Railnet

Jednoramenné návestidlo do šachty 20x20 - II. diel

Modelovanie | Boris "Boco" Pecháň, 05. 06. 2016 (3824 zhliadnutí)

 Po úspešných testoch ovládania jednoramenného mechanického návestidla spomenutého v ČLÁNKU na dvoch stretnutiach v Bernolákove 2015 a v Kokave-Hnúšti 2016 na odbočke Obora som pristúpil k ďalším veciam, ktoré bolo treba doriešiť. Hlavné z nich boli zapojenie konektora a optimalizácia veľkosti plošného spoja. Keďze zapojenie svetelných navestidiel sa pred pár rokmi zrkadlovo zmenilo oproti zapojeniu s osem pólovým konektorom  RJ45, mal som potrebu prisposobiť tejto zmene aj ovládanie mechanického návestidla, teda aspoň základné funkcie mechanických návestidiel so svetelnými. Pre začiatok, stoj, voľno, pri dvojramennom obmedzenie rýchlosti a ovládanie predzvesti.

 Pri predložení návrhu zjednotenia ovládania svetelných a mechanických návestediel, nenašiel sa medzi modelármi vážnejší problém uskutočniť toto riešenie. Rovnaké ovládacie napätie 15V= a jednotnosť zapojenia konektora otvára možnosť nahradiť na stretnutí porúchané vjazdové jednoramenné návestidlo svetelným zelená, červená alebo dvojramenné svetelným zelená, červená a žltá. Porucha nie je nereálna, pri balení návestidiel v nedeľu v Hnúšti, som jedno z nich našiel pokrivené, zjavne niekto o neho zavadil rukou a naštastie sa dalo ešte vyrovnať bez vážnych známok poškodenia. Ak by sa zlomilo, náhradné som nemal a tak vjazd do odbočky by musel byť riadený núdzovo, obsluhou stanice. Ďalšou možnosťou je výmena návestidiel počas stretnutia, pri ktorých občas dochádza k zmene epochy z parnej na dieselovú, tak sa môžu zmeniť aj mechaniky za svetelné a pod. V tabuľkách je znázornené základné doporučené zapojenie konektora RJ12 svetelných a mechanických návestidiel.

   

Samozrejme s rôznymi svetelnými návestidlami typu červená, modrá, biela a podobných kombinácií spoločných funkcií s mechanickými moc nenajdeme a ani to riešiť nebudeme a taktiež ich zapojenie zostáva na voľbe majiteľa dopravne, kde sa používajú. Taktiež pri návestidlách s napájaním 5V, ktoré poslednú dobu naberá na popularite z dôvodu využívania modelárskych serv na ovládanie výhybiek, ktoré sú taktiež na 5V sa odporúča použiť iný typ konektorov, aby nedošlo k ich zámene s 15V. Aj keď v tejto dobe sú už k dispozícií rôzne DC/DC konvertory, ktoré nám s malou stratou, rozmermi, cenou a veľkým výkonom prevedú už napätia rôznymi smermi. Takže použiť centrálne napájanie stanice 15V= a na jednotlivé obvody ovládania, ktoré vyžadujú 5V=, už nie je problém vyriešiť.

 V prvej vzorke ovládania som sa viacej sústredil na funkčnosť a odolnosť, tým mi plošný spoj vyšiel dosť dlhý a tento krát som sa zameral aj na jeho optimalizáciu. Časť súčiastok je v prevedení SMD, čo niektorí modelári síce moc neobľubujú, zvlášť keď pod ňou ešte vedú dve cestičky
 Ďalej som použil menší, lacnejší, ale aj dostupnejší 5V= DC/DC konvertor AMSR-7805. Jeho výstupný prúd je do 500mA , čo pre naše použitie úplne postačuje a vstupné napätie je 6,5 až 32V. Jeho rozmery zhruba zodpovedajú klasickému stabilizátoru 7805, ktorý je lacnejší a pri šetrnom zaobchádzaní s návestidlom by sa dal použiť aj ten ale problémom zostáva jeho výška, bolo by potrebné urezať časť chladiacej plochy a nutnosť chladenia pri častej zmene stavu návestidla, ktorá pri ovládaní návestidla najmä deťmi môže reálne nastať. Pri použitom DC konvertore tepelné záležitosti neriešime, nezohrieva sa.

Nový plošák som zmenšil z pôvodných 17x136 na 17x91 mm.

Dalo by sa uvažovať aj o light verzií, kde by sa ale vylúčila "blbovzdornosť" zapojenia a napajania podsvietenia návestidla vynechaním vstupných súčiastok, F1,D6,LED1,C1,R1,R2 a tým ešte viac zmenšili plošný spoj. K inej úspore miesta a nákladov by mohlo dôsť pri napájaní ovládania stabilizovaným napätím 5V, tým by sme mohli vylúčiť aj konvertor ďalšie súčiastky, celkovo F1,D6,LED1,C1,R1,R2,DC1,C2,C5,C3 kde by sa už výrazne zmenšil plošný spoj. Tam by sa potom ale malo uvažovať o inom type konektora, aby nedošlo k zámene.
 Schéma zapojenia sa okrem zmeny konektora, zapojenia pinov a DC1 veľmi nezmenila. Odpadlo aj zapojenie pinu pre podsvietenie návestidla. Odpor R7 slúži ako prepojka, a tá by sa dala zmenou polohy diód D2,D3 zrušiť. Nabudúce.
Konvertor chránia nízkoimpedančné kondenzátory 10uF, kapacita kondenzátora na výstupe má byť max. 1000uF, väčší sa tam aj tak asi nezmesti. Diódy na výstupe slúžia jednak na zníženie napájania serva na 4,5V - D4, niektoré serva to majú v katalógu a D5 slúži na oddelenie napájania ATTINY aby pri prepínaní stavov neprechádzala do resetu. Kód programu zostal pôvodný.

