Railnet

Dvojramenné návestidlo do šachty 20x20 - VI. diel

Modelovanie | Boris "Boco" Pecháň, 12. 05. 2017 (241 zhliadnutí)

Keďže sa jednoramenné návestidlá úspešne odskúšali na stretnutiach, bolo načase vyvinúť aj dvojramennú verziu. Pre lokálkové stanice a odbočky je dvojramenné návestidlo dokonca vítané. Tu ma hneď napadla myšlienka vývoja 3 ramenného , ale to až niekedy inokedy. Je fajn, že sa začínajú tieto mechaniky na stretnutiach objavovať čoraz častejšie. Prečo nie, však sa v reáli používajú doteraz, aj keď už im pomaly zvoní umieráčik.

 

 Pri návrhu som vychádzal z konštrukcie jednoramenného návestidla, a chcel som zároveň zachovať aj pôvodné rozmery Al profilu a plošného spoja. Lineárne servá sú dosť malé a zmestili sa oproti sebe. Tu môže vzniknúť problém ak kupujete dvojicu serv, kde sú servá v pravom a ľavom vyhotovení a dráhy ich bežcov by boli potom moc natesno. Tým je vhodné zabezpečit si dve takéto sady a vždy pouziť rovnaké servá v jednom ovládaní.

 Do pripraveného Al U-profilu 20x20mm dĺžky 12cm, kde som si už vopred pripravil otvory 2,1mm aj so zahĺbením pre dosku ovládania, aby som kovovými hoblinami neznečistili uchytené servá a potom som prilepil epoxidom podložky 2x2mm pre uchytenie serv.

 

Servá som prilepil sekundovým gelovým lepidlom. Orientáciu serv som ale tentokrát zvolil opačnú, prevody sú na spodnej strane, aby nedochádzalo ku kontaktu s tiahlami. Zvyšnú časť bežca opatrne odrežeme.

Na obrázku vidíme, že priestor na posun do strán je ešte možný. Pravdepodobne by sa zmestili dve v pravo- a ľavo- stranom prevedení. Neskúšal som. 

Návestidlo som použil už vyrobené od DK model, kde je druhé rameno iba ako imitácia.

V detaile je vidno os druhého ramena, kde je v skutočnosti ešte aj na druhej strane tesne navlečená bužírka aby rameno stálo vzpriamene. Ďalší problém tohto stožiara je, že ramená majú priveľké vôle v prechodových dierach a musel som ramená vyhnúť do strán, aby sa pri preklápaní nezrážali. Lampy som odtrhol, táto verzia bude bez osvetlenia.

Bužírku som stiahol a naletoval distančnú trubičku a ovládacie ramienko. Otvor pre tiahlo je potrebné vyvŕtať čo najtesnejšie, inak má rameno príliš veľkú vôľu. Pri tiahle 0,2mm som vyvŕtal otvor 0,3mm

Uchytené je v odlievanom betónovom podstavci, kde som si už pripravil otvor 2mm a dva 0,5mm pre tiahla. Odspodu som otvory pre tiahla ešte zväčšil na 1mm, aby mali tiahla väčší rozptyl do strán.

Ako tiahla som v tomto prototypovom návestidle použil mosadzný drôt 0,2mm, aby som mohol bez poškodenia mechaniky odlaďovať riadiaci kód. Pri chybe v kóde sa servo občas posunulo do neželanej polohy a mäkký drôt sa iba ohol. V dalšom návestidle už použijem tvrdší drôt, napr. Pakfong 0,2mm. Na koniec tiahla som dal kus bužírky s vonkajším priemerom 1mm, aby sa vymedzila vôľa v otvore tiahla serva a zároveň to tam aj dobre držalo. Nakonci som drôt jemne zahol. Nepoužil som žiadne lepidlo a k vyskočeniu tiahla nedošlo ani v skúšobnej prevádzke na stretnutí.

 Elektronika tiež prebehla zmenami. Keďže pôvodny MCU ATtiny45 má len 8 bitový čítač a nie výhodnejší 16 bitový, by bolo nezávislé ovládanie dvoch serv už značne komplikované. V tomto zapojení bol použitý mikrokontroler AVR ATtiny44 z dielne ATMEL, ale vlastne v tejto dobe už od výrobcu Microchip, ktorý kúpil spoločnosť ATMEL. Predtým boli v pozícií rivalov na trhu s mikrokotrolérmi. 

Pri vývoji som ešte podstavec neprilepil, aby bolo možné tiahla ešte volne upravovať, drží ho len gumička.

Schéma zapojenia, vychádza z pôvodného jednoramenného návestidla.

 Už som nemohol použiť púzdro DIL14, ktoré by bolo raz tak veľké ako pôvodné DIL8, ale použil som púzdro SOIC14. Tým vznikol dôraz na väčšiu presnosť pri výrobe plošného spoja, hlavne pri výrobe v domácich podmienkach. Vyskytli sa aj drobné, ale opraviteľné chyby, aj napriek tomu, že som použil prvý krát na osvit dosky UV Box so žiarivkami. Predtým som používal 40-ročné horské slnko, to bol vždy zážitok .

