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Proyectos de automatización trenes PF

Iniciado por leander, 12 de Enero de 2012, 14:51:25 PM

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leander

Sigo pensando que el sistema IR de LEGO es una cagada total cuando se trata de montar dioramas profesionales, está más orientado a estar en un cuarto de un crio para ver al tren dar vueltas y vueltas. Porque con solo 8 canales de codificación FIJA aunque tenga poco alcance cuando uno controla su diorama puede afectar al diorama de otro en la proximidad, así como acercarte con tu propio mando a un diorama del prójimo y gastar una broma llegando incluso a cargarse su automatización.
Tiene que descartarse automáticamente el IR, antes de seguir tengo que buscar la forma de que SOLO EL QUE CONTROLA SU PROPIO DIORAMA tenga la clave para controlar SUS TRENES. Es fundamental.
Perdonadme si no avanzo durante los próximos dias, aunque no lo parezca estoy asimilando más info, pero no puedo ir a lo práctico porque me faltan componentes para controlar el motor, estoy esperando recibirlos.


pulipuli

Para que no nos perdamos y podamos participar mas, es mejor que vayamos preguntando por los palabros raros y se ponen en román paladino (use ase, en cristiano :P), que no cuesta mucho. Hay cosas sencillas que uno piensa que son la repera... Un ejemplo: el PIC

Un PIC es un mini-microprocesador en un chip pequeño, y muy barato. Hay una familia grande de PICs, mas o menos sencillos y potentes, pero visto uno vistos todos. Se programan en el ordenador, antaño en ensamblador que era muy rudo, y ahora en C+ o BASIC, lenguajes mas al alcance de todos. Una vez hecho el programa, se compila en el PC y se graba el PIC usando un aparatito que en mis años costaba unas 2000 pelas, no habrá cambiado mucho.

Un PIC permite programas sencillos, y también con algo de complejidad... Hará 15 años se usaban en las tarjetas piratas del Canal+ para engañar al equipo de cliente, eso lo dice todo.

Para montar un PIC basta con pinchar su tarjeta en un diagrama, ponerle unas resistencias para alimentarlo, un reloj para que eche a andar, y otros chips o circuitos para usar sus entradas o salidas, que son binarias. De eso, la mayoría debe abstraerse, y pensar en el como una caja que hace esto o aquello.

El montaje final es sencillo, pues requiere pocos componentes y queda una plaquita pequeña con la que puedes hacer palomitas. No hay que tenerle miedo, alguien del grupo se encargará de programarlo, diseñar el circuito... Y una vez hecho eso queda una plaquita pequeña que suelda hasta mi hijo, y muy fácil de montar.

Como esto, cualquier otro palabro o concepto que se use, preguntad que si no es uno será otro pero se explica rápido. Lo importante es que todos entendamos el esquema de alto nivel, que sepamos para que sirven cada bloque y alguien habrá que se encargue del detalle de cada uno. No todos debemos saber de todo para aportar, porque de ser así no haría falta ni el foro, cada uno iría por libre jejeje.

Por explicar un poco el proyecto de Leander, se basa todo en un emisor y receptor de rf, que trabaja a una frecuencia determinada, y que no necesita visión directa. El emisor es capaz de generar secuencias de varios bytes, el primero identifica el eceptor, y el resto dan la orden y pasan argumentos como la velocidad. El receptor recibe la señal rf, y si recibe una cadena en la que el primer byte sea el código del receptor, lee el resto, interpreta el comando y argumentos y hace una acción. En la primera prueba todo es tan sencillo como decir "enciende este LED" pero igual que interpreta eso, se puede decir cualquier cosa y poner un circuitín sencillo para que arranque un motor, haga sonar una sirena, o haga parpadear los LEDS de un semáforo.

Importante recordar que aquí vamos a hablar de unos y ceros... Si yo digo al PIC que arranque un motor al final eso se traducirá en que en una patilla de un circuito habrá una tensión de 5v, que no mueve un motor, por lo que si queremos que haga eso, detrás de esa patilla montaremos un circuito sencillo que cuando reciba esa corriente haga que en las borneas del motor se apliquen los 9v que da la caja de pilas del tren con la polaridad correcta. El que no sepa de electrónica debe obviar ese circuito y solo preocuparse de su función, que el resto ya se encargará de que sea fácil de montar con la única condición de tener un sodador, estaño y un pequeño alicate.

