Eigenbouw Faller Car System besturing

[lok1614]

Ik volg al een tijdje de mooie verslagen van MIWULA, en met namen het FCS gedeelte. Zoekende op internet kwam ik uit op het DC-CAR systeem (http://www.dc-car.de/). Na aanschaf van decoders vroeg ik me af of het me zou lukken om met behulp van een paar microcontrollers de auto's een eigen of handmatige weg te laten rijden. De mogelijkheid om dit met bestaande software te doen zijn legio maar de ware uitdaging van de hobbyist is natuurlijk zelf zijn eigen wiel uit te vinden.

Om te beginnen heb ik gekozen om een testbaantje te maken met magneetstrip wat ik gekocht heb bij miniatuur-a. Dit op een plank gelijmd wat resulteerde in onderstaande baanplan:



Toen begon het denkwerk, wat wil ik en hoe ga ik het maken. Ik ben al enige tijd bezig met programmeren van arduino's en heb besloten om voorlopig met dit platform te gaan beginnen. De eerste poging was met de uno een servo aan te sturen wat probleemloos verliep, dat werd dus een arduino uno met 6 servo's. Maar al snel bedacht ik dat het wel eens leuk zou zijn om iets modulairs te maken zodat ik het ooit op me eigen nog te maken baan zou kunnen toepassen, dit resulteerde in het volgende plan:



Een master module die commando's van een PC, bedraad of draadloos bedienpaneel of zelfs een mobile telefoon  naar de verschillende nodes kan sturen. Gezien de ervaringen met een RS485 bus en zijn storingsongevoeligheid hiervoor gekozen als databus. Een node kan dus iets aansturen zoals servo voor een wissel, servo voor een hek, een stoplicht voor een kruising of dingen terug sturen zoals telpulsen of contacten. Leuk bedacht maar om 1 servo en RS485 bus sturing heb ik slechts 4 pinnen nodig, een UNO wordt dan al wat overkil. De node moest dus kleiner worden, waarbij mijn keus op de attiny 85 viel. Deze is hetzij met beperkte instructie's in arduino te programmeren en heeft voor een hobby programmeur als mij flink wat geheugen tot zijn beschikking (8 Kb) en slechts 5 IO . De eerste node was snel geboren op een breadbord en heb ik even snel getekend voor dit stukje in fritzing:



Stukje bij beetje en met veel behulp van filmpjes over programmeren op YouTube ben ik al een heel eind op weg. Met behulp van twee shiftregisters heb ik een stoplicht gemaakt wat door een commando op zondagslicht gezet kan worden en zelfs bussen met streepjes code kunnen hun eigen route gaan bepalen zoals te zien in dit filmpje https://youtu.be/e8LsRgYtqVc.

Als er belangstelling voor is wil ik de verschillende node's nader in dit draadje bijhouden zodat je het zelf kan nabouwen, alles is vrij beschikbaar, ik ben niet van plan er iets commercieels mee te gaan doen.

Gr Peter

[Fritsprt]

Hallo Peter,

Leuk draadje! Ik ga je volgen. Kan je uitleggen hoe je streepjescode werkt?

Succes Frits

[lok1614]

Hallo,

Streepjescode is een verhaal op zich en heeft me heel veel hoofdbrekers gekost. Zelfs mijn oude MTS elektronica boek moest er aan te pas komen (na 29 jaar stof gehapt te hebben in een doos).
Ik maak gebruik van een CNY70 reflectie cel, dit is een infrarood led en infrarood ontvanger in een blokje. Als je hier bv iets wits overheen beweegt reflecteert het IR licht op de ontvanger welke dan als een transistor stroom door laat. zwart daar in tegen reflecteert niet waardoor transistor dicht blijft. De ontvanger zit op een pootje van de microcontroller welke als interrupt ingang staat geconfigureerd. Iedere verandering stopt alles waarmee de controller bezig is en verhoogt een teller. Door bij de eerste puls een timer te starten bepaal ik hoelang het duurt voor de teller wordt uitgelezen en zo hoeveel witte vlakken er gepasseerd zijn. Bij het testen werkte dit perfect tot ik volgende onder een test wagen plakte:



