even brainstorm basis electronica

[dani]

ik wil even brainstormen over een vraag die ik kreeg...

De situatie is als volgt :   

* een analoge treinbaan met 2 aparte (PWM)  snelheidsregelaars op 2 stukken van de baan
* regelaar 1 : de hoofdbaan
* regelaar 2 : schaduwstation
Tussen hoofdbaan en schaduwstation zit een overgangsspoor  dat naar regelaar 1 of 2 moet geschakeld worden
Dat omschakelen en dergelijke heb ik intussen al uitgedokterd, en dat komt in orde met een vrij simpele Arduino schakeling met 4 lichtsluisjes en 2 relaisjes (of een dubbelpolig relais).


De hamvraag is  "hoe ga ik te werk om te zorgen dat de trein stopt wanneer de beide regelaars in tegengestelde richting staan ingesteld ?".
Dus als die van boven de trein naar beneden wil sturen en die van beneden weer naar boven.
Mijn antwoord  "so far" is :  detekteer de spanning op de 2 stukken spoor en als de polariteit verschillend is :  STOP de trein  (koppel het tussenspoor stroomloos).   Ook als de richting wel correct is maar de snelheid staat te verschillend, moet er een pieptoon klinken als waarschuwing.


De detectie wil ik gaan doen  met onderstaand schakelingetje.  (in dubbel uitgevoerd dus).
-- De diodes zorgen er voor dat er geen kortsluiting kan worden gemaakt  en dat enkel 1 richting gedetekteerd wordt.
-- de weerstanden zijn een simpele spanningsdeler  1:4  die zorgen dat max 20V op de rails naar max 5V op de Arduino vertaald wordt

Nogmaals vermelden dat het om een ANALOGE  baan gaat, dus geen digitale signalen of  wisselstroomcomponent in het spel.  Simpel toch ?


Dus hoe het werkt  (heb even getest op breadboard en het werkte ):

Als op A1  de spanning  [1-20V] is en op A2  de [min]  dan zal er GEEN stroom kunnen vloeien want de rechtse diode (van op A1) spert.
Als op A2  de spanning  [1-20V] is en op A1  de [min]  dan zal er WEL stroom kunnen vloeien en komt op U1  de spanning 0--5V

idem ditto voor B1, B2 en U2.

dus door de 2 analoge spanningen U1 en U2 te vergelijken  kan ik zien of  de polariteit gelijk of verschillend (of nul) is, en hoe groot het verschil in instelling van de regelaars is.   Zoals ik al zei, de schakeling werkt prima op breadboard, en het verbruik is 11 mA over de spanningsdeler dus simpele 250 mW weerstandjes en 1N4148 diodes voldoen.





Zijn er mensen die dit al hebben toegepast of zijn er die andere ideeën hebben  om dit te verwezenlijken ?    Rekening mee houdend dat een Arduino GEEN negatieve spanningen op zijn ingangen verteert...  :-)

[raf]

mijn baan bestaat alleen maar uit pwm geschakelde signalen en baan vakken
alles rijd op 12 volt dus de hoogte van het pwm signaal is overal hetzelfde
ik rij wel 3 rail dus de overgang van pwm1 naar pwm2 is maar zeer kort en ik heb nog nooit enig probleem onder vonden als de pwm signalen niet gelijk zijn
bij vertrek uit een stop plaats neemt het inloop spoor van hot volgende signaal de snelheid over
dus
bij het groen worden word de stopplaats Bv 100 pulsen en het voorliggende signaal begint ook op te trekken en als nu dat reeds op 150 pulsen zit dan ga je geen verschil merken alleen gaat de loco iets sneller weg rijden maar das niet te zien
de lengte van de sleper gaat dus de tijd zijn die de twee schakelingen ongelijk gaat laten lopen
en om eerlijk te zijn ik heb dat niet na gemeten maar er staat een diode tussen de twee schakelingen en het kan dus zijn dat die het verschil weg werkt
ik blijf dit volgen want das interessant en makkelijk aan te passen in de pic
ik zou ook de pwm kunnen door geven aan de vorige pic door de korte data bus die beide verbind dan lopen ze wel gelijk
gr raf

[dani]

Ik snap je verhaal Raf maar het is niet van toepassing op deze vraag.
Het is fijn om te weten hoe  je het met PICs kan doen maar ik kan en mag niet wijzigen aan de bestaande analoge baan.
Als ik mijn zin mocht doen dan zou ik iets als bij jou overwegen maar ik heb enkel de opdracht om een muur te schilderen en niet om de kerk om te vormen tot een  kathedraal, als je de vergelijking snapt.

Begrijp me niet verkeerd ik vind be systeem goed maar het kan hier niet.  Verder geen kritiek op je werk !

Ik ga het denk ik gewoon eens "breadboarden" en testen...
Toch bedankt om te reageren, er zijn zo te zien wel veel lezers maar weinig reactie

[Gerolf]

Mijn antwoord  "so far" is :  detekteer de spanning op de 2 stukken spoor en als de polariteit verschillend is :  STOP de trein  (koppel het tussenspoor stroomloos).

