Draaischijf automatiseren voor pendelverkeer

[Sven]

Al een tijdje loop ik met het idee om aan elk einde van mijn modules een draaischijf te plaatsen, waar de stoomtram automatisch wordt omgekeerd en de baan weer oprijdt. De modulebaan is digitaal. Ik bedacht me dat ik het besturen van de baan het beste met iTrain kan gaan doen en de draaischijf aan te sturen met een Arduino en steppermotor.

De tram moet gedetecteerd worden als ie volledig op de draaischijf staat. Nu zit ik momenteel met de vraag wat kan ik het beste daarvoor gebruiken. Onder, tussen of aan het einde van het spoor een licht of bewegingssensor? Ik heb wel eens gelezen dat UV sensors zonlichtgevoelig zijn, dus dat lijkt me een risicovolle methode. Wat is het meest betrouwbaar en makkelijk te installeren? Het lijkt me het meest praktische de sensor (lichtgroene rechthoekje op het plaatje) aan het einde van de draaischijf te zetten met een kort bereik, zodat als de tram dichtbij is, iTrain software de tram stil zet en de draaitafel in beweging komt.

En kan iTrain de steppermotor eigenlijk niet in beweging zetten? Ik zou natuurlijk ook (met vertraging) een normale motor kunnen aansluiten en die met een decoder aansturen.

Ik weet niet of dit concept ooit al ergens eens uitgevoerd is. Ik heb er in ieder geval nooit iets over gezien, vandaar mijn vragen.

[Joz]

Met een stappenmotor kun je heel mooi de draaischijf exact positioneren. Voor de aansturing van de stappenmotor kom je al snel uit bij een Arduino. Omdat je slechts één aansluitspoor hebt, kan die Arduino als één wissel door iTrain worden aangestuurd. Dezelfde Arduino kan bijvoorbeeld aan iTrain een bezetmeldingssignaal teruggeven op het moment dat de draaiing voltooid is. Een vaste vertragingstijd in iTrain kan natuurlijk ook.

Wat betreft detectie. Waarom zou een stroomdetectie op het draaischijfspoor niet kunnen? Volgens mij kan iTrain de tram netjes in het midden neerzetten?

Als je toch een optische sensor wilt, èn het high-tech wilt aanpakken, kan je een Time of Flight (TOF) sensor overwegen. Die kan behoorlijk precies de afstand tot een object meten (ook weer met een Arduino). Zie dit filmpje ter inspiratie: https://youtu.be/t7dPz7Q2Rig?t=460

[bask185]

DCC interface op je Arduino en wat stroom detectie op de draaischijf er bij en je plan is rock solid

Ik zie zelf geen noodzaak voor optische sensors, maar het kan natuurlijk wel.

Ik zal later even kijken,  ik denk dat ik per toeval een printje over heb met DCC en stroom detectie.

Mvg,

Bas

[Sven]

Bedankt voor de bijdragen. Stroomdetectie had ik ook aan gedacht, maar hoe verzeker je dan dat de tram op tijd stopt? Kwestie van stoptijd goed instellen door proefondervindelijk te ervaren?

Ik bedacht me net dat zoiets als iTrain en een aangesloten computer voor een pendeldienst misschien eigenlijk niet eens nodig is. Een Arduino zou het hele boeltje toch alleen kunnen aansturen? Het is niet meer dan een enkel spoor. Ik heb daar geen kaas van gegeten en het lijkt me behoorlijk ingewikkeld. Dat zou ik dan misschien uit moeten besteden, want al vind ik het heel interessant, ik heb er niet zoveel vrije tijd voor om dat allemaal uit te zoeken. Ik ben meer van de standaard sketches waarop ik kleine aanpassingen moet doen.

[bask185]

Een Arduino zou het hele boeltje toch alleen kunnen aansturen?

Makkelijk. Het is ook een goedkope oplossing, iTrain licenties zijn niet echt goedkoop ofzo... vooral niet als je er een koopt voor slechts een draaischijfje.

De schijf zelf, zou je ook met een servo motor kunnen aansturen omdat je slechts 180 graden hoeft te draaien. De schijf zal dan wel elke keer de andere kant op draaien, maar who cares?

Ik heb wel eens gelezen dat UV sensors zonlichtgevoelig zijn

Sommigen wel, anderen totaal niet.

