• Ten serwis używa "ciasteczek" (cookies). Korzystając z niego, wyrażasz zgodę na użycie plików cookies. Learn more.
  • Szanowny Użytkowniku, serwisy w domenie modelarstwo.info wykorzystują pliki cookie by ułatwić korzystanie z naszych serwisów. Jeśli nie chcesz, by pliki cookies były zapisywane na Twoim dysku zmień ustawienia swojej przeglądarki.

Kolej LEGO - sterowanie na miarę XXI wieku

3dBionics

Nowy użytkownik
#1
Jako nowy użytkownik wypada się przedstawić. Mam na imię Tadeusz, interesuję się koleją choć trochę inaczej niż większość z użytkowników tego forum. Otóż buduję modele z klocków Lego. Oczywiście według mojej małżonki tego typu hobby jest raczej dla naszych dzieci, niż "starego chłopa";) no cóż... kobiety niestety pewne sprawy pojmują inaczej niż my. A niewątpliwym plusem przygody z lego jest to, że moje pociechy wolą wspólne budowanie niż tv/komputer czy telefon. To tyle słowem wstępu.
Ze względu na to, że z klocków Lego można budować w pełni funkcjonalne modele kolejowe ciekawą opcją byłoby zaadaptowanie czegoś na kształt systemu DCC do tego typu taboru. Ogólnie dostępne zestawy Lego projektowane były z myślą o dzieciach, natomiast bardziej wymagający budowniczowie musieli/muszą zadowolić się tym co jest. Ale czy na pewno ? Otóż nie. Jakiś czas temu, podczas jednego ze spotkań przy klockowym taborze, poruszone zostało zagadnienie tego typu sterowania i na chwilę obecną powstał prototyp takiego systemu dumnie nazwanego OLTC ( own lego train controller) ;) Koncepcja zakłada różne warianty integracji z Lego. Głównie dlatego, że posiadany przeze mnie tabor zbierany był na przestrzeni wielu lat, a co za tym idzie Lego rozwijało serię trains zmieniając system sterowania ( od zasilania z szyn do systemów bezprzewodowych i plastikowego torowiska).
A teraz kilka szczegółów. Każda opcja zawiera centralkę komunikującą się poprzez bluetooth/usb z pilotem, którym jest tablet/smartfon lub komputer z autorską aplikacją. W zależności od stopnia ingerencji można będzie wykorzystać:
* standardową wieżę ir LEGO i nadajnik IR centralki, wadą jest to że wieża obsługuje jedynie 8 różnych kanałów a co za tym idzie można jedynie kontrolować 8 składów i 7 stopni prędkości w przód/tył
* pozostawić jedynie silniki i battery box lego , a zamontować w modelu dedykowany sterownik , który komunikuje się z centralką bezprzewodowo w technologii 2.4GHz, zyskujemy płynną regulację prędkości od 0 do 100 %, możliwość oświetlenia modelu oraz inne funkcje jakie przyjdą nam na myśl, kwestia jedynie napisania odpowiedniego programu dla sterownika,dodatkowo każdy model ma swój adres 4 bitowy , czyli centralka obsłuży 31 modeli :)
Dla systemu 9V możliwe jest pobieranie zasilania z szyn , a sterowanie jak w opcji drugiej. Dodatkowo, aby zautomatyzować torowisko w przyszłości powstaną napędy do zwrotnic , czujniki do wykrywanie taboru itp. , aby prowadzenie klockowych składów było zbliżone do kolei w skali 1:1. W tym tygodniu powinny już być gotowe zamówione płytki drukowane centralek i dekoderów więc będzie co pokazać. Jeśli macie jakieś uwagi czy pomysły chętnie ich wysłucham. Pozwoliłem sobie zamieścić kilka przykładowych zdjęć taboru i modułu, nie jestem autorem tych zdjęć i modeli, ale myślę ich autor( Pan Maciej Drwięga) nie będzie miał mi za złe takiego posunięcia. Co najważniejsze post ten ma jedynie charakter informacyjny , i na chwilę obecną nie ma mowy o prowadzeniu sprzedaży tego systemu. Jeśli jednak ktoś chciałby nieco ożywić swoje modele z chęcią pomogę w tym zadaniu.
17165008229_4d383480eb_h.jpg
29831243991_8b42da448d_h.jpg
29894021135_dfa53396b9_k.jpg
 
#2
...
* pozostawić jedynie silniki i battery box lego , a zamontować w modelu dedykowany sterownik , który komunikuje się z centralką bezprzewodowo w technologii 2.4GHz, zyskujemy płynną regulację prędkości od 0 do 100 %, możliwość oświetlenia modelu oraz inne funkcje jakie przyjdą nam na myśl, kwestia jedynie napisania odpowiedniego programu dla sterownika,dodatkowo każdy model ma swój adres 4 bitowy , czyli centralka obsłuży 31 modeli :)
...
Niekonwencjonalny sposób sterowania i kontroli pociągów rozwijam na swojej domowej i ogródkowej makiecie w oparciu o moduły ESP8266, ESP32 zaprogramowanych w VISUINO.
 