de afstand van de cel tot de auto bleek zo groot dat de ontvanger niet genoeg werd open gestuurd om een interrupt op de controller te starten. In een ver grijs verleden heb ik wel eens gespeeld met opamps die als vergelijker aangesloten werden, je kan dan op een ingang een nivo defineren van b.v. 1,5V, wanneer de spanning op de andere ingang nu ook 1,5V wordt klapt de uitgang naar 5V voor de controller. Door nu een potmeter op het ene pootje te zetten kan je de gevoeligheid inregelen van de reflectie cel waardoor hij keurig netjes telt. Het staat nu nog op een breadbord en zit te wachten op spullen vanuit de andere kant van de wereld om verder te kunnen.... Laatste plaatje het tellen van de bus:



Gr Peter

[dickkoning]

Hoi

als je de tijd tussen 2 zwarte banden meet ga je er van uit dat de autotjes  altijd met dezelfde snelheid rijden.
zou je niet de breedte van de zwarte band als een referentie kunnen gebruiken ?

ik heb in experimenten met de cq70 de analoge ingang van de arduino gebruikt en afwisselend met diode aan en uit gemeten
het verschil tussen die 2 metingen bepaalde dan weer wel of geen reflectie

dick

[lok1614]

Het staat er een beetje krom dus ik begrijp de verwaring. Bij de eerste puls start er een timer die 1 seconden loopt. In deze seconden passeert de auto, kan snel of langzaam zijn, het aantal pulsen in deze seconden bepaald het nummer van de auto. Ik moet de lengte van de puls en de dikte van de zwarte strepen nog goed tunen.

Analoog heb ik ook geprobeerd, alleen nog niet nageplozen of ik hier ook met een interrupt kan werken. Uitzoeken zeker de moeite waard kan een opamp schelen.

Gr Peter

[lok1614]

Dit is nou zo leuk van een forum, je zet er iets op en iemand reageert met iets...

@dick
Net de datasheet van een attiny erbij gepakt en nu blijkt dat deze een analoog comperator heeft, dit is dus het zelfde als mijn oplossing met de opamp. En zoals ik nu begrijp met een interrupt zoals ik deze nodig zou hebben. Wordt weer een paar avonden puzzelen ben ik bang 

Gr Peter

[guest7823]

Peter,

De meeste barcodes werken met een "controlestuk". Dwz een aantal strepen aan het begin en einde die een vaste waarde hebben. Hiermee kan de scanning (en de snelheid waarmee de barcode zich verplaatst) geijkt kan worden. Pas na dit controlestuk volgt de echte data. Met 2-3 stroken plakband gaat dat vermoedelijk lastig worden.

Overweeg eens barcode stickers te maken met een Dymo Label Writer oid. Waarschijnlijk zal dat beter werken.

http://nl.wikipedia.org/wiki/Streepjescode

http://en.wikipedia.org/wiki/Barcode

[lok1614]

Och Paul.. was al heel blij dat ik dit werkend had  .

De getoonde foto is slechts een experiment code, de echte codesticker zal idd netter en strakker worden.
Barcode werking is mij bekend echter mijn programmeer kennis stamt nog uit het basic tijdperk (en ooit 6802 machinetaal) en ben nog niet bedreven genoeg om in C zoiets te realiseren. Nou zou ik kunnen uitwijken naar een basic compiler, echter de goede kosten geld en de ontwikkelomgeving van atmel zelf is gratis. Idee is wel beter als tijd gerelateerd dus zeker het uitzoeken hoe ik zoiets moet aanpakken waard.

wordt vervolgd.

Gr Peter

[Fritsprt]

Hoi Peter

Zelfs mijn oude MTS elektronica boek moest er aan te pas komen (na 29 jaar stof gehapt te hebben in een doos).

