Een nieuw begin

[dreezy]

Snap ik. de rest komt ook wel weer.. Moet eerst de trein goed hebben lopen en dan ga ik weer verder met de opbouw van de baan. Daar heb ik ook echt zijn in zo ondertussen 

[spoorijzer]

Dat is wel slim. Nu kan je nog ergens makkelijk bij, draadje extra solderen, noem maar op. Straks heb je alles netjes en dan moet je weer breken/boren etc. Dat is niet tof. Ik snap de neiging om verder te gaan, maar de basis op orde is erg belangrijk. Uit ervaring weet ik dat je je anders blijft ergeren aan iets wat niet goed is 

[dreezy]

Dat klopt inderdaad, door schade en schande geleerd.

Ik zit alleen nog met het probleem hoe ik de arduino (stuurunit) ga verwerken in de baan. Het is een aardig groot ding.
Wat ik eigenlijk wil is er een kap met landschap overheen maken, maar ik weet nog niet hoe ik dat moet doen zodat ik deze er dan af kan halen voor service....
Dus dat wordt ook nog even een denk/peins klus.....

[spoorijzer]

Vanuit XPS een (holle) berg maken? Wel op letten dat de warmte weg kan.... Of bv een groot fabrieksgebouw oid?

Groeten,
Rogier

[dreezy]

Dat zou inderdaad nog wel een optie zijn, hoewel een fabriekspand moet dan wel heel groot worden.
Ik denk zelf dat ik hem in het xps foam (wat voor de bodem van de baan wordt gebruikt deels ga ingraven en dan daarboven op nog een stuk heuvel of zo

[dreezy]

Treinbaan stil... PCA9685 en L298N weigeren dienst bij blok-sturing (hulp gezocht!)

Hoi allemaal,

Mijn blok-sturing is even letterlijk tot stilstand gekomen. 😅
Ik stuur de rails aan met een combinatie van een PCA9685 PWM-driver en L298N motor drivers, aangestuurd door een Arduino Mega. In theorie zou elke bloksectie vlekkeloos omgeschakeld moeten worden… maar mijn trein vond het blijkbaar te gezellig om te blijven stilzitten. 🚂💤

Alles is verbonden als volgt:
Arduino Mega → I2C → PCA9685 → PWM-signalen → L298N → … en dan: nada, niks, nichts. Geen klik, geen geschuif, geen rook. (Hoera voor geen rook!) GND is gedeeld, kabels dubbel gecheckt en ik heb zelfs een offer gebracht aan de PWM-geesten, maar geen beweging.

Hier een kijkje in de chaos:


Heb jij ooit iets vergelijkbaars gezien? Of denk je meteen: “Daar moet je gewoon X anders doen…” – laat het weten! Ik heb al wissel na wissel getest, maar het blijft oorverdovend stil op het spoor. Mijn machinist fluistert inmiddels iets over sabotage door PWM-gremlins. 😄

Voor het volledige avontuur (met extra foto’s, 3D-printerfrustraties en een flinke dosis humor):
👉 https://modelbouw.kloppenburgweb.nl/treinbaan-stil-pca9685-en-l298n-doen-niet-mee/

En voor een digitaal ritje over mijn hele hobbyblog, surf je naar:
🔧 modelbouw.kloppenburgweb.nl

Alvast enorm bedankt voor alle tips en grappen over mijn vastgelopen trein! Morgen weer een nieuwe poging… hopelijk mét beweging. 🙃

Groet,
DreeZy

[Frits C]

Waarom via I2C? De Arduino kan met een PWM signaal de H-bridge driver aansturen. Met een tweede digitale output bepaal je de rijrichting van de trein.

[dreezy]

Okee, dat is ook een goed idee. Ik heb 12 blokken en heb nu twee arduino mega's
Deze kunnen samen dan 12 blokken aansturen (2 sporen met elk een 0 of een waarde tussen de 10V) hierdoor kan de trein beide richtingen oprijden en verschilende snelheden.
Deze arduino's laat ik dan met elkaar communiceren om zo een bloksturing te verkrijgen

[Frits C]

Ja, de oude Romeinen wisten het al: Verdeel en heers! En een Arduino (ook toevallig Italiaans) kost bijna niks.
Je hebt wel die H-bridge driver nodig, want een Arduino kan geen motor direct aansturen.

[bask185]

Ik zou persoonlijk die PCA9685 niet gebruiken, die heb je niet nodig.  Je kan met software PWM ook makkelijk een 50Hz signaal maken. Meer heb je eigenlijk niet nodig. Ik Kan daar wel wat code voor maken. Je zit dan ook niet vast aan PWM pinnen.

Wat je wel echt moet doen, is een schema maken.

