Форум ModelldepO

Форум ModelldepO (http://forum.modelldepo.ru/index.php)
-   Arduino (http://forum.modelldepo.ru/forumdisplay.php?f=220)
-   -   Loconet детектор занятости с бустером и автореверсером (http://forum.modelldepo.ru/showthread.php?t=19004)

shalex 22.09.2017 19:45

Loconet детектор занятости с бустером и автореверсером
 
Вложений: 3
Всем доброго дня

Задумал сделать такое устройство, которое сочетало бы в себе все полезные свойства как для модульного макета, так и для обычного, домашнего. Сердцем, как обычно, будет Arduino Nano v3

Схема бустера от OpenDCC. Спасибо команде OpenDCC, модуль разворотной петли с этим бустером успешно работает.
И частично отсюда, спасибо уважаемому xu56857.
Интерфейс Loconet здесь.
Софт от предыдущей разработки придется допиливать.

На входах устройства ожидается 15-20В, сигнал DCC и шина Loconet

Что задумано:
- токовый детектор занятости участка на 8 или 16 каналов (вопрос)
- встроенный бустер на 3А
- защита от КЗ
- возможность менять полярности сигнала DCC (разворотная петля и т.д.)
- возможность подключения еще 16 каналов, (2 модуля по 8 каналов)
- светодиодная индикация КЗ в рамках модуля
- разные настройки через CV по шине Loconet
- модуль расширения на 8 каналов

Схема:

Вложение 147947

Вопросы, комментарии и конструктивная критика приветствуются категорически!

shalex 23.09.2017 00:15

Вложений: 1
Плата расширения на 8 каналов.
Вложение 147983

Вот думаю, может 16 каналов - это перебор для "основной" платы с бустером? Может стоить оставить 8 и остальное наращивать модулями по 8 каналов. Итого 32 возможных канала... Что думаете, как поступить?

Еще есть мысль платы расширения подключать через RJ12. Выдержит ли он максимальные 3А хотя бы пару секунд без последствий? 1 контакт на GND, 2 контакта на питание. Вопрос снимается, т.к. плате расширения не хватает 6 контактов, значит DCC отдельно.

Еще вопрос - нужно ли на каждом канале дублировать "общий" рельс? Лучше ли скрутка проводов из "общего" и "датчикового" рельса к каждому участку или наоборот, отдельно провод для "общего" рельса и отдельный провод на выход с модуля ОС (как я делал для экономии проводов и толщины жгутов)?

shalex 23.09.2017 14:07

Вложений: 4
Вот такие, примерно, получаются размеры плат:

Модуль ОС на 8 каналов со встроенным бустером:
Вложение 148020Вложение 148023

Модуль расширения на 8 каналов:
Вложение 148021Вложение 148022

Так понимаю, что интерес к модулю отсутствует?

AleksSF 23.09.2017 14:50

Цитата:

Сообщение от shalex (Сообщение 308088)
Так понимаю, что интерес к модулю отсутствует?

Ну мгновенной реакции обычно не бывает. Интерес ко всему новому всегда есть.

Garri 23.09.2017 14:53

Цитата:

Сообщение от shalex (Сообщение 308088)

Так понимаю, что интерес к модулю отсутствует?

Есть интерес к модулю, только у меня плохо видно номеналы деталей. Схемы не хотят увеличиваться, они быстро возращаются к своим размерам.

shalex 23.09.2017 15:33

Вложений: 1
Спасибо за интерес!

Картинки схемы в хорошем качестве во вложении.

shalex 23.09.2017 20:23

Цитата:

Сообщение от Garri (Сообщение 308092)
Схемы не хотят увеличиваться, они быстро возращаются к своим размерам.

Возможно стоит попробовать вариант "открыть картинку в новой вкладке", тогда картинка не "убегает" и размер можно увеличить.

Оптопары на схеме - EL357.

shalex 23.09.2017 22:15

Вообще история с электроникой для модульных макетов началась на другом форуме. Общение было бурным, но тем не менее продуктивным. Из всего многообразия идей кол-во необходимых устройств свелось до 2-х:
- ОС(+небольшой бустер)
- PWM (сервы, светофоры, лампы).

Однако к модулю ОС уже добавились
- 8-и канальные модули расширения.