Por cierto, los precios de estas cosas pueden ser muy baratos. Yo me gasté el año pasado 30euros en una tienda de electrónica y me llevé material para hacer media docena de semáforos. Si lo hubiera pedido a China, hubiera tardado un mes, pero el precio habría sido la mitad o menos. Si somos varios en los grupos interesados nos podemos coordinar y que cada cual haga lo que mejor se le de


Blastem

Veo que se están gestando grandes ideas pero opino que falta el paso "fundamental" para el usuario de a pie.
Los esquemas de circuito.
Con una protoboard barata y poco presupuesto, como bien dice puli, se pueden lograr auténticas maravillas experimentando.
Si os animáis a dibujarlos, será fantástico  :}  (Cómo me gustaría saber más de electrónica   :_( )
Blog - Colección - Wanted List --- Look down, look down, Don't look 'em in the eye, Look down, look down, You're here until you die

nxtorm

Para complementar la descripción de un PIC, el Mindstorms es un magnífico PIC, programable con PC y capaz de encender y apagar LEDs, etc. Si alguien ve en mi respuesta segundas intenciones... acierta  :D (de buen rollo)

leander

Buenos dias a todos, permitidme alabar las explicaciones de pulipuli, ni yo mismo puedo hacerlo mejor.
Disculpadme los tecnicismos pero estaba tan emocionado y ansioso que iba directamente al clavo, porque era la primera vez que iba a conseguir transmitir datos por radiofrecuencia y me salió a la primera.
Estoy en fase de anteproyecto de los circuitos, de nada sirve publicar nada ahora hasta que no se tenga algo bien funcional cuando llegue ese momento lo único que tiene que hacer el usuario a pie es adquirir los componentes y soldar (antes hay que aprender a soldar) pero además hay varios inconvenientes:
-Pillarte una licencia de PBP (PicBasicPro) que vale unos 70 euros la versión silver (que cubre la mitad de los modelos de PICs, procuraré usar estos PICs).
-Adquirir un programador de PICs. (16 euros aprox.).

Voy a dar algunas explicaciones lo más claro posible sobre alimentación de pics:

Como va a recibir la alimentación del contenedor de pilas del tren RF y sabemos que corren 9 voltios allí hay que pasarlos a 5V, se puede con una resitencia y un condensador pero soy malo haciendo calculos de estos componentes, además de que no son muy fiables porque existen el riesgo de picos de tensión. Lo mejor sería adquirir un regulador de tensión como el 7805.
-El regulador de tensión es un componente que tiene 3 patillas uno extremo es la entrada del voltaje (según qué fabricante permite un voltaje máximo para no calentarse, algunos tienen disipadores) con 9 voltios no debería calentarse a no ser que pongas el componente al revés y se queme. La patilla central va a masa y la otra patilla del extremo la salida de 5V a ¿1.5A? (el amperaje es según el fabricante) con esto es suficiente.

El problema de este regulador es que también puede tener picos de tensión, a veces se ve el led destellando ligeramente, así que sería bueno que tengamos algo de energía adiccional que se utilice para cuando baje la tensión: pondremos 2 condensadores uno en la entrada y otro en la salida.

Para finalizar pondremos por seguridad un diodo 1N4007 para evitar que pase alguna corriente invertida por el regulador de voltaje 7805 y se lo cargue, es opcional pero recomendado.



NOTA: en la entrada no irán 12 voltios sino 9 pero el esquema vale igual, SUSTITUIR el diodo por un 1N4007, es el que es puesto yo.

SALU2

pulipuli

Buen esquema, archivado queda porque nos vamos a hartar de trabajar a 9 y 5 voltios

Sobre los esquemas, primero se prueba hasta hartarse en el protoboard, y luego se pasa a placa de pruebas (de esas que son solo topos por abajo y lo unes con hilo en plan cutre) para hacer prototipos fáciles con los que probar el conjunto. Lo ultimo es una plaquita de circuito impreso que cualquiera puede soldar en 10 minutos...todo se andará


leander

Rectificacion: parece ser que el 7805 saca en su salida 1 amperio, y los diodo aguantan justamente 1 amperio, el 1n4001 sirve igual, la única diferencia es que este permite hasta 50 voltios (suficiente)  y el 1N4007 1000 voltios SIEMPRE QUE NO SUPEREN 1 AMPERIO.

Hoexbroe

#37
Aunque en principio estoy de acuerdo con leander en su opinion sorbre PF, tambien opino que el sistema por Radio no es muy acertado como standard para un LUG -con una grande cantidad de participantes. (Pero SI para individuales y/o para "amigos" muy unidos)
@Leander; Por cierto; Gracias por los links que me has enviado!