Súčiastky potrebné na zostavenie ovládania.

Rozmiestnenie súčiastok na hornej strane dosky.

Rozmiestnenie SMD súčiastok na spodnej strane dosky a farebné označenie veľkosti otvorov. Kondenzátor C4 je v prvej verzii dosky drôtový. 

Červená - 3,1mm
Oranžová - 2,1mm
Zelená - 1mm
Modrá - 0,6mm
ostatné otvory sú veľkosti 0,8mm

 

 Kód na ovládanie pri jednoramennom návestidle bol od Harmiho, v tejto verzii som sa pokúsil o kódovanie ja.  Pri nábehu sa otestujú obe servá pohybom do oboch krajných polôh. Hodnoty krajných polôh oboch serv sú tento krát zapísané v pamäti EEPROM, z dôvodu dodatočnej úpravy týchto polôh bez potreby úpravy kódu. Napr. pri rôznych modelových mierkach sa môžu dráhy serv líšiť. 

:08000000B0042206B004220640
:00000001FF

 Príklad obsahu súboru eeprom.eep, ktorý v prípade zmeny údajov nahrajeme do pamäte EEPROM

Význam:
B004 - hexadecimálna 16-bitová hodnota polohy "Stoj" druhého ramena, hodnota 0x04B0, decimálne 1200
2206 - hexadecimálna 16-bitová hodnota polohy "Volno40" druhého ramena, hodnota 0x0622, decimálne 1570
B004 - hexadecimálna 16-bitová hodnota polohy "Stoj" prvého ramena, hodnota 0x04B0, decimálne 1200
2206 - hexadecimálna 16-bitová hodnota polohy "Volno" prvého ramena, hodnota 0x0622, decimálne 1570
40 - kontrolná číslica riadku, tú treba pri zmene obsahu riadku vždy vyrátať, napr. na stránke Checksum calculator HEX

Bajty sú v poradí prehodené, prvý je spodný bajt a druhý horný bajt, takže údaj B004 je vlastne hodnota 0x04B0 

Nastala ale iná komplikácia a tou je púzdro SOIC14, ak je už priletované na DPS.

Testovacími klieštami pre púzdro SOIC16 zakúpené z EBAY-u, sa mi to, aj keď z obtiažami podarilo. Bolo treba ale upraviť hodnoty R3 a C4 oproti pôvodnej jednoramennej verzii a niekedy je vhodné odpojiť aj výstupy na servá. Vstupy vzhľadom na použité oddeľovacie diódy riešiť netreba.

Ovládanie serv sa vykonáva na základe cyklického testu logickej 0 na vstupoch PB0,1 a PA1. Aby bola uplatnená zmena úrovne vstupu, musí daný stav trvať minimálne 100ms, je to ochrana proti zákmitom, pri ovládaní prepínačmi. Pravdivostná tabuľka nám priblíži fukciu ovládania. Keďže + pól je pripojený trvale na pin 2, na vstupnom konektore RJ12 nám logická nula aktivuje vstupy ovládania, tj. piny 3,4,5 pripojením mínus pólu.

 

 Návesť/pin RJ12 PIN3  PIN4  PIN5 
 Stoj  0 NC 
 Voľno  NC 0 NC 
 Voľno40 NC 0 0* 

Pozn.:
0 - log. 0 na vstupe, t.j. mínus pól ovládania je pripojený na pin konektora RJ12
NC - nepripojený pin konektora RJ12
X - lubovoľný stav na pine konentora RJ12
0* - prvý sa v slučke testuje pin5 konektora RJ12, potom s odstupom 100ms ostatné vstupy

Význam zapojenia vstupov ovládania je rovnaký ako pri svetelnom návestidle podľa odporúčaní klubu Zababov TT-Provoz, TT-ČSD. Pri dodržaní výšky napätia okolo 12V= a dostatočnej prúdovej rezervy, v náraze cca 300mA aj vzájomne zameniteľné. Tabuľky zapojení sú zverejnené v článku Jednoramenné návestidlo do šachty 20x20 - II. diel 

Pri použití 5V= napájania je potrebné pozíciu DC meniča, prípadne stabilizátora 7805 premostiť prepojkou, kondenzátory C2, C5 sa môžu vynechať, C1 nahradiť za 1000uF/6V, odpor R1 znížiť na 820R, ochrannú zenerku D4 zmeniť na 6V, hodnotu vratnej poistky možno zvýšiť až na 300mA. Na 5V= som to testoval pri 300mA na stretnutí. Dôležité je aj takto upravené ovládanie viditeľne označiť symbolom 5V=, aby nedošlo pri osádzaní k zámene.   

Na záver už len pár fotiek:

Komplet návestidlo pri testovaní.

Premiéra dvojramenného návestidla na stretnutí v Jaroměri 2017 pri vjazde do žst. Dírov.

 Boco

[Akt. známka: 5,00 / Počet hlasov: 8] -      + 

K tomuto článku nebol doposiaľ priradený žiadny komentár!

Pridať nový komentár