HTX004 - Gestor de bucles de retorno
Siempre que tenemos una instalación modular de las características que queremos construir, nos encontramos con la problemática de dar la vuelta a las composiciones al final de todos los módulos y que dicha composición no continúe circulando sin parar.
Para tal fin existen los bucles de retorno como solución más sencilla. Hay muchísimas soluciones, como estaciones término, hacer una instalación en círculo cerrada, etc, pero como he dicho antes, la solución más sencilla es un circuito que una la vía norte con la vía sur.
Para un módulo digital y siguiendo la normativa el raíl norte será siempre el J y el raíl sur el K, esto hace que cuando se realice el bucle de retorno, se encuentren enfrentados en un punto la vía J con la K y viceversa, provocando un cortocircuito.
En el mercado existen soluciones comerciales para evitar este problema pero la mayoría de estas soluciones utilizan precisamente este cortocircuito para detectar cuando tienen que cambiar la polaridad de las vías. En muchas centrales ese micro corto hace saltar la protección que tienen interna anti cortocircuitos y tienen que estar reiniciando la central y no evita el chispazo que se llevan las locomotoras y el material móvil, por lo que para mi, no es una solución óptima.
Otra opción que existe es intentar anticiparse a ese cortocircuito y cambiar la polaridad antes de que llegue el material a hacer cortocircuito.
Por este motivo he creado la placa HTX004, un sencillo gestor de bucles de retorno que cambia la polaridad del bucle antes de que llegue a hacer cortocircuito. ¿Como lo hace? Pues usando sensores de InfraRojos (IR) TCRT5000.
Este barato y pequeño sensor puede detectar cuando un objeto se sitúa sobre el sensor a una distancia aproximada de 2.5cm, que puede variarse cambiado el valor de la resistencia del diodo emisor. Se usa muy a menudo en los robots que siguen una línea negra y no se salen del camino.
El circuito en cuestión es el siguiente:
El "corazón" del circuito es el relé AXICOM V23079-B1201-B301 que tiene doble bobina con enclavamiento. Esto significa que cuando se deja de suministrar corriente al relé mantiene su posición y en función de la bobina que se excite, cambia de una posición a la otra.
Todo es alimentado por la línea de 12V que llevan los módulos e internamente se regula y estabiliza a los 5V en contínua que necesita el relé. Se conecta a la entrada + - que tiene la placa.
Las entradas J y K corresponden a los "polos" de la señal digital y también vendrán de los módulos anteriores.
La salida A y B alimentarán al bucle y serán las que vayan conmutándose en función de la posición del tren.
Las entradas C, E y 5V corresponden a los cuatro sensores. C para el colector, E para el emisor y 5V para la alimentación de propio detector IR.
Los sensores serán los encargados de excitar a las bobinas del relé y por cada sentido habrá dos sensores, uno de entrada y otro de salida. Así cuando entre en un sentido, detectará el tren antes de llegar al corte y por consiguiente antes de producirse el cortocircuito y cambiará la polaridad del bucle a la misma que existe en la vía de entrada.
A la salida del bucle habrá otro sensor que cambiará la polaridad del bucle antes de que se produzca el cortocircuito, a la que tiene la vía de salida. Este cambio de polaridad con el tren en marcha es indetectable para el deco y no se nota ningún tirón en la locomotora.
De esta forma, detectamos el tren siempre antes de que llegue a producirse algún cortocircuito. Nos anticipamos a que llegue el tren y preparamos el bucle para que entre y lo mismo para que salga.
Como siempre, antes de realizar nada se ha probado el esquema en la protoboard:
Un problema que me encontré cuando había hecho todo el circuito, es que no me detectaba los trenes. En la protoboard, como se puede ver en el vídeo anterior, detectaba cuando ponía el dedo encima y cambiaba el relé perfectamente, pero en el siguiente vídeo podéis comprobar como una locomotora (la roja/gris) no es detectada y no excita la bobina del relé para que cambie, pero la locomotora verde sí que la detecta cuando pasa por encima del sensor.
Después de investigar y hacer pruebas resulta que el detector IR no funciona cuando se tiene que reflejar la señal en el color negro. El negro absorbe la señal IR y no la refleja.
Como da la casualidad que todos los bajos de nuestros trenes son negros, he aquí el problema de la detección.
SOLUCIÓN: Poner una marca blanca en los bajos de las locomotoras. En principio había pensado en una pegatina para que sea de quita y pon, pero se podría despegar y engancharse a algo. Así que un Edding de color blando para pintar una rallita en los bajos del boje y se soluciona el problema. A los invitados que vengan a casa, se le puede poner la pegatina para que no estropeen su material.
Finalmente el bucle funciona perfectamente. Os dejo un vídeo demostrativo y los archivos para descargar el fotolito.
Descarga:
Por este motivo he creado la placa HTX004, un sencillo gestor de bucles de retorno que cambia la polaridad del bucle antes de que llegue a hacer cortocircuito. ¿Como lo hace? Pues usando sensores de InfraRojos (IR) TCRT5000.
Este barato y pequeño sensor puede detectar cuando un objeto se sitúa sobre el sensor a una distancia aproximada de 2.5cm, que puede variarse cambiado el valor de la resistencia del diodo emisor. Se usa muy a menudo en los robots que siguen una línea negra y no se salen del camino.
El circuito en cuestión es el siguiente:
El "corazón" del circuito es el relé AXICOM V23079-B1201-B301 que tiene doble bobina con enclavamiento. Esto significa que cuando se deja de suministrar corriente al relé mantiene su posición y en función de la bobina que se excite, cambia de una posición a la otra.
