, что поезда на это никак реагировать не будут! например не будут останавлваться перед красным сигналом светофора!

можно ли это как-то объединить?

 

за ссылку в предыдущем посте - спасибо!
я ее уже прочитал! но вот если у меня каскад из сдвигов регистров?
то как тогда быть? может есть какая-то наглядная схемка? просто никак не укладывается в голове!

 

СПАСИБО

 

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

Думаю да. придется отказаться конечно от их электроники и все управление свое через ардуину.

например подъезжает поезд к стрелке, сработал геркон, ардуина знает что поезд у стрелки например №5. Там стоит светофор. на нем красный . ардуина об этом тоже знает, так как сама и зажгла красный на светофоре. 

теперь просто мы знаем что поезд подъезжает к стрелке, но там красный- значит остановить поезд.

зажгли зеленый (поезд мы знаем еще стоит) поезд у стрелки можно ехать

предварительно можно переключить стрелку

а для двух сдвиговых регистров тоже все просто.

например мы передаем байт b10000000 (это в двоичном виде, так понятнее) (то есть включится только 1 вывод регистра)

отправили и конечно загорелся 1 вывод регистра (допустим там светодиод)

с 2 регистрами тоже самое. толкьо надо передавать 2 байта - по байту на каждый регистр

допусти нужно зажечь 1 и последний светодиод из 16 (2 регистра)

отправляем сначала 00000001 (последний светодиод загорится. но передается не напрямую 2 регистру, а через 1 регистр)

затем отправляем 10000000 и делаем защелку. все загорится 1 и последний светодиод

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

здорово!

1/ а как поезду сообщаем, что он должен остановиться или поехать? простым отключением питания на блок-участке? если да, то это будет не очень аутоинтично, позд хотелось бы чтобы останавливался медленно и плавно, а не раз и встал!

2/ а что на счет переключения стрелок?здесь стоит делать паралельные сдвиги регистров, чтобы и светофор переключался и стрелка?

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

и ПЛЮС ко всему вышесказанному

на макете предполагается катать сразу 3-4 состава! может есть вариант запрограммировать/придать каждому паровозу номер и чтобы он откликался на него, как это сделано в фирменных причиндалах!?

СПАСИБО

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

1. плавно убавляете шим - плавно останавливается поезд

практически нужно подбирать время остановки в зависимости от расстрояния от датчика до стрелки и где именно нужно остановится до стрелки

время остановки будет зависеть от мощности двигателей, тяжести поезда, трения колес, доп. нагруженности поезда, питания. если ничего меняться не будет то все просто поезд не будет скользить по инерции, или будет но будете знать сколько это занимает

2. зависит от того чем вы управляете стрелкой

сдвиговый регистр пойдет только для светофора, шагового двигателя или соленойда, для сервы не пойдет. для сервы отдельный пин проведете от ардуины

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

с несколькими составами сложнее. тут зависит питание поезда автономное или от рельс

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

питание от рельс! поэтому то и вопрос-может можно какой-то шилд пихнуть в поезд?

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

как же для меня все это не легко)
а казалось бы - кандидат наук)))

Andrey_Y_Ostanovsky
Offline
Зарегистрирован: 03.12.2012

Leonar пишет:

да, можно переключать стрелку и соленоидами, но для большей эстетичности и аутоинтичности шаговый двигатель прячется под макет и медленно себе переводит стрелку! 

Вы стрелки живьем видели? На "большой" дороге - они с хлопком переключаются, а на модели (соленоидом) - как раз достаточно плавно. Да и зачем изобретать велосипед, если у стрелки, как правило, уже есть штатный электрический привод?

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

да нет. просто. просто надо разбить отдельные участки, блоки и все становится ясно. нарисуйте на бумаге то что вы хотите, а с учетом теории появится ясность как это делать

например 5 светофоров, в двух  5 светодиодов в двух по 3. все находятся на расстоянии

значит вешаете на каждый по сдвиговому регистру чтобы не тянуть много проводов, осталось только определится по какому пирнципу они загораются и пишете программу. начинайте с 1 светофора, но уже сразу проверяйте на макетке. отработали подключаете следующий и дальше. после 2 светофора вы скорее всего откорректируете работу первого и двигаетесь далее. не пытайтесь сделать все сразу за раз. запутаетесь. к тому тоже у вас достаточно сложные алгоритмы светофоров и других элементов.

если питание по рельсам можете прикрутить на каждый костав свою ардуину (самодельную на меге8 или самую дешевую про мини, неважно) и управляете nRF24L01. это например.

по рельсам уже не получится управлять несколькими составами. точнее получится, но это сложнее чем использовать радиомодуль

 

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

у стрелки уже есть привод или нет?

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

доброго дня!
сейчас они не идут в комплекте! да и незачем!
 