Of stroomdetectie handig is, hangt er ook vanaf hoe de stroomafname geregeld is. Als je 1 tram heb waarbij de afname voor zit en bij een andere tram achter, dan kan dat een probleem vormen. Als alle trams in het midden afname hebben of alle trams hebben afname op alle assen, dan is dit weer geen probleem. Lichtsluis zal altijd werken. Ik zou hem dan voor de schijf zetten. Als een trein dan uit de sluis rijdt, weet de arduino dat hij volledig op de schijf staat.

Dan is er een ander punt. De arduino moet op een manier informatie versturen naar de digitale tram. Dit kan op twee manieren geschieden:

1). Je kan de arduino via XpressNet of Loconet (daar heb ik ook printjes voor liggen   ) met je centrale laten praten (welke centrale heb je eigenlijk?)

2). De andere manier is om de arduino zelf DCC te laten genereren. Het is hier bij wel nodig dat je met een relais een soort spanningssluis maakt tussen het arduino bestuurde spoor en de rest van de baan. Dit is feitelijk net een soort keerlus module.. trein rijdt op overgangssectie, sectie wordt geschakeld met een relais et voila..

De eerste methode (dus via Xnet of Lnet praten naar de centrale) heeft als nadeel dat de arduino moet weten welk adres hij moet gaan aansturen. Dit kan je de arduino vertellen door bijvoorbeeld een dummy functie te schakelen, F28 ofzo. Je kan dan diezelfde F28 ook meteen gebruiken om het hele proces in gang te zetten. Je rijdt je tram handmatig richting schijf, drukt op F28 en 20 seconde later staat de tram weer omgekeerd klaar voor je <-- dit klinkt ingewikkeld maar het is makkelijker te realiseren dan je denkt Ik laat thuis arduino's ook treintjes rijden via XpressNet

Bij de DCC methode hoef je niet te weten wat het adres is omdat je met DCC adres 0 kan gebruiken. Dit is een zgn. broadcast adres en alle decoders luisteren hier naar. Als een tram dan door de sluis rijdt, kan je meteen de arduino een signaaltje geven om te beginnen. Dan kan je je tram richting schijf laten rijden en die komt dan even later omgekeerd weer terug rijden net alsof hij uit een keerlus komt rijden. En dat vol automatisch.

Ik ben meer van de standaard sketches waarop ik kleine aanpassingen moet doen.

Behalve printjes, kan ik zo'n makkelijk aanpasbare sketch ook voor je regelen  .

Mvg,

Bas

[Tjalling]

Interessant plan.
Is een magneetje onder de tram en hall sensoren op de draaischijf niet eenvoudiger voor plaatsbepaling?

Groet,
Tjalling

[bask185]

Ik denk niet dat het eenvoudiger wordt dan een enkele lichtsluis. Ik ben zelf geen tram rijder, maar ik kan me voorstellen dan een magneetje onder een tram ongewenste effecten kan krijgen bij wissels, iets met aantrekkingskracht en rails  ... + je moet een magneet op al je trams inbouwen.

De lichtsluis geeft betrouwbare informatie omdat de sluis pas afvalt wanneer de kont van de tram er voor bij is. De lengte van de trams speelt zo geen rol. Ik geloof dat je daarmee elke tram nauwkeurig op de schijf kan positioneren of die nu 6 of 36cm lang is.

Sterker nog, als je twee lichtsluizen zou gebruiken, kan je behalve de snelheid ook de lengte van de tram berekenen !! Maar ik denk niet dat dat ehh.. nodig is.

Mvg,

Bas

[VvKan]

Automatisch stoppen, voor elke tram geldend, dus decodernummer maakt niet uit:  ABC.
Bezetmelding op aanvoerend baanstuk komt vrij als tram op draaischijf staat. In verband met mogelijke niet-stroom-afnemende assen gebruik maken van een tijdsvertraging.
Draaischijf bezet + aanvoerend baanstuk vrij:  draaischijf draait (relaistechniek)
Vertrek tram:  ABC techniek met vrij aanvoerend baanvak = vertrekken.
Eventueel (om kosten van extra ABC te besparen) terugdraaien van de draaischijf.

Simpele, overzichtelijke, ouderwetse, bedenkbare techniek zonder Aardduinen of programma's.

Een bedenkbare voorwaarde in dit simpele concept: de draaischijf kan alleen 180 graden draaien en wordt gestopt met contacten maak/verbreek zoals ze vaak al op een draaischijf aanwezig zijn.

[Duikeend]

nu heb ik nog vrijwel geen kaas gegeten van digitaal (en zeker de combi met analoog en dergelijke).
Maar als ik het zo lees, hoe laat je dan dat trammetje rustig stoppen? dat moet toch met de decoder?
of mis ik nu iets? nogmaals, geen expert, meer nieuwsgierig  ik heb ook nog een analoge draaischijf die ik eens wil digitaliseren 

[bask185]

Automatisch stoppen, voor elke tram geldend, dus decodernummer maakt niet uit:  ABC.