OP
OP
3dBionics

3dBionics

Nowy użytkownik
#3
Niestety zamówione płytki drukowane jeszcze nie dotarły w związku z czym przedstawię kilka informacji w oparciu o prototyp do systemu Power Functions IR. Pierwotnie zakładałem możliwość wykorzystania smartfona jako kontrolera, jednak zarządzanie 8 składami na tak mały ekranie jest bardzo męczące. Dlatego jako podstawowy kontroler wykorzystam laptopa z dedykowaną aplikacją komunikującego się z centralką poprzez USB. Całość przeszła już testy stabilności i nie odnotowałem najmniejszych problemów z jej pracą. Ze względu na specyfikę systemu IR lego możliwe jest użytkowanie maksymalnie 8 składów w tym samy czasie, mając na uwadze ten fakt aplikacja zbudowana jest w myśl podejścia "jedna forma", po pierwsze aby uprościć program, a po drugie żeby mieć szybki dostęp do każdego modelu. Dodałem coś na kształt managera taboru, ponieważ możemy mieć więcej niż 8 modeli. Dodatkowo każda z lokomotyw ma określone kluczowe parametry takie jak : nazwa , kanał IR, wirtualną masę oraz miniaturkę do szybkiej identyfikacji i zapewne dojdzie jeszcze kilka parametrów. Wprowadzenie wirtualnej masy pozwala na bardziej realistyczne rozpędzanie i hamownie w zależności od klasy modelu. Każdy wybrany model do jazdy ma swoją przepustnicę oraz kontroler kierunku oraz możliwość odłączenia zasilania silnika w sytuacji awaryjnej. Sama centralka oparta jest o Arduino Uno, a jako nadajnik IR wykorzystałem 3 diody o szerokim kącie świecenia, docelowo rozmieszczone będą co 120 stopni, a sam nadajnik będzie połączony około 1 metrowym przewodem ze złączami. Obudowy centralki oraz nadajniki poszły już do druku 3d.
W ramach ciekawostki Po ciężkich negocjacjach z córką udostępniła mi do testów swój ulubiony skład choć wielokrotnie przypominała ,żebym go nie popsuła za bardzo ;) A podczas pierwszego testu torowisko uległo przemieszczeniu ze względu na zbytnie rozpędzenie składu. :)
IMG_20180618_001600.jpg
oltc.jpg
 
OP
OP
3dBionics

3dBionics

Nowy użytkownik
#4
Mała aktualizacja. Aplikacja sterująca przeszła lifting i obecnie wygląda tak:
new_design.jpg

Całość zyskana bardziej nowoczesny wygląd, najważniejszą zmianą jest połączenie nawrotnika oraz przepustnicy. Dzięki tej modyfikacji uzyskałem bardziej naturalny sposób sterowania tak jak w klasycznym systemie 12V/9V. W związku z kilkoma pytaniami odpowiem zbiorczo.
1. Centralka może posłużyć do kontroli nie tylko pociągów ,lecz również innych modeli wykorzystujących Power Functions. Kwestia leży jedynie w dostosowaniu panelu aplikacji
2. Aplikacja i centralka są zgodne z systemem 9/12V. Zamiast nadajnika IR podłącza się moduł zasilania do szyn. Wydajność prądowa tego modułu wynosi 2A. Kontrola za pomocą wirtualnego pokrętła oraz możliwość sterowania według rozkładu. Domyślnie aplikacja rozpoznaje rolkę myszki jako kontroler pokrętła.

Ze względu na to,że jeden moduł UNO nie wystarczy dlatego całość oparta jest o architekturę master-slave oraz szynę I2C. Dzięki takiemu rozwiązaniu uzyskałem możliwość podłączania dowolnej liczby dodatkowych centralek np. do obsługi rozjazdów czy sygnalizacji. Po dołączeniu nowego modułu do szyny danych, nowa centralka rozsyła informację po szynie danych o swojej obecności, dzięki czemu centralka główna (master ) uaktywnia opcje sterowania nowym modułem w aplikacji. Dodatkowo centralka master okresowo aktualizuje listę modułów dodatkowych (slave), aby w razie utraty łączności/ odłączenia użytkownik wiedział o utracie funkcji odłączonego układu.

Zamieszczam kilka zdjęć elektroniki do mojej wieży. Wieża zawiera (od lewej ) sterownik silników, mikrokontroler oraz odbiornik radiowy. Całość łączona w formie kanapki/stosu.

overview_tower2.jpg

overview_tower.jpg


Aby nie modyfikować oryginalnych wózków napędowych systemu PF należy nieco przerobić dodatkowy kabel przedłużający np. 8886. Pozwoli to na zasilanie z battery boxa oraz podłączenie napędu. Dla systemu 9/12V, aby zachować możliwość zasilania z szyn potrzeba poddać modyfikacji wózek, wyprowadzając 4 przewody - 2 to zasilanie z szyn, pozostałe 2 to przewody silnika.
 

Podobne wątki