Voor een eenvoudige oplossing lijkt me dat het enige wat je moet doen. Dat kan in principe zonder microcontroller.
Wat TTL-logica en een relais kunnen volgens mij volstaan.

[efl045]

Zo maar een wild idee, zonder er veel over na te denken want ik ben 3-rail rijder  , maar kun je niks doen met een standaard keerlusschakeling en dan in plaats van de polariteit om te keren met het relais enkel de spanning af schakelen?

[PietB]

De hamvraag is  "hoe ga ik te werk om te zorgen dat de trein stopt wanneer de beide regelaars in tegengestelde richting staan ingesteld ?".

Ik neem aan dat je een motorshield gebruikt als deze gebruikt, of iets soortgelijks.

Dan kun je toch de status van de beide 'DIR' aansluitingen via een AND poortje bepalen.
Of denk ik nou te simpel?

grt Piet.

[dani]

@Gerolf : inderdaad met wat poortjes zou het kunnen, maar die IC's heb ik niet in huis, en van die AT328 controller chips heb ik er hier 'ntig liggen :-)    Dus snel een stukje code van 20 lijntjes en klaar :-).  Wel bedankt voor het aanreiken van de alternatieve manier !!

@Franky : geen ervaring met keerlusmodules hier, want ik ben zelf ook 3rail rijden en dan nog digitaal.   Maar misschien zou het kunne, ik ken die spullen niet zo goed.

@Piet : neen, ik gebruik geen LMD18200 drivers.  Het zijn bestaande sturingen die de baan onder controle houden nu  (Roco AC-1000 toestellen, zoials ik er onlangs eentje heb omgebouwd van  origineel naar Arduino)gestuurd) .  En ik heb beloofd in de sturing niets te wijzigen :-)     Je denkt niet te simpel, maar ik heb technische beperkingen die ik moet respecteren.  De "eindgebruiker" is flink in de 70  en wil het simpel.   Wat er binnenin het zwarte doosje gebeurt is hem om het even, maar zijn baan wil hij niet meer wijzigen :-)

[dani]

misschien toch even voor de duidelijkheid : het gaat om het schemaatje dat ik heb mee gegeven, niet zozeer om de sturing die er achter komt te zitten....
Dus enkel of dit geen probleem gaat veroorzaken op een analoge 2rail baan.
Misschien was ik niet duidelijk genoeg bij mijn eerste post :-)

[Freek]

ik zou nog een kleine capaciteit (vb 100nf) zetten op de uitgang van uw schakeling, voor ontstoring.
En eventueel nog een zener over de uitgang om uw microcontroller te beschermen.

[dani]

Hmmmmm inderdaad misschien geen slecht idee . Thanks

[raf]

ge kunt ook twee opto's zetten dan heb je heel die toestand die je gemaakt hebt niet nodig
als je een opto op a1 en a2 zet dan gaat die schakelen als de spanning juist is anders spert die
als je dan een andere op b1 en b2 zet het zelfde geval
als beide geleiden is de spanning juist en als ze beide sperren ook
alleen als er een van beide geleid is het niet goed
progje word makkelijker en je hebt galvanische scheiding tussen pic en de baan
gr raf

[dani]

Dat is waar Raf. Maar dan weet ik enkel welke richting en niet de snelheid vrees ik.
Het is zeker een geldig alternatief voor een deel van het gegeven, thanks

[raf]

heu de snelheid weet je dan zeker ook wel
die opto flikkert mee met de pwm modulatie hoor
gewoon de poorten twee keer inlezen
1 keer voor de richting en dan nadien voor de puls breedte van de pwm
als de pulsen dan niet overeen komen kun je zoals voorheen gepland de tussen strook stroomloos maken
gr raf

[dani]

Ook waar...

[raf]

ik heb het ook zo gedaan gehad omdat bij mij elk inloop en stopspoor nadien over gaat in het inloop spoor van het volgende blok
maar daar ik nu een highspeed bus heb tussen de signalen zelf stuur ik gewoon de pwm door naar het voorliggende signaal en die transponeerd dit signaal op zijn eigen Hpwm uitgang en zodoende zijn de verschillen veel kleiner en zie je de trein geen snokje meer krijgen

dit is gedaan omdat ik nog twee pennen van de 16f628A over had en ik deze daar dus voor gebruikt heb
achterliggend krijgt van voorliggend signaal bezet/vrij melding
achterliggend stuurt dan de hpwm door naar het voorliggend zodat deze dit signaal naar zijn hpwm stuur uitgang kan sturen en zo is er haast geen verschil meer tussen beide
de trein die daar stond rijd allang op een ander stuk spoor en het gehele baanvak is reeds vrij
ik schakel dus niets af maar breng de signalen ongeveer gelijk (kleine tijd vertraging tussen beide pic's)

gr raf