Opzich geen slecht idee, maar je moet er de juiste decoders voor nodig. Als ik me goed herinner woont Sven aan de andere kant van het kanaal en zal misschien/waarschijnlijk met sketchy Horny decoders ofzo rijden  Maar dat kan alleen Sven ons vertellen.

Je redt het ook met 1 ABC setje diodes. Als je de eindschakelaars goed gebruikt, dan kan je de draaischijf zelf ompolen waardoor de rechter rail met links wordt omgedraaid.

Ik heb deze plaatjes even vluchtig gemaakt, maar volgens mij kloppen ze wel aardig?



Na 'gebruik' hoeft de schijf niet eerst terug te draaien.

Maar als ik het zo lees, hoe laat je dan dat trammetje rustig stoppen? dat moet toch met de decoder?

Dit vereist een snelle crashcourse digitaal voor dummies (no offense intended  ), misschien een beetje off-topic? maar daar komt een moderator wel uit 

in stapjes uitgelegd:
- De DCC centrale stuurt digitale instructies naar de baan die alle trein en wissel decoders oppikken.
- Elke instructie is geadresseerd aan een bepaald adres.
- Elke decoder luistert naar een bepaald adres.
- Als het adres in de instructie overeenkomt met het adres waar de decoder naar luistert volgt de decoder de instructie op.
- deze instructie kan een nieuwe snelheid zijn of een loc functie om bijvoorbeeld te toeteren of de lampen aan te zetten. Het kan ook een instructie voor een wissel zijn.

- Hierbij is een kanttekening. Bij DCC luisteren alle decoders altijd naar adres 0. Als een centrale op adres 0 een instructie stuurt voor een noodstop, zullen alle treinen een noodstop uitvoeren. Zelf kan met een Arduino ook een DCC centrale bouwen. Dit was het 2e puntje wat ik voorstelde.

Dit is hoe een DCC centrale berichten verstuurt naar alle treinen, wissels en seinen die dan een decoder hebben.

De DCC centrale kan een trein laten afremmen door telkens nieuwe instructies te sturen met een lagere snelheid.
Decoders hebben meestal ook een ingebouwde rem en optrek vertraging. Dat wil zeggen, als een trein van snelheid 0 plots naar snelheid 100 moet van de centale, zal de decoder uit zichzelf geleidelijk optrekken in plaats van in 1x vol gas te gaan.

De centrale moet wel weten hoe hard jij wilt dat de treinen rijden. Dit doe je meestal met een handregelaar (profiboss, multimaus, mobile station) of rijregelknop op de centrale zelf (ecos 2, central station). In het geval van een multimaus en een z21 (de DCC centale), vertelt de multimaus wat de z21 moet gaan doen. Dit vertelt de maus via een communicatie bus (XpressNet bus) en de z21 vertaalt deze instructies naar DCC instructies die het spoor op gaan naar de treinen en wissels.

Ik kan zelf met programmeerbare arduino's ook via dezelfde XpressNet bus instructies sturen naar een z21 om zo (gedeeltelijk) automatisch treinen en wissels te beinvloeden. Dat is wat ik aan Sven voorstel om te doen.

De firma Lenz heeft een systeem bedacht om treinen autonoom te laten stoppen door een truukje uit te halen met DCC signaal. Door de rechter rail te verlagen in spanning ten opzichte van de linker rail, begrijpt de decoder dat hij moet stoppen. Dit noemt Lenz 'ABC'. Het is een erg mooi en makkelijk systeem (goedkoop ook nog eens) maar je moet er wel de juiste decoders voor hebben, want niet elke decoder snapt ABC.

Mvg,

Bas

[Sven]

Bedankt voor de suggesties. Vanochtend bij het wakker worden bedacht ik me ook dat een servo hierbij ook kan voldoen. Dat zal zelfs eenvoudiger worden om de draaischijf aan te drijven.

Als ik me goed herinner woont Sven aan de andere kant van het kanaal en zal misschien/waarschijnlijk met sketchy Horny decoders ofzo rijden

Sven verkoopt Train-O-Matic decoders, dus is niet afhankelijk van Britse goedkope prut. Maar omdat het in dit geval om geluidsmodules gaat, zal het waarschijnlijk een Zimo worden.

Ik heb een Z21 centrale. Maar juist de hele centrale en computer weglaten en alleen met Arduino werken heeft mijn voorkeur.