Por otro lado tampoco veo factible el sistema propuesto por Nxtorm, en el sentido que no es suficientemente solida la idea de usar varios IR´s con el mismo canal, y intentar "apantallarles" entre si, para no mezclar los ordenenes. Creo que nunca va a funcionar en una exposicion en la vida real.

***

Para que el sistema sea viable y valido para una LUG, opino que debe ser "standard" Lego. Dificil!

1) Me pregunto si seria posible enviar "cadenas de ordenes" de un NXT a otro, usando los estandard receptores NXT (o tal vez el sistema que tiene cada NXT tiene para programarle desde el PC).
Inconveniente; Cada tren necesita un NXT para receptar y entender los ordenes enviados desde el "master" NTX.

2) Como suele ser habitual en sistemas similares al que usa Lego, un poco de "hacking" del receptor y emisor POSIBLEMENTE (¿me atrevo decir "probablemente"?) mostraria muchas más canales disponibles que los 4x2 que usa Lego en sus productos actuales. Asi podria usarse el sistema propuesto por Nxtorm, haciendo usa de estos "ocultos" canales, evitando el problema de la necesidad de "apantallar" emisores con el mismo canal.
Inconveniente; No es "standard" tener que modificar electronicamente el receptor IR, aunque me imagino que se podria realizar sigiendo una guia, bastante sencillo, y sobre el NXT supongo que no necesita ninguna modificacion...¿?

3) Vuelvo a mencionar mi sistema propio; El control por cantones se puede (y debe IMHO) realizar electro-mecaniamente sin necesidad de NXT. (guardando el NXT para control de desvios y control de VELOCIDAD de los trenes). Para facilitar la participacion para la mayor cantidad de personas, propongo un sistema que es capaz de arrancar y parar los trenes bruscamente en la manera más sencilla posible (cortando la alimentacion electrica al motor) Eso seria asequible y sencilla para TODOS, icluso para los participantes más jovenes que tal vez tienen que apañarse con presupuestos más reducidos...
La solucion "fina" seria con control de velocidad por NXT, y seria en tal caso un sistema "hibrida" comparado con los demás esteis proponiendo aqui...


-Solo pretendo que lo escrito arriba puede servir como inspiracion, ya que de ninguna manera creo que tengo la solucion perfecta...
Henrik Hoexbroe
Brickshelf
MOCpages

nxtorm

#38
Cita de: Hoexbroe en 15 de Enero de 2012, 19:16:54 PM
1) Me pregunto si seria posible enviar "cadenas de ordenes" de un NXT a otro, usando los estandard receptores NXT (o tal vez el sistema que tiene cada NXT tiene para programarle desde el PC).
Inconveniente; Cada tren necesita un NXT para receptar y entender los ordenes enviados desde el "master" NTX.
Sí, si es posible, Hoex. Cada NXT cuenta con 10 "buzones" a través de los cuales puede enviar dstos de tipo "texto, lógicos (Sí/No) y numéricos". Un buzón por ejemplo podría mantener en tiempo real la transmisión del valor de la velocidad, por ejemplo.

Problemas:
- Efectivamente, llevar a cuestas un NXT por tren.
- La distancia del BT creo que son unos 10 sin obstáculos aprox.
- Un NXT puede hacer de maestro y emparejarse con 3 NXT más... y no más.

Por tanto no parece una opción viable.

De tu propuesta, no soy capaz de aportar por mi desconocimiento del tema, lo siento.  :E

Respecto a lo que comentas del IRLink, ya te avanzo que no es problema. No se si será muy ortodoxo por mi parte, pero casi te respondo en el otro hilo (pincha aquí). Así no mezclamos y queda este para la RF y el otro para el IRLink y el RC. Espero que no te moleste, pero me parece así más coherente el hilo.

leander

#39
Cita de: Hoexbroe en 15 de Enero de 2012, 19:16:54 PM
Aunque en principio estoy de acuerdo con leander en su opinion sorbre PF, tambien opino que el sistema por Radio no es muy acertado como standard para un LUG -con una grande cantidad de participantes. (Pero SI para individuales y/o para "amigos" muy unidos)
Qué le vamos a hacer, mientras LEGO no ofrezca mejores herramientas, no hay más remedio que hacer hacking a tope, o hacernos anticuarios con los 9V.
Si el standard profesional ya no existe, LEGO lo ha descatalogado, quiere enfocar más a la venta de usuarios puntuales como son los niños, porque según ellos son el público más rentables .  Y eso me mosquea, es como si me dijeran: "con nuestros juguetes no debes ponerte serio ni ambicioso". En railbricks hay un reportaje en un número donde aparece como un parque temático al aire libre con construcciones y trenes de LEGO de como unos 20 studs de ancho, no creo para nada que la motorización y control sea standard de LEGO ni mucho menos las vías.