Dan zijn we bij benadering even oud en hebben dezelfde achtergrond    Ik heb basic en machinetaal achter me gelaten en ben begonnen me zelf C/C++ aan te leren tot ik tegen de Arduino aanliep. Het programmeren in deze versie van C/C++ is spelenderwijs te leren. Ik heb inmiddels een prototype van een DCCar decoder op een Arduino Pro Mini (APM) draaien waarbij alle basisfuncties er al inzitten zoals snelheid, verlichting, richtingaanwijzers, flitsers en zwaailichten. De APM past makkelijk in een vrachtwagen dus dat scheelt veel geld als ik het voor elkaar krijg. In verband met een verbouwing thuis e.e.a. momenteel even aan de kant gelegd.

Even over je streepjescode, of beter, je strepen code    Het is mij nog niet duidelijk hoe jij het verschil tussen de diverse auto's registreert of maak je nog geen verschil tussen auto's. Wil je verschil tussen auto's kunnen zien zal je volgens mij iets van een referentie moeten hebben. Bijvoorbeeld een vast start patroon of een witte streep van een vaste dikte. De auto kan met verschillende snelheden rijden en zal je dus iets moeten verzinnen om toch de code uit te kunnen lezen. Ik ben benieuwd hoe jij dat nu doet? Misschien een fotootje van de onderkant van de andere auto's.

groet Frits

[Timo]

Hoi Peter,

Leuk om je vorderingen hier te kunnen volgen!

@Frits, volgens mij is een betere benaming nu een strepenteller ipv barcode lezer. Als ik het goed begrijp bestaat de code nu alleen uit een verschillende hoeveelheid strepen onder een wagentje. Aantal mogelijkheden (aantal strepen) is dus beperkt. Als je echte barcodes uit wilt lezen moet je denk ik een geconcentreerdere lezer gebruiken.

Misschien voor de toekomst/andere. RFID modules kosten geen d**l meer op eBay. Misschien is dat ook goed te verwerken in een auto? In principe zijn de tags klein genoeg te krijgen maar of je die van eBay zo klein kan maken...


Timo

[Menno]

Een startbit heb je voor jouw toepassing, voor zover ik alles in dit topic gezien heb, eigenlijk niet nodig: Het voertuig zal immers altijd dezelfde kant uit rijden (of heb ik het mis?) en dus ook altijd op dezelfde manier over een lezer rijden.

Constant op hoge snelheid 'pollen' lijkt me dan ook zinvoller. Gewoon die IR-LED aanzetten en kijken wat er op de uitgang van de fototransistor verschijnt. Vervolgens tel je met je controller wat er binnengekomen is en aan de hand daarvan bepaal je welk voertuig het is.
Ik ken de CNY70 niet volledig uit m'n hoofd, maar met een beetje geluk is die ook nog wel gevoelig voor gewoon licht en kun je misschien de IR-LED pas inschakelen als het voertuig over de lezer rijdt. Dat scheelt weer stroom.

Maar ik moet eerlijk zijn: ik haak af bij onderdelen met meerdere pootjes die geen vaste functie hebben. Ik heb het vaak geprobeerd, maar me ermee verzoend dat ik geen programmeur en 'ongrijpbare grijze blokjes' man ben

[Sneeuwtrein]

Ik ken deze schakeling hier niet maar wel een beetje het DC-Car systeem.
Waarom gebruik je niet de printjes van DC-Car? volgens mij kan je dan precies hetzelfde zonder computer bij baanwerking. Lijkt me makkelijker.