Osadenie súčiastok na DPS, pohľad zo spodnej časti, veľkosť otvorov je zväčša 0,8mm, drôtová prepojka 0,6mm, diery pre D6 a kolíkové lišty 1mm, diery "A" 2,1mm a diery "B" 3,2mm

Pohľad na súčiastky a drôtovú prepojku z hornej strany DPS

  Odrežeme si hliníkový U profil 20x20mm v dĺžke 121mm. Vnútorná šírka profilu je 17mm pre umiestnenie DPS, serva a podstavca pre návestidlo. Na profil si navŕtame a zhĺbime otvory pre skrutky M2 podľa vyvŕtaných otvorov v DPS, ktorá je na spodnej časti zarovnaná s okrajom profilu.

Ako podložky pod servo som z bielej info tabuľky hrúbky 1,5mm odstrihol dva pásiky 20x3mm a prilepil päť minútovým epoxidom k profilu. Upevníme servo hustejším sekundovým lepidlom k podložkám. 

 Osadenú DPS upevníme na pripravený U profil. Pod DPS dáme distančné podložky výšky 3mm, aby sa nám spoje odspodu DPS nedotýkali profilu. Ja som si ich vyrobil z lízatka, kde sa vhodná trubička po vylízaní lízatka nachádzala. Odstrihneme konektor zo serva a vodiče priletujeme ku kolíkom 1,2,3. Zapojíme ovládanie serva cez konektor RJ12. Pri správnom zapojení súčiastok sa servo po zapnutí napájania dva krát otestuje prejdením do polôh navestidla Stoj a Voľno a potom sa nastaví do zvoleného stavu. Prepínaním vstupov si odskúšame funkčnosť ovládania. Na obrázku sú všetky potrebné diely. Zoznam potrebných súčiastok, komponentov a orientačných cien

Part     Value          Device         Package          	Price                       

1                       2,15/1,0       kolikova lista   	0,09
C1       470u/16V       CPOL-EUE5-10.5 E5-10,5          	0,18
C2       10u            CPOL-EUE2-5    E2-5             	0,0305
C3       1mF/6.3V       CPOL-EUE5-10.5 E5-10,5          	0,13
C4       4.7u/63V       CPOL-EUE2.5-6  E2,5-6           	0,11
C5       10u            CPOL-EUE2-5    E2-5             	0,0305
C6       0.1u           C-EUC1206K     C1206K           	0,03
D2       S1D            ES2D           SMB              	0,0076
D3       S1D            ES2D           SMB              	0,0076
D4       STPS1L40A      ES2D           SMB              	0,053
D5       STPS1L40A      ES2D           SMB              	0,053
D6       3EZ18          BZW04XX        F126Z12          	0,095
DC1      AMSR-7805-MS   R-78C5.0-1.0   SIP3             	2,82
F1       RXEF030        PolySwitch     NO_SMD           	0,28
J1                      555165-1       RJ12             	0,32
LED1                    LED3MM         LED3MM           	0,04
R1       1k8            R-EU_0207/10   0207/10          	0,0065
R2       1k8            R-EU_0207/10   0207/10          	0,0065
R3       M15            R-EU_R1206     R1206            	0,04
R4       2k2            R-EU_R1206     R1206            	0,04
R5       2k2            R-EU_R1206     R1206            	0,04
R6       100R           R-EU_R1206     R1206            	0,04
R7       0R             R-EU_M1206     M1206            	0,04
U2       ATTINY45-20PU  ATTINY45-20PU  DIP8             	3,92
DPS      Plosny spoj hotovy, lakovany, nevrtany         	0,83
Patica DIP8                                             	0,05
4x skrutka M2                                           	0,10
4x matica M2                                            	0,10
Betonovy podstavec odliatok                             	0,21
U Al profil 20x20mm/121mm                               	0,50
Linearne Mini servo                                     	5,00
Hotove jednoram. navestidlo Detail                      	8,33
Lizatko, trubicku vyuzijeme na podlozky                 	0,30
-----------------------------------------------------------------
Spolu s DPH 20%                                          	28,60

Ceny su bez DPH 20% - cenniky TME, GME, Hornbach, OBI, DX.COM, a ine

Nastavíme si polohu stoj a tiahlo pripevníme k servu.

Ak máme podsvietené návestidlo, vývody pripojíme ku kolíkom 4 a 5. Na záver už len porovnanie starej a novej verzie návestidla.

 

 Boco

 

 

[Akt. známka: 5,00 / Počet hlasov: 7] -      + 

Pridať nový komentár

mgregus 24.03.2017 14:13:54

Pokud nahradíte AMSR7805 AMSR783.3, a místo diody D4 dáte drátovou propojku, tak je vysoká pravděpodobnost, že návěstidlo bude fungovat nejen se zdrojem 15V, ale i se zdrojem 5V (zkoušel jsem a v Jaroměži ověřím na několikadenním setkání).

Jen asi už není možno dávat diody pro opakovač (nezkoušel jsem).

Reagovať

mgregus 24.03.2017 14:17:07

Ve slově Jaroměži nahraďte prosím ž písmenem ř.

Za chebu može elektrónka E6 z našeho závodu Katoda Olomóc.

Reagovať

Boco 04.04.2017 21:06:26

3,3V

No teraz som skúšal tie servá na 3,3V a jedno išlo dosť pomaly a druhé sebou zasa dosť klepalo po celú dráhu chodu, normálme začali fungovať tak od 3,6V. Radšej by som dal pri napájaní 5V len prepojku namiesto 7805 a na vyššie napätie by sa nepoužívalo.

Reagovať

Pridať nový komentár