Todo es alimentado por la línea de 12V que llevan los módulos e internamente se regula y estabiliza a los 5V en contínua que necesita el relé. Se conecta a la entrada + - que tiene la placa.
Las entradas J y K corresponden a los "polos" de la señal digital y también vendrán de los módulos anteriores.
La salida A y B alimentarán al bucle y serán las que vayan conmutándose en función de la posición del tren.
Las entradas C, E y 5V corresponden a los cuatro sensores. C para el colector, E para el emisor y 5V para la alimentación de propio detector IR.
Los sensores serán los encargados de excitar a las bobinas del relé y por cada sentido habrá dos sensores, uno de entrada y otro de salida. Así cuando entre en un sentido, detectará el tren antes de llegar al corte y por consiguiente antes de producirse el cortocircuito y cambiará la polaridad del bucle a la misma que existe en la vía de entrada.
A la salida del bucle habrá otro sensor que cambiará la polaridad del bucle antes de que se produzca el cortocircuito, a la que tiene la vía de salida. Este cambio de polaridad con el tren en marcha es indetectable para el deco y no se nota ningún tirón en la locomotora.
De esta forma, detectamos el tren siempre antes de que llegue a producirse algún cortocircuito. Nos anticipamos a que llegue el tren y preparamos el bucle para que entre y lo mismo para que salga.
Como siempre, antes de realizar nada se ha probado el esquema en la protoboard:
Un problema que me encontré cuando había hecho todo el circuito, es que no me detectaba los trenes. En la protoboard, como se puede ver en el vídeo anterior, detectaba cuando ponía el dedo encima y cambiaba el relé perfectamente, pero en el siguiente vídeo podéis comprobar como una locomotora (la roja/gris) no es detectada y no excita la bobina del relé para que cambie, pero la locomotora verde sí que la detecta cuando pasa por encima del sensor.
Después de investigar y hacer pruebas resulta que el detector IR no funciona cuando se tiene que reflejar la señal en el color negro. El negro absorbe la señal IR y no la refleja.
Como da la casualidad que todos los bajos de nuestros trenes son negros, he aquí el problema de la detección.
SOLUCIÓN: Poner una marca blanca en los bajos de las locomotoras. En principio había pensado en una pegatina para que sea de quita y pon, pero se podría despegar y engancharse a algo. Así que un Edding de color blando para pintar una rallita en los bajos del boje y se soluciona el problema. A los invitados que vengan a casa, se le puede poner la pegatina para que no estropeen su material.
Finalmente el bucle funciona perfectamente. Os dejo un vídeo demostrativo y los archivos para descargar el fotolito.
Descarga:
Galería:
Hola podría poner la lista de componentes y una fotografía de la placa terminada.
ResponderEliminarGracias.
Si lo haces ., Hazlo bien para todo el mundo.
EliminarHola, en el esquema están todos los componentes con sus valores comerciales, pero si quieres pondre una lista sola.
EliminarMás tarde pondré una foto de la placa montada e instalada
Resto no hay manera de hacerlo si no eres técnico, para Los neofitos o poco . entendidos es imposiblecomo no pongas una foto de la placa terminada.
ResponderEliminarTe lo agradezco no sabes cuánto, en la placa PCB no se distingue bien los componentes y yo que veo menos que magoo no me aclaro.
EliminarGracias de nuevo
Hola veo que no termina el trabajo, me gustaría a mí y supongo que a muchos más poder completar el circuito con los componentes si no de que sirve publicarlo
ResponderEliminarEspero poder terminarlo en breve. Gracias
Tío esto no funciona esto no vale para nada
ResponderEliminarY además como no contestas no solucionas nada que quieres que diga para eso no tengo un blog es como tener un tío en Alcalá.
ResponderEliminarContéstame ten la decencia joder.
De todas formas como no contestas lo que te pregunto me da la impresión que esto no funciona ten por lo menos la decencia de contestar aunque sea para mandarme lejos.
ResponderEliminarBuenos días,
Eliminarlo primero de todo comentarte que las formas en que te estar dirigiendo a mi no son las correctas. No puedes ni debes exigirme que haga nada. Como entenderás esto es un simple blog y ni vivo ni como de esto, luego entro cuando quiero y cuando puedo.
Dicho esto, decirte que todo lo que está publicado en el blog funciona perfectamente. Está probado, montado y funcionando.
La placa del bucle de retorno funciona bien y en los términos en que se explican en el artículo. Al final puedes ver varios vídeos funcionando, así que no entiendo porque dices que no funciona. ¿La has montado?¿La has probado tu?
Para hacer los circuitos y entenderlos, mínimo hay que tener ciertos conocimientos de electrónica. No voy a hacer artículos paso a paso de como tiene que quedar montado ni nada por el estilo. Con los esquemáticos y diseño de PCB es más que suficiente para montar o reparar el circuito. Si pongo fotos es o bien porque me lo has pedido o bien porque he querido, pero insisto, con los esquemáticos y la PCB se puede entender todo.
Como has podido comprobar, todo lo que me has pedido, te lo he puesto. Pero como te he dicho antes, no estoy pendiente del blog constantemente. Si tienes alguna duda y ves que no te respondo por aqui, puedes mandarme un correo electrónico y con gusto te responderé.
Gracias
ResponderEliminarEstoy interesado en fabricar un par de gestores en dos bucles de mi maqueta. Puedo todavía preguntar sobre unos elementos que no entiendo?
ResponderEliminarHola, claro! Pregunta lo que necesites.
EliminarDespués de escribir la pregunta he solucionado lo que no entendía. Voy a comprar los elementos y a fabricar los módulos. Si fuera necesario ya preguntaría. Muchas gracias.
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