Проект Loconet серво- и свето- декодера

[shalex]

Доброго дня.

Тема открыта в рамках попытки разработать комплект "простой" электроники для модульного макета:
- КС
- бустер
- пульт

Предыдущие наработки по теме:
- серводекодер
- светодекодер (он же светофорный)
- усилители для светодиодного освещения

Механическая часть (ссылка на оригинал):


Черновая концепция:
- отдельный Loconet-декодер c выходом на I2C шину для PCA9685
- на плате отдельный DC-DC преобразователь 3А) для питания серв
- подачей питания на сервы управляет ардуина, через MOSFET(пОлевой) транзистор.
- на плате декодера 4-8 выходов на сервы (от ардуины)
- PCA9685 использовать только для освещения/светофоров

Пожалуйста, предлагаю обсудить "черновик" и высказаться на тему - что же нужно серводекодеру?

[shalex]

Вполне работает, правда без кнопок. Амплитуда 8мм, что много для стрелки в ТТ, но можно применить гибкий поводок из струны.



В Н0 хватит 8мм для перевода стрелки?

[Alexmit]

Сообщение от shalex

В Н0 хватит 8мм для перевода стрелки?

Да, даже много. Хотя зависит от модели стрелки.
Поэтому надо несколько вариантов длинны хода.
Как к сервам прикладывают несколько разных качалок.
Так и здесь надо несколько "качалок".
А ещё лучше заменить штырёк на 3 фото на эксцентрик, что позволит получить минимальные расстояния хода.

[shalex]

Сообщение от Alexmit

Так и здесь надо несколько "качалок".

Есть нюанс - качалки надеваются на зубчатое колесо сервы, которое почти 5 мм в диаметре. Поэтому штырек смещается еще дальше от центра, увеличивая амплитуду.

(текущее положение штырька на фотке отмечено красным крестиком)


Добавление эксцентрика может увеличить размер привода на 3-4 мм

[laba]

ИМХОМне кажется, что это не совсем правильно, стараться подстраивать привод под стрелку. Всё должно быть достаточно просто..... Установил привод в среднее положение, допустим с помощью определённого режима самого декодера или некоего устройства, типа сервотестера, потом смонтировал его на макете, так чтобы стрелка тоже был в среднем положении, а все остальные настройки делаем уже в декодере. Ещё лучше, когда в декодере программируются не углы поворота, а крайние положения сервоприводов.
Бывают ситуации, когда привод просто тяжело установить в нужное место, не говоря уже о его каком-то определённом положении в этом месте.

[shalex]

Сообщение от laba

ИМХОМне кажется, что это не совсем правильно, стараться подстраивать привод под стрелку. Всё должно быть достаточно просто..... Установил привод в среднее положение, допустим с помощью определённого режима самого декодера или некоего устройства, типа сервотестера, потом смонтировал его на макете, так чтобы стрелка тоже был в среднем положении, а все остальные настройки делаем уже в декодере. Ещё лучше, когда в декодере программируются не углы поворота, а крайние положения сервоприводов.
Бывают ситуации, когда привод просто тяжело установить в нужное место, не говоря уже о его каком-то определённом положении в этом месте.

Согласен, тонкая настройка выполняется на стороне серводекодера. С другой стороны, даже если серва не настроена, она не должна испортить привод или стрелку. Т.е. все должно быть нормально даже в крайних положениях привода.

Поэтому, думаю, нужен комплекс: настройки декодера и гнущийся поводок на стрелку.
Эластичность поводка обеспечит прижим остряков и не даст разрушить стрелку в крайних положениях. Плюс поводок обеспечит "упругий" прижим остряков.

Настройка крайних положений на декодере поможет снять "лишнее" усилие поводка.

[Alexmit]

Сообщение от shalex

Добавление эксцентрика может увеличить размер привода на 3-4 мм

С чего бы это? Эксцентрик по высоте равен штырьку. (он его и заменяет)

Сообщение от shalex

даже если серва не настроена, она не должна испортить привод или стрелку. Т.е. все должно быть нормально даже в крайних положениях привода.

Вот абсолютно верно. Напечатать красными буквами и прибить на стенку.