EDITADO:

Para frenar bruscamente daría los mismos voltios que el sentido donde va el tren al sentido contrario (en muy breve lapso de tiempo porque calentarías el motor) y para acelerar rápidamente no lo haría a máxima velocidad porque las ruedas patinarían sino subiendo la velocidad en un lapso de tiempo mínimo razonable.

pulipuli

Hoexbroe, el problema que veo a los cantones usando PF es que prácticamente te obliga a que cada tren tenga un interruptor incorporado que corte la alimentación, lo cual obliga a modificar todas las máquinas. Con 9V sería más fácil, jejeje

No hay un sistema perfecto porque partimos de la base de "lo que hay" que ni permite mucha densidad, ni da facilidades para algo que no sea arrancar y parar. Yo también veo que RF es algo muy concreto y puede tener éxito, pero en grupos reducidos, pues obliga a implementar en cada tren un módulo, lo cual lo aleja de la mayoría de usuarios de cara a un evento, pero si en lugar de eso nos movemos con trenes PF controlados por NXT, tan sólo deberán preocuparse por "la parte compleja" los realmente frikis que se dedican a las vías, y el resto de asistentes a un evento a lo sumo deberán pegar a sus máquinas un imán en la parte inferior para que el sistema los pueda reconocer y/o ubicar. En el 5º Encuentro ya pudimos disfrutar de los primeros desvíos controlados por NXT... eran más rudimentarios en el sentido de que no eran un sistema modular facilmente ampliable o que permitiera sectorizar un circuito, pero cumplían su función a la perfección siendo 100% LEGO.

En este sentido, PF+NXT, el adaptador IRLink nos ofrece una función que permite unir dos mundos, NXT y trenes PF pero tiene una pega a mi entender ENORME: el alcance del haz infrarojo del emisor es ridículo. No tengo gran experiencia en el tema, pero si me tengo que volcar en la parte electrónica del proyecto, intentaré por una parte hacer una interfaz que permita al NXT montar muchos sensores, por otra una interfaz que mueva desvíos conectados por cable (en estas dos maese NXTorm es la referencia y lo está aplicando con éxito), y por último un sistema que permita de verdad que un único emisor de infrarojos sea capaz de abarcar todo un circuito, ya sea usando amplificadores/repetidores exixtentes en mercado o desarrollando un amplificador/repetidor IR al sistema PF.

La parte de RF que está desarrollando Leander, pese a lo que dije antes,no la descartaría pese a que obliga a tocar cada tren para insertarle un módulo que sustituye al receptor IR, pero al ser una modificación relativamente sencilla para una máquina... lo veo como una posibilidad de evolución a un sistema de control via NXT, desarrollando una interfaz del brick NXT con el emisor RF. Todo se andará...

Yo cuando me metí en el tema de slot, preferí comprar un sistema analógico por compatibilidad de lo que tenía, pero pronto descubrí las mieles de los sistemas digitales (cambios de carril, más densidad de coches...) y vi que había un pequeño mundillo detrás que ya había pensado la parte técnica. COn un poco de paciencia, se insertaba un chip a cada coche, con otro poco se usaban unos módulos "tipo DCC" para slot que costaban poco dinero y simplemente se pinchaban, con otro poco, adapté un cambio de carril... en este caso lo veo igual, se empieza planteando la necesidad, y como somos varios cada cual empieza a andar un camino, y todos compartimos experiencias y opiniones. Al final, tras muchas pruebas, hay cosas que tendrán mejores visos de ser replicables, otras que se adaptarán mejor a la modularidad, otras que lidiarán mejor con la gran escala... si el grupo es activo, acabarán buscándose soluciones que cubran las necesidades de la mayoría, se hará una prueba en un evento (siempre se puede volver al control manual, no se pierde nada por probar), y si se comparte la información y se hacen cosas fácilmente implementables para el que tiene un circuito pequeño con un par de trenes en su casa, cada vez se irá uniendo más gente. En ese sentido, tal vez lo que eche más para atrás es el precio del NXT... pero si quieres automatizar, hay que pagar un peaje.