Wat je voor detectie kan doen. Als je een shuntweerstand gebruikt tussen de massa van de L298 en de voeding, kan je met een analoge ingang de spanning over die weerstand meten. Met 0.33R kan je 15mA en hoger meten. Dus het is niet super gevoelig, maar voor analoge treinen wel werkbaar. Je kan op deze wijze alleen de helft van de H bruggen gebruiken. Maar daartegen over staat dat je niet hoeft te kutteren met stroomdetectie of iets anders.

Deze methode is tevens ook goed voor kortsluitbeveiliging. Doordat je stroom kan meten, kan je kortsluiting detecteren. Als deze aanhoudt voor 50ms, moet je in software de H brug afschakelen. Anders ontsnapt zijn magic smoke en dan doet die het niet meer. Zoals je weet, elke zwarte chip werkt op magic smoke, zolang dat in de chip zit, werkt die nog 


Echter.. als je per blok wel meer dan 1 melder wilt. Dat is natuurlijk best gebruikelijk. Dan moet je alsnog met een andere manier van detectie werken zoals een lichtsluis of stroomdetectie.

Mvg,

Bas

[dreezy]

@bask185, hoe zie je het volgende voor je dan?

Je zit dan ook niet vast aan PWM pinnen.

Ik heb de PCA9685 er tussen uit gegooid en maak nu gebruik van 2 x een arduino MEGA om alle PWM's aan te sturen.

De detectie van de treinen doe ik door middel van LDR'S die in de baan zitten verwerkt zie hier. Ik heb aan de ingang van het blok een LDR en aan de uitgang van het blok een LDR en soms in het midden ook nog een voor een station

[bask185]

Je kan met micros() software pwm maken. Ik heb ooit code gemaakt om een weistra regelaar te maken. Kijk voor weistra.h/.cpp
https://github.com/bask185/ArduinoToolchain/tree/master/modules

De frequentie werd aangepast adhv van de duty cycle. Ik heb met experimenteren gevonden dat een frequentie tussen de 50Hz en 100Hz erg goed werkt.

Ik zou echter voor jou toepassing een vaste frequentie gebruiken zodat je ze makkelijker synchroon kan laten lopen.

Boven de 100Hz vind ik niks omdat je dan irritant gepiep krijgt.
Onder de 50Hz zie je leds weer knipperen, wat irritant is. En bij 20Hz had ik slippende wielen. En ja die lampen op 20 Hz.
Boven de 20kHz hoor je de geluiden niet meer maar is het rijgedrag dusdanig slecht dat je met feedback moet gaan werken, maar daar Raad ik je aan bij weg te blijven.


Mvg,

Bas

[dreezy]

Ik ben eens in het micros() gebeuren gedoken, maar dat is een vrij intensief klusje voor de arduino Mega.
Daar ik nu 2 mega's heb, heb ik ook voldoende pwm-poorten, dus ga ik die gebruiken.

Wel bedankt voor de informatie, ik wist niet dat dat kon. Maar omdat ik er een stuk of 20 nodig heb minus de 8 die ik aan op 1 mega aan boord heb, wordt de mega zelf vrij druk met het produceren van 12 pwm-aansluitingen op de dx-poorten

Trouwens voor de detectie van de treinen maak ik gebruik van de LDR's die ik in de baan heb gemonteerd

[bask185]

Ik ben eens in het micros() gebeuren gedoken, maar dat is een vrij intensief klusje voor de arduino Mega.

Dat kan zijn, maar ik denk dat je wel zal moeten. Of je moet toch wel de PCA9685 gaan gebruiken.

Het probleem wat je krijgt met de hardware PWM pinnen, ook als je identiek configureert qua frequentie en dutycycle, ze gebruiken elk hun eigen timers. En de pinnen lopen niet synchroon. Als het ware hebben ze niet dezelfde fase. Als je trein dan tussen 2 H-bruggen rijdt, krijg je kortsluiting en wellicht ook magic smoke  .

De PCA9685 echter die lopen wel synchroon wanneer je identieke frequentie en dutycycle gebruiker.

Echter die micros() valt mee als je je ding goed codeert. Bekijk deze voorbeeld code.
Ik heb een 50Hz update cycle gemaakt, met 100 stapjes. 

Als de counter 0 is, kan je alle track pinnen tegelijk aanzetten. Met een AND mask kan je dan bijhouden welke uit en welke aan moeten. De pulsen beginnen zo tegelijk.