К PWM-модулям(в разработке) добавились, т.е. дополнительно потребуются:
- готовые платы PCA9685
- готовые платы импульсных DC-DC преобразователей
- одноканальные платы усилителей (в разработке)
- платы для подключения сети из PCA9685 через телефонный кабель и разъем RJ12 6P6C (в разработке)

Кстати, к подобному PWM-декодеру подключено электронное табло на шине I2C.

KitaPro 24.09.2017 11:26

А зачем модулю ОС бустер?

Rokfor 24.09.2017 11:35

А чем электроника для модульного макета отличается от электроники для не модульного ?

shalex 24.09.2017 12:09

Цитата:

Сообщение от KitaPro (Сообщение 308129)
А зачем модулю ОС бустер?

По моей задумке - каждый модуль должен быть автономен и диагностирован отдельно, даже в составе макета.
Безусловно, есть совсем мелкие модули, где просто два куска рельс. Для таких модулей нужен будет другой бустер - попроще и менее мощный, на 1-1.5А, думаю. Пока в планах.

Цитата:

Сообщение от Rokfor (Сообщение 308131)
А чем электроника для модульного макета отличается от электроники для не модульного ?

Думаю, что особо ничем не отличается. Разве что модульный макет "вытянут" по расстоянию и собран из модулей разных "производителей", что добавляет немного проблем: тот же поиск КЗ, быстрая реализация авторежима при смене конфигурации макета, сигнальные и шины питания имеют протяженность, с которой уже не так просто справиться (разъемы, дублирование силовой и сигнальной шины, наводки).

shalex 24.09.2017 18:00

Вложений: 2
Подумал, что хорошо бы избавиться от винтовых клемников для DCC и поместить DCC в шину Локонет.
Пожалуй добавлю еще в заказ плат простой конвертора Loconet-T в Loconet-B.
В Loconet-B, по контактам 1 и 6 идет сигнал DCC, а в Loconet-T - там питание 12В для пульта.

Вложение 148032Вложение 148033

мистер И.К.С. 24.09.2017 18:22

Цитата:

Сообщение от shalex (Сообщение 308141)
поместить DCC в шину Локонет.
В Loconet-B, по контактам 1 и 6 идет сигнал DCC, а в Loconet-T - там питание 12В для пульта.

Запитывать через них рельсы собираетесь ? бредовая идея. RJ45 не расчитан на передачу больших токов.
Через RJ45 конечно подают питание до 60 Ватт, однако напруга 48-52 Вольт и по всем четырём парам, итого по одной паре не более 0.35 Ампер.

shalex 24.09.2017 18:51

Цитата:

Сообщение от мистер И.К.С. (Сообщение 308143)
Запитывать через них рельсы собираетесь ? бредовая идея.

Совсем наоборот - это будет только сигнальный DCC, а в каждом модуле по мини-бустеру.
Питание 12-20В пойдет по отдельно шине, с разъемами XT60, которые с защитой от неправильного подключения.

laba 25.09.2017 08:48

Всё это мне напоминает железо BiDiB. Одна шина - куча железок. Самая правильная концепция для модулей. Так что правильной дорогой идёте. Удачи!
P.S. Там кстати тоже сигнал DCC встроен в шину.

мистер И.К.С. 25.09.2017 12:42

Вложений: 7
Цитата:

Сообщение от shalex (Сообщение 308132)
По моей задумке - каждый модуль должен быть автономен и диагностирован отдельно, даже в составе макета. Безусловно, есть совсем мелкие модули, где просто два куска рельс. Для таких модулей нужен будет
другой бустер - попроще и менее мощный, на 1-1.5А, думаю. Пока в планах.

не понятна ваша концепция модулей, что имеется ввиду? домашний макет собираемый из отдельных частей, на каждой из них есть много стрелок светофоров и прочего, Сборка макета происходит всегда в одном варианте. С этим вполне справляются уже существующие блоки.
А если имеется ввиду клубный модульный макет, собираемый каждый раз в новой конфигурации, то ИМХО ваша концепция накладывает слишком много ограничений на электрику, начиная с разъёмов.
Цитата:

Сообщение от shalex (Сообщение 308121)
история с электроникой для модульных макетов .... кол-во необходимых устройств свелось до 2-х:- ОС(+небольшой бустер) - PWM (сервы, светофоры, лампы). Однако к модулю ОС уже добавились - 8-и канальные модули расширения.