Cita de: Blastem en 15 de Enero de 2012, 10:53:34 AM
Veo que se están gestando grandes ideas pero opino que falta el paso "fundamental" para el usuario de a pie.
Los esquemas de circuito.
Con una protoboard barata y poco presupuesto, como bien dice puli, se pueden lograr auténticas maravillas experimentando.
Si os animáis a dibujarlos, será fantástico  :}  (Cómo me gustaría saber más de electrónica   :_( )
Yo he encargado ya unos componentes para emular las pruebas que hace NXTorm en su web controlando con NXT entradas y salidas analógicas y digitales, y voy a empezar a probar por ahí que es sencillito. Como bien dices, con el ProtoBoard se juega que da gusto, y lo que aprendes "tocándolo" no lo olvidas jamás... de ahí a comprar un trozo de circuito impreso y soldarlo, sólo hay un pasito, y la verdad es que con unas simples pruebas con cuatro componentes y unos cablecillos se consiguen hacer cosas muy aparentes. Al menos a mi me ha abierto los ojos ante la tiranía de la escasez de puertos del NXT... porque para trenes no necesito 3 puertos con lecturas de 1 byte, sino 256 puertos con lecturas de un bit ;)

Hoex, el sistema mecánico lo quiero probar para un tranvía sencillo bidireccional, que cuando llegue a fin de recorrido active un mecanismo que invierta el motor "a pelo", y se pase la vida yendo y viniendo. La versión 2.0 la quiero implementar con un PIC, añadiendo un "contacto" (o sensor o....) en un lateral que detecte un andén en el que hacer una parada de unos cuantos segundos, para luego seguir recorrido. Es básicamente lo mismo, pero metiendo un pequeño circuitín en medio.


leander

Tendré en cuenta el IR de LEGO y le haré una entrada al módulo RF para que podais cambiar entre una cosa u otra y utilizeis también el NXT.
Si es posible el módulo que estoy desarrollando solo será un añadido.
Desde luego debo reconocer que mi proyecto no va a ser para la gente de a pie, que no se tome en serio el hobby ferroviario de manera profesional y/o técnico, con el PF de LEGO creo que ya tienen de sobra.

pulipuli

Leander, buscando otra cosa he encontrado un hilo de eurobricks que te puede ser interesante:
http://www.eurobricks.com/forum/index.php?showtopic=45289

Es un análisis a nivel electrónico del receptor IR de PF activado con los mandos de trenes, centrado en sacar las características de corriente y niveles de potencia entregados por el circuito LB1836 que es el que genera la señal PWM para alimentar los motores. No lo he podido leer en detalle, pero me lo dejo apuntado ;)


leander

#43
Cita de: pulipuli en 17 de Enero de 2012, 10:04:19 AM
Leander, buscando otra cosa he encontrado un hilo de eurobricks que te puede ser interesante:
http://www.eurobricks.com/forum/index.php?showtopic=45289

Es un análisis a nivel electrónico del receptor IR de PF activado con los mandos de trenes, centrado en sacar las características de corriente y niveles de potencia entregados por el circuito LB1836 que es el que genera la señal PWM para alimentar los motores. No lo he podido leer en detalle, pero me lo dejo apuntado ;)

Leyendo....... ¡gracias amigo!

EDITADO:

El cartero siempre llama 2 veces...


pulipuli

#44
Leander, seguro que este hilo de Eurobricks también te dará para un buen rato de lectura, es un proyecto muy interesante, aunque a mi gusto peca de excesivamente ambicioso lo cual impide que sea fácil de replicar y extender

http://www.eurobricks.com/forum/index.php?showtopic=62616

Voy a ver si aprendo algo de ese hilo para hacer una torre repetidora de infrarojos que pueda amplificar la señal del sensor IRLink de HiTechnic, que tiene un rango de cobertura muy justito, y ya de paso a ver qué más saco en claro.

La foto que pones tiene miga... resistencias, condensadores, potenciómetros, y cucarachas que no se que llevan dentro (pics?)
Ya tengo ganas de ver lo que vas a lograr sacar de todo eso jejeje, que estás avanzando a pasos de gigante.

Edito: y otro hilo que no es menos interesante http://www.eurobricks.com/forum/index.php?showtopic=62306&st=40
A partir del post 40 del hilo se mete saco en harina con buenas ideas y cosas que aprender