Макет 250 х 90 см на вольную тему

[shalex]

наЛУТил модуль управления светофорами и освещением на макете. Погоняю ее на предмет стабильности и, если будет нормально работать, то встрою в макет. Т.к. показалось расточительным на светофоры и вообще освещение использовать 8-и канальные серводекодеры.

Система состоит:
- из центрального модуля с Ардуиной Нано
- сеть из PWM-контроллеров, объединенных с шиной I2C.

Центральный модуль имеет два интерфейса: традиционный Loconet и обычный DCC (подключение к рельсам)




Для подключения PWM-контроллеров в сеть сЛУтЧена отдельная плата - адаптер. Предусмотрен джампер, чтобы запитать питать контроллер от отдельного источника, а не от шины.


Подключение PWM-контроллеров может быть выполнено как звездой, как шиной или как кольцо - все равно. Подключаются "обычным" 6-жильным кабелем, с разъемом RJ11(или RJ12). По кабелю передаются сигнал и питание. На рисунке подключен только один PWM-контроллер (остальные пока едут).


Планирую использовать модуль как светофорный декодер, декодер уличного освещения и он же для освещения помещений. Центральный модуль будет один на весь макет. Для подключения запланированных 18 светофоров(40 огней) планирую использовать 4 платы PWM-контроллеров, по 2 на каждый из модулей.

Возможности системы:
- получение сигнала по рельсам (DCC интерфейс, пока только чтение команд)
- 992 канала (62 платы PWM-контроллеров в сети)
- только один центральный модуль управления
- возможность напрямую подключать светодиоды к PWM-контроллера
- возможность задавать яркость свечения каждому светодиоду
- быстрое наращивание системы

Потенциальные возможности:
- подключение к шине Loconet (программирование CV)
- программное управление светом, т.е. фишки: плавное включение, несколько каналов по одному адресу (группы огней), имитация включения люминесцентных ламп (промаргивание при старте)
- управление сервами для перевода стрелок и вообще анимации (до конца не уверен, т.к. есть подозрение, что останется эффект джиттера - дрожание сервы)
- настройка через CV:
. кол-во плат PWM контроллеров в сети
. уровень PWM для "выключено"
. уровень PWM для "включено"
. индивидуальные настройка уровней PWM для каждого канала




Как это работает:
(скетч элементарный, слепленный из 2-х примеров за 10 минут. рассчитан только только зажигать/гасить светодиоды при переводе стрелки)



Схема:


p.s. что надо будет доделать на новой плате :
- обратную связь по DCC, чтобы обеспечить возможность программирования
- питание от 15-20В

p.p.s. кстати, DCC интерфейс на модуле - ради тестирования, т.к. планировал подключать его к Локонету. поэтому обратная связь для DCC-интерфейса мне лично не нужна, т.к. в Локонете - двухсторонний протокол. я бы вообще убрал с платы всю начинку для DCC интерфейса. поэтому если кто-то заинтересован в DCC-варианте такого модуля - напишите.

[shalex]

Уважаемые форумчане, предлагаю легкий мозговой штурм на предмет "какие возможности нужны многоканальной системе управления освещением и световой сигнализацией(светофоры)" или "световые фишки на макете".
оффтопик

Конечно, в первую очередь система из предыдущего поста планировалась для управления светофорами. И с этой задачей модуль справляется просто кодом из примеров, даже не надо ничего больше дописывать. Красота!

Итак, начну список фантазий на заданную тему

- настройка поведения светодиода через типа лампы для каждого канала. например, имитация могания при включении газоразрядной лампы. имитация сломанной газоразрядной лампы.
- включения группы каналов одновременно. например, группа фонарей уличного освещения вдоль дороги, каждый из которых будет произвольно моргать при включении.
- настройка поведения сценарного плана. например, серией адресов аксесуарных декодеров передавать в модуль управления макетное время. а ценральный модуль освещения будет в случайно порядке включать, выключать группы огней (имитация освещения жилого дома, уличного освещения и т.д.)

- предложите Ваш вариант?

[TTenkov]

- настройка поведения сценарного плана. например, серией адресов аксесуарных декодеров передавать в модуль управления макетное время. а ценральный модуль освещения будет в случайно порядке включать, выключать группы огней (имитация освещения жилого дома, уличного освещения и т.д.)