ABC is leuk voor een railbus die pendelt om de rijrichting te veranderen, maar het lijkt me dat bij deze suggestie wordt vergeten dat de hele tram om wordt gedraaid en dus de rijrichting niet veranderd. Maar de tram moet wel stoppen, dus daar zou ik inderdaad ABC wel op kunnen toepassen ipv een sensor. Maar ik weet zo niet of je met ABC dezelfde rijrichting kunt aanhouden, alleen maar stops dus. Echter, als alleen een Arduino wordt toegepast komt ABC helemaal niet ter sprake. Ik waardeer de suggestie echter wel.

[VvKan]

ABC is leuk voor een railbus die pendelt om de rijrichting te veranderen, maar het lijkt me dat bij deze suggestie wordt vergeten dat de hele tram om wordt gedraaid en dus de rijrichting niet veranderd. Maar de tram moet wel stoppen, dus daar zou ik inderdaad ABC wel op kunnen toepassen ipv een sensor. Maar ik weet zo niet of je met ABC dezelfde rijrichting kunt aanhouden, alleen maar stops dus. Echter, als alleen een Arduino wordt toegepast komt ABC helemaal niet ter sprake. Ik waardeer de suggestie echter wel.

Grote misvatting:  ABC verandert de rijrichting zelf NOOIT,  tenzij je de pendelfunctie gebruikt.
Dus een loc vooruit de draaischijf op betekent bij 180 graden draaien, dat die weer vooruit de draaischijf verlaat, oftewel op hetzelfde spoor terugrijdt waar die vandaan komt.

[bask185]

Maar juist de hele centrale en computer weglaten en alleen met Arduino werken heeft mijn voorkeur.

Kan allemaal. Voor elektronica kan je een arduino uno en motorshield nemen. Op de voeding na is dat al een volwaardige DCC centrale. Dan hoef je nog niet eens te solderen...

Voor software kan je hier kijken. Het is een vorige versie van DCC++ EX waar minder in zit.. en daarmee makkelijker is om aan te passen m.i.
https://github.com/DccPlusPlus/BaseStation/

Behalve de misvatting omtrent ABC, als je toch met een arduino rijdt, heb je het niet nodig ook. Je moet toch iets van een sensor gebruiken om te weten wanneer de schijf moet gaan draaien, dus dan kan je meteen net zo goed de arduino zelf laten afremmen.

Scheelt ook een boel ellende met CVs goed zetten voor ABC. Ik had begrepen dat de remweg wel eens tricky kon zijn met ABC?

Die DCC++ code is bedoeld om via de seriele monitor instructies te sturen waarmee je dus een trein kan laten rijden met DCC. Om daar zelf wat controle code in te knutselen, moet niet zo bijzonder moeilijk zijn maar het kan nog makkelijker..

Je kan dat DCC programma zonder aanpassingen in die arduino schieten, je kan dan meteen met de seriele monitor op je PC even oefenen om met je toetsenbord een trein te laten rijden.

Ik zou dan met een 2e arduino de seriële instructies versturen. Dat is namelijk erg makkelijk om te programmeren. Een Serial.print() hier en een Serial.print() daar et voila  .. Dan kan je arduino #2 ook gebruiken om de draaischijf te bedienen en om wissels te stellen en om... dat te doen wat jij kan dromen.
 
Voor mijn beeldvorming .. Hoe ziet de rest van de baan er uit?
Op een tram na, moet er nog meer rijden op de module of hebben we het echt over 1 tram?

Mvg,

Bas

[Duikeend]

De firma Lenz heeft een systeem bedacht om treinen autonoom te laten stoppen door een truukje uit te halen met DCC signaal. Door de rechter rail te verlagen in spanning ten opzichte van de linker rail, begrijpt de decoder dat hij moet stoppen. Dit noemt Lenz 'ABC'. Het is een erg mooi en makkelijk systeem (goedkoop ook nog eens) maar je moet er wel de juiste decoders voor hebben, want niet elke decoder snapt ABC.

ah, ok.. dat wist ik dus niet.. en dan remt ie geleidelijk af dus.. duidelijk. sorry als ik hiermee het draadje vervuil. geef maar een gil en dan haal ik het weg 

[Sven]

Ik vind de voorstellen van Bas zeer aantrekkelijk. Laten we het verhaal ABC hierbij afsluiten.

Bas, ik zal later even het overzicht plaatsen van de modules. Het gaat om één tram, die vooralsnog één tussenstop maakt, met potentieel meer (dat kan met modules, he).