[shalex]

Сообщение от Alexmit

С чего бы это? Эксцентрик по высоте равен штырьку. (он его и заменяет)

Эксцентрик может перекрыть доступ к винту, который крепит "маховик" к серве.
Плюс видимо штырек придется делать печатным, желательно 3-5мм в диаметре, а то может и отвалиться.
И в итоге придется смещать крепление для поводка - привод не будет симметричным (а может это и не критично).

[Alexmit]

Сообщение от shalex

Плюс видимо штырек придется делать печатным, желательно 3-5мм в диаметре, а то может и отвалиться.

А сделать штырек печатным 10мм в диаметре почему нельзя?

Сообщение от shalex

Эксцентрик может перекрыть доступ к винту, который крепит "маховик" к серве.

А отверстие "просверлить" сквозь эксцентрик что мешает?

[laba]

Сообщение от shalex

Поэтому, думаю, нужен комплекс: настройки декодера и гнущийся поводок на стрелку.

Не, никто не отменяет наличие пружинного поводка, это обязательно.

[shalex]

Тоже верно. Попробую нарисовать эксцентрик и перерисовать "поршень".

[Alexmit]

И до кучи. Не помешает ещё отпечатать выемку под магнит.

https://www.chipdip.ru/product0/991393780

Взято у xu56857 #251

P.S. На выходных я в деревне.

[shalex]

Если правильно понимаю, то надо добиться амплитуды 4-5мм. Этого точно должно хватить для ТТ стрелок.

[papawa]

оффтопик

А ещё лучше заменить штырёк на 3 фото на эксцентрик, что позволит получить минимальные расстояния хода.

Не мне одному приходят в голову странные мысли...
Вот только в пластике воплотить не могу...
Серва с эксцентриком стоит вертикально, валом к основанию.
Ход сервы,например, 90 градусов.
Ход эксцентрика зависит от хода остряков (у меня ТТ).
От эксцентрика струна параллельно основанию, конец загнут вверх к острякам.

А на внутрь вала сервы вставить тонкую ось, которая через основание выходит наверх и поворачивается на 90 град.
А на конец оси - стрелочный указатель.



А если убрать электронику из сервы, а на эксцентрике поставить два прилива (рычажка) для выключения мотора в крайних положениях?
Поставить микрики с двумя группами контактов и коммутировать остряки, переключать светодиоды?

Ну а при ходе сервы 180 град. можно попробовать тройную стрелку..?

[shalex]

Сообщение от papawa

А на внутрь вала сервы вставить тонкую ось, которая через основание выходит наверх и поворачивается на 90 град.
А на конец оси - стрелочный указатель.

С боков есть рычаги с таким же ходом, как у стрелки. Как вариант - рычаг на оси. Подобрать длину и будет 90 град.

[shalex]

Переделал маховик, к нему раздельную "качалку" из двух частей. На одной из частей есть четыре лапки креплений, втыкающиеся в "маховик" переключателей, который надевается на серву. На другой части, вместо железного штыря теперь пластиковый, диаметром 5мм. Склеенные, эти две части образуют что-то вроде шайбы, которая не дает вывалиться из окна рамы привода.


На "поршень" добавлена накладка, которая позволяет фиксировать поводок (сверху).


Теперь ход 5.5мм, что вполне годится для ТТ даже с отрезком от скрепки (если фанера подмакетника 10мм и подложка под пути 3-4мм):


Теперь, чтобы поменять амплитуду, достаточно нарисовать одну из частей, регулируя расстояние шипа от центра вращения. Ну или отрезать ободок и подогнать под нужное смещение.

p.s. хоть и работает, но не радует кол-вол частей, в отличии от варианта привода из уголка 20х20, отрезка упругой проволоки и штатной качалки от сервы. Зато переключатели.

[Alexmit]

Сообщение от shalex

На одной из частей есть четыре лапки креплений, втыкающиеся в "маховик" переключателей, который надевается на серву.

Абсолютно не нужная деталь, которая заменяется парой шурупов.

[shalex]

Сообщение от Alexmit

Абсолютно не нужная деталь, которая заменяется парой шурупов.