[lok1614]

 @ frits

Onder het motto een plaatje zegt meer dan woorden hier het principe zoals ik het nu werkend heb:



Bij de eerste puls start de timer, alles wat op teller pootje binnenkomt wordt aan het einde van de timer uitgelezen en bepaald het nummer. Wat er geteld wordt zijn de witte vlakken, onder de andere auto (zwarte bodem) zit een wit papiertje met 1 zwarte streep wat twee pulsen oplevert. Het zijn geen nu geen mooie pulsen door het niet gelijk zijn van de witte vlakken.
Leuk te lezen van de dc decoder, en ja als ik op ebay kijk heb je al een nano voor 2 euro... Als ik vanavond even zin kan vinden voorzie ik mijn code van commentaar en post deze hier.

@timo

RFID ook naar gekeken, alleen nog geen ervaring mee. Zal eens een setje bestellen om te experimenteren. Weet alleen niet of het snel genoeg is om een voorbijrijd voortuigje te meten, Dit kan ik alleen uitvinden met een setje.

@menno

IR diode staat gewoon altijd aan, heb nog geen last gehad van dag, of neon licht.

@sneeuwregen

Ben ook bekend met DC componenten, alleen voor mij is het de hobby om zelf mijn eigen wiel uit te vinden. Zie het als een kruiswoord puzzel, de oplossingen staan meestal ook achter in het boekje maar dat maakt de puzzel niet meer spannend 

Dank alle voor de input

Gr Peter

[Fritsprt]

@Peter. Oke, ik snap het. Het is dus geen "echte" strepencode maar je telt gewoon de pulsen. Op zich werkt dat natuurlijk prima. Ik denk alleen dat je beperkt bent met het aantal verschillende voertuigen die je kan detecteren. Gaat het echter om de detectie van een paar bijzondere voertuigen zoals een ambulance of brandweerauto die je bijvoorbeeld een afwijkende route wil laten rijden dan is het natuurlijk prima. Ik ben zelf ook aan het experimenteren geweest met reflectiedetectors. Mijn insteek was echter om treinen te detecteren omdat ik de veel gebruikte stroomdetectie een gedoe vind omdat je dan de rails moet onderbreken. Ik heb daarvoor een analoge schakeling met een ic 567 gebruikt die ik op de site van OpenDCC tegen kwam. En die reflectiedetectie werkt echt perfect. Ik heb daarover in een ander draadje al eens iets geschreven en het verbaast mij dat de gemiddelde treinhobbyist zo vasthoudt aan die stroomdetectie. Op de site van OpenDCC staat trouwens ook een digitale versie van de reflectiedetectie. Ik zal vanavond eens kijken of ik een schemaatje kan uploaden.
Als jouw schakeling op zich goed werkt kan je misschien nog overwegen om een schmitttrigger poortje tussen de led en de uP te zetten. De kans is groot dat je dan wel mooie pulsen op je uP krijgt. E.e.a. beetje afhankelijk van het strooilicht dat de fototransistor opvangt.

@Sneeuwtrein.

Waarom gebruik je niet de printjes van DC-Car?

Welke printjes bedoel je? Bedoel je de DC-car decoder? Deze regelen het rijden van de auto's zonder te botsen. Het is mij niet bekend dat er ook baanbesturings schakelingen verkrijgbaar zijn van DC-car. Wat Peter volgens mij met de "barcode" wil bereiken dat hij bij bepaalde auto's de rijrichting kan beinvloeden. Het is volgens mij overigens wel zo dat de nieuwste DC-car decoders via (een extra?) IRled het adres van de auto uitzendt. Door dit adres te detecteren weet je dus welke auto er rijdt en kan je dus op basis van deze info bijvoorbeeld de rijrichting aanpassen of de zwaailichten inschakelen.

groet Frits

[Sneeuwtrein]

Duidelijk, de ene vind het zelf bedenken leuker dan de andere mens.

Sneeuwregen is een andere gebruiker hier. Ik weet dat MiniatuurA baanbesturingsprintjes verkoop. Zoals een verkeerslichtdecoder en servodecoder, voeg hier een inputprintje aan toe en je kan al heel wat bereiken. Of deze van DC-Car zelf zijn of door MiniatuurA worden gemaakt weet ik alleen niet.