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

сейчас на руках у меня шаговые двигатели
стрелки покупал заведомо без приводов,так как он обычно на макете,а хочется спрятать всё барахло под подмакетник

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

понятно. а сколько стрелок будет? что у вас уже есть поезд или еще думаете покупать?

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

если питание по рельсам можете прикрутить на каждый костав свою ардуину (самодельную на меге8 или самую дешевую про мини, неважно) и управляете nRF24L01. это например.

 

так возможно или нет?

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

прикрутить аруину на каждый состав и радиомодуль? или управлять 4 составами по одним рельсам?

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

моделей то у меня много!
макет есть, схему его я Вам могу показать, выложу через неск дней здесь!
но сам макет планирую достраивать, поэтому может и одной Megi, наверное не хватит!

ок со светофорами более или менее понял, а что делать со стрелками?

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

управлять хотя бы 3 составами на один рельсах

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

зависит чем управлять стрелками. если шаговыми двигателями которые есть то можно также через сдвиговый регистр

меги вам хватит это точно

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

может я не так представляю ваши поезда. по моему у вас поезда сидлят на рельсах , с которых идет только питание. все составы сидят на одних и тех же рельсах, гальванически соедененных между собой. то есть подав просто питание на рельсы поедут все 3 состава. и управление получается одно на всех. или не так?

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

да! это так!
но вот например фирменные примочки и состоят в том, что вот пульт управлени, на нем задаешь какой поезд поедет и тот едет! а в каждом поезде стоит DCC декодер, принимающий высокочастотное за счет этого и не двигаются все ост, так как сигнал только одному!

1/может wi-fi шилд впихнуть в поезд?

2/это все програмно переключения стрелок, а вот есть ли возможность допустим такая: все запрограммировали, отладили и все работает, УРА! но хочется самому нажав на кнопки скоординировать маршрут для поезда - переключить пару стрелок! будут ли меняться сигналы светофоров на эти изменения и вообще, это возможно?

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

да, забыл, еще одно: ведь, если управлять шаговиком то надо сперва на отно кол-во оборотов повернуть для переключения, а потом когда срабатывает другой керкон, повернуть на другое положение! как это реализовать?

 

СПАСИБО

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

1. Высокочастоный сигнал могут передавать как по воздуху, а могут и по рельсам. как делать вам сами решайте (втрой способ сложнее)

2. можете и wi-fi воткнуть. но в чем такая принципиальная разница с nRF24L01? который и меньше и дешевле. к тому же просто шилд воткнуть нельзя, нужно еще сигналы обрабатывать, соответственно аруина в каждый поезд

3. Можно и вручную стрелки менять, и будут светофоры меняться если пропишете это программно, но сначала вы должны все представить как это все будет работать (я про ручку и листок) это сэкономит время написания программы, да и блуждений меньше будет

4. шаговик легко вращается в любую сторону. сделаете 2 подпрограмы стрелка в одну сторону и стрелка в другую сторону (если напрямую например подключить), и вызывайте по необходимости

 

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

соответственно можно питание общее, а плюс ко всему в каждый состав нано и nRF24L01 и все скомутировать (не знаю правильно ли слово подобрал) на мегу? так?

если это все так, то это облегчает жизнь, мне так кажется! хотя все равно сложно, но хоть что-то понимать начал

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

да так. начните с простого 1 светофор. 1 стрелка 1 состав с управлением просто питанием через рельсы. и будете дальше усложнять. вы только запутаете себя больше. сделайте что нибудь и можно дальше двигаться

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

 огромное спасибо за помощь! как буду плошать, то бегом к вам на поклом да распросами!

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

пожалуйста. организуйте 1 участок о котором писал: 1 светофор. 1 стрелка 1 состав, с теми функциями что вы хотели:

1. если красный стоять

2. определите время остановки и сделайте плавную остановку

3. Настройте режимы работы светофора (он зависит от чего то)

4. Добавьте кнопки для ручного переключения стрелки

Все дальшейшее будет основываться на этих кусках, наберете нужное количество

А потом когда все отработаете уже перейдете на беспроводное управление

Также вам нужно подумать как ардуина определит где какой состав конкретно, тут тоже несколько вариантов, но сначала сделайте все предыдущее

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

а как, действительно, ардуина будет понимать где какой поезд?
скажите какое решение для этого есть, так как место то ограничено под крышей поезда!

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

давайте позже это решим. начните делать проект, а то может как часто здесь бывает до дела и не дойдет

LoneDog
Offline
Зарегистрирован: 22.10.2013

На сколько я понимаю Leonar счатливый обладатель железной дороги с таким управлением. и на сколько я знаю, читал гдето, но на 100% не уверен на рельсаж 16 вольт переменного тока. Если так то на мой взгляд оптимальным будет попататься интегрировать ардуино с пультом мультиМАУС тем более что пульт (или ситему управления целиком) можно приобрести отдельно в случае безвозвратной утери прежнего.