ээ, зачем простому модулю с "двумя кусками рельс" отдельный бустер и ОС на 8 входов и PWM управление? ИМХО чем больше мелких бустеров, тем больше проблем с их синхронизацией.
Мне кажется, что надо разделять два вида модулей: перегоны и станции.

Перегоны как раз и состоят из просто отрезков путей, причем должны быть изостыки между блок участками и подряд должно быть от одного до десятка. И на них по идее вообще не должно быть электроники, подключенной к рельсам, голые провода и разъемы. Нужно иметь одну-две съемных платы обратной связи для подключения сразу пачки таких модулей. Или если уж и заморачиваться, делить на блок-участки и на каждом модуле отдельно ставить плату автономной сигнализации на один-два семафора или светофора, в обе стороны (однопутка) или на каждый путь в одну сторону, максимум с 2-4 датчиками ОС, что бы автоматика работала независимо от КС.
Грубо говоря реализовать схему сигнализации из "библии " МЖД , но на современном уровне электроники.
http://bookitut.ru/Modeli-zheleznykh-dorog.108.pic

На мелких станциях типа разъездов или "развилок" на 1-4 стрелки и два-три светофоров можно комбайн все в одном, на небольшое количество выходов и входов. Для больших станций вполне хватает того что уже есть.

ЗЫ пока писал картинки отпали. добавил.

shalex 25.09.2017 13:51

Цитата:

Сообщение от мистер И.К.С. (Сообщение 308180)
не понятна ваша концепция модулей, что имеется ввиду? домашний макет собираемый из отдельных частей, на каждой из них есть много стрелок светофоров и прочего, Сборка макета происходит всегда в одном варианте.

Как правило да, но ведь есть и другие подходы - модульный домашний макет, как, например, у BNSF9399. Сборка может идти по нескольким вариантам.

Цитата:

Сообщение от мистер И.К.С. (Сообщение 308180)
А если имеется ввиду клубный модульный макет, собираемый каждый раз в новой конфигурации, то ИМХО ваша концепция накладывает слишком много ограничений на электрику, начиная с разъёмов.

Пожалуйста, не совсем понятно - какие именно ограничения и хотя бы порядок для кол-ва "много". Буду признателен за аргументы.


Цитата:

Сообщение от мистер И.К.С. (Сообщение 308180)
ээ, зачем простому модулю с "двумя кусками рельс" отдельный бустер и ОС на 8 входов и PWM управление? ИМХО чем больше мелких бустеров, тем больше проблем с их синхронизацией.

Хороший вопрос. Планирую для таких "проходных" модулей сделать мини устройство, сочетающее:
- мини-бустер до 1А
- ОС на 4-6 каналов
- шину I2C, чтобы можно было подключить стрелки/светофоры/огни

Цитата:

Сообщение от мистер И.К.С. (Сообщение 308180)
автономной сигнализации

Эта тема очень интересна, но к сожалению в реальной ЖД не силен и непонятно - возможна ли вообще автономная сигнализации в рамках модуля? Дело в том, что модуль "не видит" дальше своих границ, а "блок-участок"(?) может на модуле только начинаться, а заканчивать только через 2-3 модуля, например.

---------- Сообщение добавлено в 13:51 ---------- Предыдущие сообщение было в 13:37 ----------

Цитата:

Сообщение от мистер И.К.С. (Сообщение 308180)
картинки

Огромное спасибо! Это то, что я давно искал - а именно интересуют все возможные варианты модулей. Надо собрать статистику по кол-ву необходимой электроники для "среднего" модуля.

shalex 25.09.2017 15:27

Цитата:

Сообщение от мистер И.К.С. (Сообщение 308180)
Грубо говоря реализовать схему сигнализации из "библии " МЖД , но на современном уровне электроники.

Спасибо за схему аналоговой автоматики! К сожалению, если менять модули местами, то поменяются также и участки А,Б,В,Г.

AirStar 25.09.2017 16:54

Я думаю можно реализовать универсальную систему из автономных модулей, но обязательна поддержка railcom, т.к. каждый модуль должен знать какие блок участки заняты и какими составами.
А принцип взаимодействия блок участков (модулей) приведен на рисунке выше.

