Jullie zullen denken dat het de laatste tijd een beetje stil is geworden bij de containerfabriek. Dat lijkt maar zo.
Inderdaad de bouw ligt stil voorlopig.
Bij het leggen van de rails komt natuurlijk de vraag naar boven, hoe die wissels te bedienen. Ja, met een servo. Oké, die koop je bij voorkeur in China (duurt even) en monteer je onder de baan. Maar een servo gaat niet van zelf naar een andere stand. Dus je hebt een stukje elektronica nodig die dat kan regelen.
Nu kun je wel iets in elkaar flansen dat een puls opwekt met twee breedtes, maar straks (later) wil ik dat automatiseren en daar moet het dan ook geschikt voor zijn.
Een reden om mij toch weer te gaan verdiepen in die toekomstige automatisering.
Over de beschikbare handels apparatuur/software wil ik geen kwaad woord noemen, maar voor mij is spoorwegmodelbouw ook het ontwerpen/maken van de elektronica die er bij komt kijken. Bovendien kan ik het dan op maat maken. Zo heb ik bijvoorbeeld weinig aan bezetmelders, maar meer aan optische meldpunten.
Op mijn baan wordt dan ook veel gerangeerd en nooit een rondje gereden.
Ik wil vanaf een centraal punt mijn spoorbaan (wissels, seinen, ontkoppelrails enz.) handmatig kunnen besturen en/of de automaat moet het overnemen. De treinen rijden DCC gestuurd en bediend door een multimaus of die automaat (PIC18F46K22 microcontroller, waarvoor ik zelf dus het programma nog moet schrijven.)
Hiervoor heb ik een matrix bedacht waarmee ik 8 x 8 objecten kan aansturen. Alles krijgt een nummer. De tientallen zijn eigenlijk de groepen 0-7 en de eenheden zijn ook van 0-7, 8 en 9 komt niet voor. Dit vloeit voort uit het feit dat een byte nu eenmaal uit 8 bits bestaat.
Kiezen doe ik via een membraamkeyboard en enkele drukknoppen voor de verschillende functies.
Tot zover globaal de besturing. Ik kom daar later nog wel op terug.
Om de bedrading onder de baan in de hand te houden werk ik met kabelgoten waarin behalve de railvoeding (2 losse draden) ook de elektronicasturing verdeeld wordt naar minimaal 4 en/of maximaal 8 verdeelprinten via een 34 polige bandkabel.
De afgelopen tijd heb ik zitten werken aan zo'n verdeelprint(je). Ik ontwerp dit met DesignSpark.
Omdat ik vroeger beroepsmatig printen ontwierp, was het mij de eer te na om dit door een autorouter te laten doen. Bovendien zag die autorouter geen kans om na 20 pogingen alle verbindingen te leggen (2 not connected), terwijl hij wel 144 via's op de print plaatste. Dit had ik bekeken voordat ik de print naderhand nog uitbreidde met een verlichting groep. (Met dank aan Tom)
Hierdoor werd de print eerst 5 mm groter, maar uiteindelijk heb ik het na flink wat gepuzzel toch weer terug weten te brengen naar de oorspronkelijke 100 x 80 mm. En in mijn handmatig geroute layout zitten slechts 43 via's (de gele verbindingpunten tussen de beide layers).
Wat dit printje moet/kan doen?
Je kunt hier de objecten op de baan op aan sluiten met redelijk korte bedrading. Op mijn 2 m2 grote baan komen er zeker 4 of 6, waardoor de bedrading kort blijft.
Het zijn stekerverbindingen (0,1" header), hierdoor het eenvoudig is om iets te verwijderen of toe te voegen.
Het biedt plaats aan :
8 wissel servo's
8 diversen servo's (deuren, bruggen of ander bewegende objecten.)
8 optische melders inputs.
6 seinpalen met drie onafhankelijke lichten. (vloeiend aan/uit, knipperen.)
8 ontkoppelrails
10 openbare verlichtingen (straatlantaarn) verlichting groep 1
4 interne leds (huis of kantoor verlichting) verlichting groep 2
4 interne leds. verlichting groep 3
2 leds speciale verlichting (laslicht, alarmlamp) of geluidseffect.
1 bandkabel 34 p van/naar de centrale eenheid.
De microcontroller (PIC18F46K22) op deze stuurprint heeft maar drie lokale taken en doet dus de meeste tijd niks:
1. Het aansturen van de 18 seinpaal leds. Dit kan niet in de matrix direct gebeuren, omdat een sein moet blijven branden als je de matrix verandert. Bovendien kan de led nu opgloeien en dimmen. Ook is het eventueel mogelijk een cijferbak te laten branden bij een sein. (met wisselende cijferwaarde natuurlijk, 7-segments.)
2. Het detecteren van de opto melders (welke van de 8?) en het geven van die informatie en een interrupt naar de centrale controller, die er zijn werk mee doet.
3. Verder regelt de controller de verlichtings groepen. (Bij duisternis aan, periodiek branden, knipperen enz.)
Als het printje straks gemaakt gaat worden, zal het er ongeveer zo uit gaan zien.
In het midden de controller, links het rode blok is de bandkabel connector. De zwarte blokken langs de randen zijn de female headers, waarin de objecten worden gestoken. De voorste 8 transistoren zijn voor de ontkoppelrails, want de controllerpoorten kunnen onvoldoende vermogen leveren voor een spoel. Ook zitten er 8 blus diodes op over die spoelen, om de transistor weer heel te houden. Rechts is de verlichting groep met 4 transistoren en 4 zenerdioden en weerstanden die voor een constante spanningbron zorgen van 2 volt ongeacht hoeveel leds er op aangesloten worden. De transistor BC337 kan maximaal 800 mA leveren, genoeg voor 40
leds. Natuurlijk is de voeding gebufferd met een stevige elco en ontkoppelt met een C dichtbij de controller. Helemaal vooraan zitten nog 2 printzekeringen voor de veiligheid. (Een vette sluiting is zo gemaakt met al die verlichting.
)
Ook in DesignSpark gemaakt. (Gaat van zelf hoor.)
Nu ook maar aan het ontwerp van die centrale controller gaan werken. Wie weet wat daar nog voor ideeën of problemen bij naar voren komen.
Veel lezen in de 600 pagina dikke datasheet van de microcontroller. Veel zoeken op internet naar verkrijgbare en betaalbare spullen. Kortom het vreet tijd, maar ik vind het heerlijk werk om weer een print te ontwerpen.