Мне наоборот нравится другая концепция - "без единого гвоздя". Еще хочется простоты и "минимум деталей".
Один саморез на качалку и два самореза для крепления самой сервы обычно идут в комплекте с сервой. А вот саморезы для крепления "эксцентрика" - это уже доп.расходы да и вообще такие саморезы надо еще найти и "вписать" в корпус. А то может случиться так, что из-за "шляпок" саморезов придется увеличивать размер остальных частей привода.

Есть другая тема - сейчас нужны три доп.самореза и доп. пластина-фиксатор, чтобы зафиксировать поводок на "поршне", что мне, если честно, не совсем нравится и периодические подмывает найти крепление для поводка совсем без саморезов и без доп. пластины-фиксатора.

[Alexmit]

Сообщение от shalex

Есть другая тема - сейчас нужны три доп.самореза и доп. пластина-фиксатор, чтобы зафиксировать поводок на "поршне", что мне, если честно, не совсем нравится и периодические подмывает найти крепление для поводка совсем без саморезов и без доп. пластины-фиксатора.

Ну здесь то можно по старинке, два отверстия и проволока просто загибается.
Или можно притягивать шурупами с большими шляпками.

Сообщение от shalex

А вот саморезы для крепления "эксцентрика" - это уже доп.расходы да и вообще такие саморезы надо еще найти и "вписать" в корпус.

По поводу найти. Я понимаю, что в Москве помойки побогаче. И я по работе много где бываю.
Но сейчас очень много и игрушек и техники выбрасывают. Набрать шурупов для пластмассы не проблема.

[shalex]

Сообщение от Alexmit

Ну здесь то можно по старинке, два отверстия и проволока просто загибается.

Точно, загибания никто не отменял. А поводок можно ровно отрезать со стороны рельс, вровень со шпалами. Гениально! Спасибо еще раз!

---------- Сообщение добавлено в 20:33 ---------- Предыдущие сообщение было в 20:25 ----------

Сообщение от Alexmit

По поводу найти. Я понимаю, что в Москве помойки побогаче. И я по работе много где бываю.
Но сейчас очень много и игрушек и техники выбрасывают. Набрать шурупов для пластмассы не проблема.

Ну не знаю. Исходил из того, что если уж печатать, то можно придумать соединение и без саморезов.
Мы же сами рисуем, что надо, а не адаптируемся под готовое.

---------- Сообщение добавлено в 20:39 ---------- Предыдущие сообщение было в 20:33 ----------

Есть другой насущный вопрос- хватает ли "железа" на плате?

Сейчас заточено просто под сервы. Переключение крестовины планируется физическое, через кнопки серв-привода, который в первом сообщении.

Нужно ли вообще предусматривать какие-то модули расширения для эл.магнитных приводов или, например, обратную связь для стрелок на предмет положения стрелки и т.д.?

[shalex]

v1
- 8 выходов на сервы
- выход I2C с обычной гребенкой 2.54
- выход I2C с разъемом RJ12 для подключения цепочки PCA9685
- питание 12-20В, постоянное
- управление питанием +5В для серв(минимизация стартового рывка)

[shalex]

Вот прям сейчас просто переставил эксцентрик на другой и ход стал 3.5-4мм.

Насчет крепежа поводка отпечатал такой "поршень":


Поводок, после примерки, лучше приклеить к нему. Думаю лучше на термоклей (капля без поводка, потом ее проткнуть поводком), что в теории позволит "финишно" регулировать высоту поводка.

[shalex]

v2:
- добавлен второй регулятор для логической части - ардуины и Loconet-интерфейса
- сервы и I2C(который с RJ12, для PCA9685), теперь питаются от отдельного регулятора и можно поставить на 3А (LM2596)
- для серв добавлен джампер выбора типа питания - просто 5В или контролируемые ардуиной
- такой же джампер для I2C с разъемом RJ12

[shalex]

Приехали микропереключатели, но крепеж еще в пути.
Вроде выглядит рабочим - при вращении щелкают. Надо немного поменять форму "маховика" для уверенного отпускания кнопок в среднем положении.

[shalex]

Добавил шиповое соединение, чтобы привод сразу собирался ровнее.
Синий пластик кончился, перешел на белый.

Образец работы с использованием примера Sweep из штатного комплекта для оболочки Ардуино.

Тут подумал - а зачем два микропереключателя, если для крестовины вполне хватит и одного?