Alexmit 25.09.2017 19:19

Цитата:

Сообщение от shalex (Сообщение 308045)
Вопросы, комментарии и конструктивная критика приветствуется категорически!

Что сразу бросилось в глаза.
74HC165N можно соединять последовательно. На 16 датчиков как раз.
(Если надо 8, то не запаиваем микросхему и уменьшаем количество сдвигов.)

Микросхемы на выносе. Дальность выноса проверяли?

Между токовым датчиком и 74HC165N должна быть схема задержки или памяти которая держит сигнал занятости дольше цикла опроса.
(Длительность цикла мерили?)

DCC в Arduino зачем? Достаточно DCC_IS_ON.
Цитата:

Сообщение от shalex (Сообщение 308073)
Еще вопрос - нужно ли на каждом канале дублировать "общий" рельс?

В данном случае нет.
Цитата:

Сообщение от shalex (Сообщение 308141)
Подумал, что хорошо бы избавиться от винтовых клемников для DCC и поместить DCC в шину Локонет.

Вот это правильно. Только платки надо две. Одну для подачи 12В, там светодиод с резистором добавить.
А вот для подачи DCC не помешал бы некий усилитель с симметричным выходом.

shalex 25.09.2017 19:23

Просто огромнейшее спасибо за вопросы по существу!

Цитата:

Сообщение от Alexmit (Сообщение 308196)
4HC165N можно соединять последовательно. На 16 датчиков как раз.
(Если надо 8, то не запаиваем микросхему и уменьшаем количество сдвигов.)

Да, но тогда увеличивается время цикла на считывание датчиков. А тут сразу три регистра за цикл из 8 тактов будут опрошены, все 24 возможных датчика. Т.с. параллельное чтение :)

Цитата:

Сообщение от Alexmit (Сообщение 308196)
Микросхемы на выносе. Дальность выноса проверяли?

Не понял термина "вынос". Попробую погуглить...



Цитата:

Сообщение от Alexmit (Сообщение 308196)
Между токовым датчиком и 74HC165N должна быть схема задержки или памяти которая держит сигнал занятости дольше цикла опроса.
(Длительность цикла мерили?)

Еще не мерил. И кстати опасаюсь, что из-за универсальности платы у атмеги328 не хватит скорости на все функции, особенно переживаю за I2C - там потенциально может быть туча каналов, возможно придется ограничить кол-во возможных каналов по итогам тестирования на скорострельность.

Насчет задержки сигнала - это можно сделать программно. Задержка не перевод из статуса "занято" в "свободен" на 500 мс и будет работать, проверено на практике. А вот статус "Занято" устанавливается без всяких задержек - тут лучше "перебдеть", чем "недобдеть" :)

Мой основной довод такой, что токовые датчики статитичны, в отличии от импульсных датчиков типа геркон, ИК-барьер, рельсовая педаль, RFID ...


Цитата:

Сообщение от Alexmit (Сообщение 308196)
DCC в Arduino зачем? Достаточно DCC_IS_ON.

Вроде это был "задел на будущее", чтобы плата принимала DCC вместо Локонета. Канеш, тогда уже без отправки статусов датчиков и без полноценного программирования CV (нет имитации нагрузки, для ответа в DCC). Поэтому DCC на D2, что потенциально позволяет использовать библиотеку NmraDCC.

Alexmit 25.09.2017 19:31

Цитата:

Сообщение от shalex (Сообщение 308202)
Моя основной довод такой, что токовые датчики статитичны, в отличии от импульсных датчиков типа геркон

Вот въезжает локомотив с грязными колёсными парами, на сколько он проедет дальше?

Цитата:

Сообщение от shalex (Сообщение 308202)
Не понял термина "вынос". Попробую погуглить..

Расстояние между платами.

Цитата:

Сообщение от shalex (Сообщение 308202)
Поэтому DCC на D2, что потенциально позволяет использовать библиотеку NmraDCC.