De snelheden kan je afzonderlijk regelen door de pulsen op hun eigen momenten weer uit te zetten. Voor het gemak heb ik hier de pinnen van PORT B en D genomen.
Dan ga je ze een voor een ga langs of ze al moeten afschakelen. Ik heb hier bewust geen for-loop gebruikt voor de efficientie. Door een constante waarde tussen de [] te tikken, weet de compiler al tijdens compile tijd het adres en dat scheelt instructies. De code hoeft per spoor slechts 1 8 bit vergelijking uit te voeren en evt een directe port instructie doen.

Dit moet dan elke 200us uitgevoerd worden en dit is prima te doen voor de MEGA.

Code: [Selecteer]

void updateTrackPower()
{
    uint32_t currentTime = micros() ;

    if( currentTime - prevTime >= 200 )     // 50 HZ
    {   prevTime = currentTime;

        if( !state )
        {
            PORTB = 0x00 ;                              // turn off all track pins at once
            PORTD = 0x00 ;
        }
        else if( counter == 0 )    // if counter reaches 100, reset it to 0 and enable the track power pins, begin of cycle
        {
            PORTB = 0xFF & track_mask_1 ;              // turn on ALL track at the same time.
            PORTD = 0xFF & track_mask_2 ;              // With an AND mask you can pick which tracks go ON and which go OFF
            // etc
        }
        if( counter == dutyCycle[ 0] )  PORTB &= ~TRACK_1_MASK ; // 8 bit comparison are somewhat fast, followed by direct port manipulation
        if( counter == dutyCycle[ 1] )  PORTB &= ~TRACK_2_MASK ;
        if( counter == dutyCycle[ 2] )  PORTB &= ~TRACK_3_MASK ;
        if( counter == dutyCycle[ 3] )  PORTB &= ~TRACK_4_MASK ;
        if( counter == dutyCycle[ 4] )  PORTB &= ~TRACK_5_MASK ;
        if( counter == dutyCycle[ 5] )  PORTB &= ~TRACK_6_MASK ;

        if( counter == dutyCycle[ 6] )  PORTD &= ~TRACK_7_MASK ;
        if( counter == dutyCycle[ 7] )  PORTD &= ~TRACK_8_MASK ;
        if( counter == dutyCycle[ 8] )  PORTD &= ~TRACK_9_MASK ;
        if( counter == dutyCycle[ 9] )  PORTD &= ~TRACK_10_MASK ;
        if( counter == dutyCycle[10] )  PORTD &= ~TRACK_11_MASK ;
        if( counter == dutyCycle[11] )  PORTD &= ~TRACK_12_MASK ;

       
        if( ++counter > 100) counter = 0 ;  // 100 speed steps
    }
}
Ik zat nog iets te bedenken voor de kortsluit beveiliging. Hoewel dat kan per H-brug met een analoge pin, hoeft dat niet perse. Je kan ook een comperator met open collector uitgang  tussen de shunt weerstand en een digitale pin gebruiken.  Je kan en mag ook meerdere comperator uitgangen aan elkaar knopen en die aan 1 pin hangen, zo kan je groepjes H bruggen maken of je knoopt ze allemaal aan elkaar. Alleen dan zet dus een kortsluiting de hele baan stil ten kosten van 1 hele digitale pin.

Mvg,

Bas

[dreezy]

Dank voor de info, maar ik zal het probleem ff vertellen wat ik ondervond.

pca krijgt een pwm signaal gaat goed, maar als dat wordt doorgestuurd naar de l298n, dan krijg ik een signaal tussen de dat wisselt tussen de 2,7V en 10V max.
Ik gebruik dan de volgende code:

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_PWMServoDriver.h>

Adafruit_PWMServoDriver pwm = Adafruit_PWMServoDriver(); // standaard I2C adres 0x40

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println("PCA9685 kanaal 0 test");

  pwm.begin();
  pwm.setPWMFreq(1600);  // Snelle PWM (1.6kHz)
  delay(10);
}

void loop() {
  int dutyCycle = 70; // Duty cycle in %
  int pwmValue = int(4095 * (dutyCycle / 100.0)); // Omzetten naar 0-4095 bereik

  pwm.setPWM(0, 0, pwmValue); // Kanaal 0 -> duty cycle instellen

  Serial.print("Kanaal 0 PWM duty cycle: ");
  Serial.print(dutyCycle);
  Serial.println("%");

  delay(2000);

  // Wisselen naar 0% duty cycle, om te checken of de uitgang netjes 0V wordt
  pwm.setPWM(0, 0, 0);

  Serial.println("Kanaal 0 PWM duty cycle: 0%");

  delay(2000);
}

en aangezien ik geen 2,7V wil hebben op het blok als de trein stil staat ben ik van de pca afgestapt. Wat ik ook erg belangrijk vindt, is dat de trein niet vanuit volle rijspanning een station binnen klapt en dan vol in de ankers moet omdat de spanning weg valt.