Електроника и Електротехника | Electronics and Electrical Engineering > Цифрово / дигитално управление | Digital Command Control
Измервателен вагон
IvanC:
Публикувам темата в този раздел, макар че не е във връзка с цифрово управление, но тъй като използвам микропроцесори и всичко е цифрово, няма как да е за раздела за аналогова техника.
Знам, че Пико имат измервателен вагон, но реших сам да си направя такъв. Вагонът използва датчик на Хол и магнити, залепени на едно от колелата за отчитане на изминатото от вагона разстояние и акселерометър за измерване на наклона на вагона. Процесорът във вагона е Ардуино Про-мини и само събира данните от датчиците и ги изпраща по серийния интерфейс към HC-05 Bluetooth модул.
Схемата:
Използвам датчик на Хол OH137, но може да се използва кой да е датчик на Хол, който работи на 5V и е достатъчно малък, за да се събере до някое от колелата на вагона. Магнитите са плоски, кръгли с диаметър 2 мм и дебелина 1 мм. Магнитите и датчикът на Хол са от eBay.
Програмата в Про-минито работи с два вида акселерометри - MMA8452Q и MPU-6050, като автоматично разпознава кой от двата е свързан. Ако при стартирането на програмата не се открие акселерометър, програмата продължава да работи без да изпраща данни за наклона. Акселерометърните модули са също от eBay.
Светодиодът D1 и баластното му съпротивление R3 са по желание на брат ми. Той е монтирал жълт светодиод на покрива на вагона и този светодиод мига с ефект на въртящ се "буркан". Аз не го използвам на моите измервателни вагони. Отделно, програмата светва периодично светодиода на Про-минито, свързан на извод 13, което също може да се използва като индикация за работа на програмата.
За захранване използвам литиево-йонна акумулаторна батерия от USB батерия, заедно с преобразувателя от USB батерията. Този преобразувател зарежда акумулатора при свързване на външно 5-волтово захранване и качва и стабилизира напрежението от акумулатора на 5V за захранване на модулите във вагона. Свързал съм ключе между USB преобразувателя и захранването на модулите във вагона. Всичко това ще покажа по-нататък нагледно със снимки.
Вагонът няма индикация. Причината за това е, че когато вагонът се използва на макет, не винаги има достъп до вагона и ако има индикация, тя няма да се вижда. Освен това, както споменах по-горе, програмата на вагона само събира необработени данни и ги изпраща към блутута без каквато и да е обработка. Идеята е да не се губи време в обработката на данните, за да не се пропускат импулси от датчика на Хол или да се допуска грешка при измерването на времето между импулсите. Обработката на данните и индицирането им стават в други устройства, което позволява по-голяма свобода при написването на програмите за тези устройства.
В момента имам три начина за обработка и индициране на данните:
1. Устройство на базата на Arduino Про-мини с 16х2 индикация.
2. Приложение за Android устройство - телефон или таблет.
3. Програма за Windows.
За тези програми - по-нататък.
Иван
IvanC:
Това са снимки от направата на първия измервателен вагон. В него няма акселерометър. Акселерометър монтирах в измервателен вагон номер 3, така че има време да стигна до него.
Монтиране на магнитите:
Подготовка и монтаж на датчика на Хол:
На този вагон се опитах да използвам захранване от релсите. За съжаление не се получи. Проблемът е от кратките прекъсвания на захранването, когато няма буфериране. Блутут модулът се рестартира и докато приемникът с индикацията се свърже наново, отново поради нестабилно токоснемане, блутутът във вагона се рестартира и връзката между двата блутута така и не може да се осъществи. Само за пробата използвах голям кондензатор:
Така схемата работеше надеждно, но ми беше ясно, че няма как да го направя за постоянно - не исках да монтирам кондензатори или акумулатор в салона, защото ще се виждат. Опитах се да сложа кондензатори в тоалетните, но не успях да събера достатъчен капацитет за надеждна работа.
Ето и (много) кратък клип от първите проби - индикаторната схема е все още събрана на breadboard:
https://youtu.be/pvOVvkhxwPQ
В крайна сметка монтирах конектор за захранване на измервателната схема от външна USB батерия. Батерията поставям в открит вагон, закачен непосредствено до измервателния вагон:
Иван
IvanC:
Измервателен вагон номер 2 е с литиево йонна акумулаторна батерия във вагона. Както писах в първото мнение в темата, използвам USB преобразувател за зареждането на акумулатора и за формиране на стабилизирано напрежение 5V за измервателната схема.
За съжаление не можах да намеря снимки от монтирането на модулите във вагона, но намерих клип, който съм качил на Тубата, където този измервателен вагон е в състава на влака за "товарната проба" на шасито за БДЖ 46 ("баба Меца") - вагонът на опашката на влака. Виждат се светлините на процесорната платка и на блутута (червени):
https://youtu.be/h9K--d2HZIs
Принципно схемата на захранването е идентична с тази на измервателен вагон номер 3, снимки на който ще пусна в следващото мнение. Монтажът на датчика на Хол пък е идентичен с този на измервателен вагон номер 1. Акселерометър няма.
USB конекторът и ключето за захранването са на дъното на вагона - както при измервателен вагон номер 3.
Иван
pach:
Страхотно! Цяла сутрин чета, гледам и препрочитам! С нетърпение очаквам третия вагон и останалите подробности!
Тази тема, ще си я направя в поредния PDF-файл, за папката от "Иван и Владо С" на компа ми! Благодаря момчета!
:hi: :hi: :hi:
IvanC:
Този вагон направих преди да добавя акселерометър към програмата и вагона. Мислех си, че съм направил снимки след добавянето на акселерометъра, но такива не намерих. Затова в края на мнението ще обясня накратко с думи как го монтирах. Свързването му е показано на схемата в първото мнение в темата.
Вагонът е на Пико, номер 58985. Той е много подходящ заради "сандъка" на шасито, което ще стане ясно от снимките.
И така, това са модулите, които използвам (без акселерометъра):
Направа на "дънна" платка:
Подготовка на Ардуиното:
Пиновете, които стърчат нагоре са за куплунга на датчика на Хол.
Дънната платка монтирана на вагона:
Всъщност тук е удачно да спомена, че впоследствие монтирах модула на акселерометъра залепен с тънко двустранно тиксо към дънната платка в зоната под блутут модула и го опроводих към захранването на дънната платка. На Ардуиното запоих още два пина към отворите за A4 и A5, а от към дънната платка запоих проводници с 2-пинов конектор с който да свържа SDA и SCL изводите на модула на акселерометъра към А4 и А5 изводите на Ардуиното.
Следва преработването на USB батерията:
На горната снимка се вижда, че съм махнал големия USB конектор и съм запоил контактната пластина за плюса на батерията на 90 градуса спрямо оригинала. Кутията на USB батерията е скъсена и съм изрязал малко парченце от капака, което на долните снимки се вижда вече залепено към "езичето" на капака. Така "езичето" подпира USB конектора, за да не се измества при включване на USB кабела за зареждане.
Дънната платка и кутията на батерията са хванати към сивия детайл с малки винтчета - виждат се при увеличаване на снимките.
Магнитите, залепени на колооста:
Монтиране на датчика на хол:
Както се вижда, използвал съм конектор, залепен за шасито на вагона, в който се включва датчикът на Хол. По този начин местоположението на датчика може да бъде регулирано много лесно.
Вагонът завършен:
Кратко клипче от първите проби на вагона:
https://youtu.be/5CFYXPNedF4
Иван
Навигация
[0] Списък на темите
Премини на пълна версия