Как раз это и пытаюсь реализовать у себя на макете (так как есть идея "свалить" на одну Ардуино Нано еще и эмулятор Z21, то в целях экономии выходы делаю на сдвиговых регистрах).
В общем-то хотел передать на Ардуино все, что сейчас работает от простой самодельной логики (133ЛА3): уличный светофор, "бегущие огни", проблесковые маячки на полицейских машинах, имитацию дуговой сварки. Но решил оставить все как есть: первое правило связиста - не мешай аппаратуре работать

[shalex]

По-ходу возникла проблема - шина I2C не предназначена для больших расстояний (((

[PetrOs]

Снизьте частоту шины. При кабелях Кат5 и частоте 100kHz должно 25 метров давать.. Все от емкости кабеля зависит. Расчет простой:
Кат5 кабель максимум по стандарту 52пф/метр
100 метров кабеля = 5200пф=5.2нф. При пулл-ап резисторе в 20кОм получаем 104 микросекунды между сигналами - соответственно максимум 10 килогерц. При резисторе 2.2 ком - 11,4 микросекунды - должно около 87 килогерц держать, при 50 стабильно. Ответ нашел тут http://electronics.stackexchange.com...i2c-bus-length


Либо усилитель сигнала типа P82B96 на вход и выход, как тут:
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/P82B96.pdf

[shalex]

Снизьте частоту шины. При кабелях Кат5 и частоте 100kHz должно 25 метров давать.. Все от емкости кабеля зависит. Расчет простой:
Кат5 кабель максимум по стандарту 52пф/метр
100 метров кабеля = 5200пф=5.2нф. При пулл-ап резисторе в 20кОм получаем 104 микросекунды между сигналами - соответственно максимум 10 килогерц. При резисторе 2.2 ком - 11,4 микросекунды - должно около 87 килогерц держать, при 50 стабильно. Ответ нашел тут http://electronics.stackexchange.com...i2c-bus-length


Либо усилитель сигнала типа P82B96 на вход и выход, как тут:
http://www.nxp.com/documents/data_sheet/P82B96.pdf

Отличные ссылки, спасибо!

Надо будет посмотреть как будет отрабатывать на медленной скорости "одновременное" включение большой пачки каналов. Вдруг визуально можно будет заметить "волну".

p.s. хотя с универсальностью можно и подождать. если с кабелем длиной 2м все будет работать нормально, то для светофоров, в рамках макета, такая система сгодится

[shalex]

На левом модуле давно смущал длинный и извилистый путь до депо, а также "сиротливая" заправка.
На правом модуле привокзальная площадь тоже не радовала своим ограниченными размером, занимая треугольник между фабрикой и станционными путями.
Еще был хороший совет отгородить холмом(+деревья) радиусную двухпутку рядом с тупиком А.



Сегодня подумал и
- Переставил вокзал на левый модуль,
- укоротил платформы, чтобы на стык не пилить,
- перенес 2-х стойловое депо и заправку на правый модуль.
- на правом же модуле добавил пути 4 и 5 для составов с топливом )))
- убрал тупик D, т.к. там придется наращивать фанеру под него

Вот, что получилось:


3d вид:



Что скажете, есть ли изменения в лучшую сторону? )))

p.s. добавил платформ

[Stanislaff]

укоротил платформы, чтобы на стык не пилить

Впервые вижу, чтобы платформы укорачивали...обычно идет борьба за максимальную длину составов и соответственно платформ.

[shalex]

Впервые вижу, чтобы платформы укорачивали...обычно идет борьба за максимальную длину составов и соответственно платформ.

Действительно, что то я увлекся )))


Добавил платформ, но есть участок, где автодорога близко к путям. Не понимаю - можно ли там вообще платформу сделать

[shalex]

В который раз раставил светофоры на схеме, надеюсь на правильном расстоянии ))



А также разместил фонари на перронах и заправке.

Понемногу начинает нравиться промузел с заправкой и депо справа, и вокзал слева тоже радует - места для привокзальной площади достаточно и дорога будет без переезда через наклонные пути

А может просто все дело в количестве пива )))