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Extrait - Arduino Hágalo jugar a los trenes
Extractos del libro
Arduino Hágalo jugar a los trenes Volver a la página de compra del libro

Otras posibilidades

El panel de control

1. El puesto de mando

Si se quieren evitar los accidentes y al mismo tiempo que circule un gran número de trenes, es necesario controlar su tráfico. Esto se hace mediante un CTC, al igual que para los trenes reales. Este interactúa con tres dispositivos esenciales:

  • Los detectores de paso. Permiten saber dónde están los trenes. Su funcionamiento se describe detalladamente en el capítulo La posición de los trenes.

  • El control de parada y arranque de los trenes. Esto se hace sustituyendo la señal DCC proporcionada por la central por una señal de ralentización mediante el circuito presentado en el capítulo El control de tráfico.

  • La señalización por medio de señales luminosas. Solo son útiles desde el punto de vista estético, ya que no controlan los trenes.

Todo el tráfico debe gestionarse por medio del CTC. Con sensores y botones en la entrada, órdenes de parada y señales en la salida, además de variables que deben indicar constantemente el estado de cada cantón; el CTC no es ni más ni menos que un autómata.

images/cap14_img_01.png

2. El panel de control

En el CTC, se injerta el PCO (panel de control óptico), que es la cara visible del CTC con sus botones y luces indicadoras. Es con el PCO como realmente podemos tomar el control de la red:

  • Indicación de las zonas ocupadas.

  • Parada o arranque forzado de los trenes.

  • Control del estado de las señales.

  • Control de la posición de los desvíos.

El CTC gestiona el cambio a rojo de las luces según tres criterios:

  • Ocupación del cantón siguiente por un tren.

  • Protección de un cambio de agujas situado en otra vía.

  • Solicitud manual de parada en el semáforo.

Los botones pulsadores del PCO permiten la interacción con la red:

  • Rojo: parada manual de un tren.

  • Verde: cambio forzado al verde (en caso de que un cantón esté bloqueado).

  • Otro color: posicionamiento de los cambios de agujas.

Como retorno, los indicadores luminosos de colores permiten conocer:

  • El estado de los semáforos: rojo, verde, amarillo.

  • La parada obligatoria: rojo intermitente.

  • Desvíos: otro color.

  • Ocupación de los cantones: otro color distinto del anterior.

3. El diseño de la red

La parte visible del CTC es el PCO. Representa el mapa...

Las señales

1. Una señalización realista

Si queremos acercarnos a la realidad, las señales deben estar equipadas con al menos cuatro luces: dos rojas, una amarilla y una verde, lo que permite las siguientes combinaciones:

  • Dos rojas (cuadrado): parada absoluta

  • Roja: pasar en ralentí, desplazarse a la vista hasta la siguiente señal

  • Amarilla: próxima señal en rojo, reducir la velocidad si es necesario

  • Verde: vía libre

El cuadrado (su nombre proviene de la antigua señal mecánica en forma de cuadrado, que tiene la misma función que dos luces rojas) se utiliza principalmente para detener los trenes en el andén, para proteger los cambios de agujas que dan a otra vía o en los tramos de doble sentido para evitar un choque frontal. En esta foto se puede ver un cuadrado mecánico en la parte superior izquierda, justo debajo de la señal de advertencia (el diamante amarillo).

images/14B10-P1030471.png

En otros casos, se utiliza una simple señal roja para permitir que el tren pase la señal en ralentí. Esta posibilidad es difícil de gestionar automáticamente, ya que no hay forma de conocer la distancia entre un tren y el que le precede. Lo mejor es no intentarlo.

Una señal puede cambiar de estado; el sufijo utilizado en las descripciones corresponde al estado que debe tomar: C (cuadrado), R (rojo), A (amarillo), V (verde).

2. Fabricar sus propias señales...

El panel de despliegue

1. Un gran panel

La pequeña pantalla OLED que se utilizó en el capítulo Controladores independientes también puede utilizarse para una realización inesperada. Tiene un tamaño ridículamente pequeño, 0,96 pulgadas o 24 mm de diagonal. Pero a escala HO, ¡parece 87 veces más grande! Esto equivale a una pantalla de 212 cm, un tamaño bastante cercano al tablero de salidas y llegadas que puede encontrarse en la mayoría de las estaciones.

El cableado es de una simplicidad desconcertante: si se opta por una versión I²C, solo hay que conectar cuatro cables. La pantalla OLED del controlador independiente tiene interfaz SPI y requiere siete cables para funcionar. Solo hay que asegurarse de que se alimenta la pantalla OLED con 3,3 V y no con 5 V. El siguiente es el cableado en el caso de un Arduino Nano:

  • GND Arduino - GND pantalla

  • 3V3 Arduino - VCC pantalla

  • A4 Arduino - SDA pantalla

  • A5 Arduino - SCL pantalla

images/14B13-OLED.png

2. El programa

Lo único que queda por hacer es mostrar las páginas de texto a un ritmo regular, como en la realidad. 

Se puede descargar desde la página Información: at-panel.ino.

Podríamos utilizar la librería u8x8 para hacer el despliegue con el fin de ahorrar la memoria del Arduino Nano, pero esta no permite utilizar los caracteres más pequeños, que darán un aspecto...

Para ir más lejos

1. El almacenamiento de la energía

Las locomotoras están actualmente equipadas con descodificadores DCC, capaces de conducir sus motores con tal delicadeza que ahora son posibles ralentizaciones antes inaccesibles en analógico. Permitir aceleraciones graduales y maniobras en ralentí como en un tren verdadero es un formidable factor de realismo. En estas condiciones, no hay nada peor que ver una locomotora avanzar a tirones en un tramo un poco sucio de la vía o directamente bloquearse contra el corazón de un cambio de agujas.

Existe una solución para remediar todo esto: hace falta almacenar energía en la locomotora para que siga avanzando, incluso si la vía ya no le proporciona corriente suficiente. Los descodificadores DCC más sofisticados incluyen esta posibilidad para mejorar el control. Sin embargo, es posible equipar descodificadores más básicos con un circuito de este tipo.

¡Precaución! La operación que presentamos aquí requiere una intervención en los circuitos electrónicos del descodificador. Esto debe hacerse con cuidado: la extrema miniaturización de un descodificador DCC hace que la soldadura sea especialmente difícil. Cualquier manipulación incorrecta puede provocar la destrucción inmediata del descodificador. Por lo tanto, este trabajo debe realizarse únicamente por personas experimentadas y el autor no se hace responsable de ningún error fatal.

Antes de considerar el diseño de un circuito de almacenamiento, es necesario ver cómo se construye un descodificador DCC. El puente de diodos y el condensador proporcionan una tensión de 16 a 20 V usada para alimentar el puente H que acciona el motor de la locomotora. Por lo demás, esta tensión se reduce a 5 V mediante un regulador para alimentar el microprocesador. 

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Si se quiere dotar al motor de una reserva de energía, hay que aumentar la capacidad del condensador principal.

No se puede cargar un condensador de gran capacidad directamente usando el puente de diodos incorporado en el descodificador, ya que el consumo de corriente durante la carga inicial podría ser mayor que la corriente que los diodos del puente rectificador soportarían....