Время. Сами же пишете.
Цитата:

Сообщение от shalex (Сообщение 308202)
И кстати опасаюсь, что из-за универсальности платы у атмеги328 не хватит скорости на все функции,

И аппаратная задержка для обратной связи отсюда же растёт. Будет большой интервал между опросами. И соответственно что то будет пропущено.

shalex 25.09.2017 19:36

Цитата:

Сообщение от Alexmit (Сообщение 308196)
Вот это правильно. Только платки надо две. Одну для подачи 12В, там светодиод с резистором добавить.
А вот для подачи DCC не помешал бы некий усилитель.

Думаю усилитель для DCC не нужен, т.к. планирую просто подключать КС к плате-конвертору LN-T -> LN-B.
Возможностей КС, в среднем 3А, думаю, а с запасом хватит, чтобы передать сигнал в протяженную макетную шину. При этом получается, что все бустеры читают один и тот же DCC, без каких-либо сдвигов по времени.

Насчет платы для подачи 12В - не совсем понял. Для того, чтобы раздавать DCC через Локонет как раз и нужна плата-конвертор LN-T в LN-B. Т.е. 12В как раз хочу поменять на DCC.

А вот насчет возможности подключения пультов к модулям что-то я совсем забыл...


Еще момент - на DCC планируется нагрузка только в виде оптопар. Если входное сопротивление схемы с оптопарой примерно 6.8кОм, то "вангую", что суммарный ток по шине DCC будет примерно 0.25А на 100 подключенных модулей. В-общем, с запасом до 3А.

Alexmit 25.09.2017 19:46

Цитата:

Сообщение от shalex (Сообщение 308208)
Еще момент - на DCC планируется нагрузка только в виде оптопар. Если входное сопротивление схемы с оптопарой примерно 6.8кОм, то "вангую", что суммарный ток по шине DCC будет примерно 0.25А на 100 подключенных модулей. В-общем, с запасом до 3А.

И не забываем, что если подаём DCC по проводу Loconet, то там проволочка тонкая и длинная. Поэтому я и написал про отдельный усилитель.

shalex 25.09.2017 20:02

Супер! Мощный конструктив в теме! :)

Цитата:

Сообщение от Alexmit (Сообщение 308205)
Вот въезжает локомотив с грязными колёсными парами, на сколько он проедет дальше?

На практике такой локомотив будет проблемно вообще куда либо отправить с самого начала. Он либо стартовый "блок" не проедет, либо не доедет до финального датчика блока- назначения :) Ведь все равно, пока лок не отметится на концевом участке весь маршрут будет занят и защищен от аварий, значит.

А если лок дергается, но едет, то тут поможет задержка при переходе "занято-свободно". А если лок едет с паузами в пределах секунды, то скорее всего реально никуда не уедет - инерции не хватит, чтобы преодолевать моменты плохого токосъема.

В-общем, как-то катаются же по моему макету поезда. Токовые датчики именно на том принципе, который описал выше.

Цитата:

Сообщение от Alexmit (Сообщение 308205)
Расстояние между платами.

Думаю в пределах 30-50 см. Собственно я буду ставить вообще рядом, т.к. сейчас стоят 16-канальные модули ОС, которые возможно заменю.

Цитата:

Сообщение от Alexmit (Сообщение 308205)
Время. Сами же пишете.

На самом деле если нормально подойти и реализовать стек для "входящих" и "исходящих" событий, то можно сделать чтобы работало вообще все задуманное, но по факту это будет выглядеть, так что система немного подтупливает - задержка реакции на 0.5-1 сек :(

И придется поднять приоритет опроса датчиков, чтобы переход "свободно-занято" отлавливать по-возможности быстрее. Хотя это тоже не факт, в авторежиме и с задержками должно нормально работать. Ну может быть не отловит отцепившийся и быстро катящийся с горки вагон :)

---------- Сообщение добавлено в 21:02 ---------- Предыдущие сообщение было в 20:53 ----------

Цитата:

Сообщение от AirStar (Сообщение 308192)
но обязательна поддержка railcom

Railcom вряд ли потяну, скажу сразу. Пока даже не представляю как реализовать его на Ардуино :(


Текущее время: 11:58. Часовой пояс GMT +3.

Powered by vBulletin® Version 3.8.7
Copyright ©2000 - 2024, vBulletin Solutions, Inc. Перевод: zCarot
Copyright © ModelldepO.ru 2006 -