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

Именно так! вы правы! но я не умею интегрировать эти вещи!
я вообще естественник,  у меня информатика была в школе
и то оооочень слабая!
но с ардуинкой я хоть что-то начал понимать, спасибо, предыдущему ответчику!

LoneDog
Offline
Зарегистрирован: 22.10.2013

я это вот так вижу:

ну для начала нужно будет разобрать пульт, и в разрыв кнопок напять реле (?) которые будут управлятся arduino, таким образом для выбора поезда нужно буде замкнуть реле на одной из кнопок выбора поеза N раз после чего  устанавливать скорость движения крутилкой. Только вот что там установлено под крутилкой, на сколько я помню (дома могу точно посмотреть) крутилка на 360 градусов не поворачивается и есть надежда что это переменный резистр тогда либо его нужно будет заменить на устройство преобразующее ШИМ в сопротевление (тут я конечно извеняюсь за терминалогию но как это описать по другому просто не знаю) транзистор врядли подойдет так как при подаче на базу ШИМ на выходе мы тот же шим и получим, есть еще вариант приделать к крутилке один из заблаговременно запасенных Вами шаговых двигателей и собственно управлять скоростью поворотом двигателя.

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

если Вы нарисуете приблизительную схемку, буду признателен!
все равно раньше следующего вторника начать не смогу, сейчас за 9000км от дома
где все любимые животинки и макет)

 

спасибо

LoneDog
Offline
Зарегистрирован: 22.10.2013

для идентификации поездов и для определения момента переключения стрелок и симафоров можно использовать RFID метки, только надо удостовериться в том они уникальны хотябы в пределах небольшой партии, ну как ключи от домофона (можно их и расковырять), считыватель под рельсы метку на локоматив.

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

они слишком большие! максимум что можно - это 18 мм на 30 мм

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

не думаю что удачная мысль интегрироваться в пульт.  кажется это будет достаточно трудным делом. но наверно вы больше в курсе как он устроен откуда такие выводы.

посмотрел железную дорогу роко. крутая вещь. выглядит точно круто

да можно использовать RFID, но сколько приемников понадобится? точно не один, или программно нужно будет следить за поездом. пусть автор смотрит из своих финансов. я бы сделал проще на ик диодах например

 

LoneDog
Offline
Зарегистрирован: 22.10.2013

тогда вот такие

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

можно и ни ИК диодах, но там ведь нужна пара: излучатель и приемник, которые расположены друг напротив друга, а это не везде возможно реализовать на макете! можно еще один вариант - незвисимые герконы, а на дне тяговой силы (паровоза) магниты один-2-3-4 и таким образом по кол-ву замыканий геркона можно определить какой поезд тут едет!

возможно такое или это из области фантастики?

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

я вот не могу найти еще меньше! хочется совсем миниатюрные, если их использовать!

LoneDog
Offline
Зарегистрирован: 22.10.2013

 китайцы хотят по 5,5 баксов за штуку вот таких вот модулей. вопрос только будут ли они успевать читать метки на скорости, мои поезда достаточно шустрые особенно Экспресс ICE2, так и герконы тоже могут не успеть, а вот инфракрасные датчики как в мышках на колесе точно успеют. На "дне тяговой силы (паровоза)" нужно будет наклевать метку с прорезями, которая должна при прохождении мимо датчика размыкать его определенное количество раз.

Датчик типа такого нужно будет прятать в рельсах, так чтобы он выглядовал достаточно для того чтобы метка наклеяная на локомотиве могла его размыкать.

Leonar
Offline
Зарегистрирован: 21.10.2013

это будет выглядить не очень, если из под рельс выглядывает это чудо! хотя идея неплоха!

а плюс ко всему, ведь можно разместить магниты не только не тяге, можно и на вагонах и вероятно, что даже на скорости, но на растоянии 4-5 см друг от друга магниты будут давать импульс на геркон! или нет?

jeka_tm
jeka_tm аватар
Offline
Зарегистрирован: 19.05.2013

я имел в виду миниатюрнее. 

1. вариант если поездов не больше 3:

на поездах ставят слева и справа светодиоды по двоичному коду. например только слева 1 поезд. только справа 2 поезд. и слева и справа 3 поезд. 

тут тоже есть варианты:

а) ик диоды на составе фоторанзисторы под рельсами

б) ик диод и фототранзистор находятся под рельсами, а на составе снизу белые бумажки

http://www.ebay.com/itm/TCRT5000L-TCRT5000-Reflective-Optical-Sensor-Infrared-IR-950mm-5V-3A-12mm-/200840005063?pt=Home_Automation_Modules&hash=item2ec2ff45c7

2. если поездов больше 3.

по принципу штрихкода. датчик как и в варианте б, только клеится аналог штрихкода, только длиннее и не так много полос.

а насчет успеет ли считать не волнуйтесь. я на прерываниях делал измеритель скорости пули. не думаю что состав движется быстрее 100м/с

и еще. герконы имеют инерцию. учитывайте это если будете делать датчик на них