Iluminación DCC para Talgos y similares

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Iluminación DCC para Talgos y similares

Mensajepor Rfe7747 » 24 Abr 2016 13:56

Hola a todos.

Hace tiempo que vengo pensando en este tipo de aplicación para posibilitar la iluminación de composiciones indeformables remolcadas con decodificador. De momento voy a darlo por completado con lo que os presento en este hilo.

http://www.youtube.com/watch?v=sfoIg4EkZxw

En el vídeo se muestra lo básico del proyecto sobre un prototipo, tanto electrónico como de composición (proveniente de un CashConverter). Adjunto también un archivo .zip con un documento explicativo, los pcbs y los códigos de los programas, tanto en hexadecimal como en lenguaje c.

Para no resultar pesado ni ocupar espacio excesivo comentaré someramente la idea y desarrollo. En principio no parece muy complicada, pero ya que el sistema tiene las ventajas de ser programable, incluye tanto la iluminación de los coches como el encendido controlable de las luces de señales, rojas o blancas cuando la composición es empujada. Y ahí reside parte de la complejidad del desarrollo, porque es preciso conocer la posición de la locomotora ya sea en el extremo correspondiente al furgón generador (FG) o al extremo contrario (llamado a partir de ahora FP) puesto que de ello depende qué extremo encenderá las señales y cuál será el color de ellas. Para esto no encontré más solución que indicárselo al decodificador por medio de una función (F1).

Estos controles se pueden realizar de tres maneras:
- manual, actuando sobre distintas funciones para controlar el encendido de la iluminación y las señales.
- automático programando en las cvs designadas para ello la dirección de la locomotora titular de la composición.
- automático mediante un sensor, tipo péndulo inverso, montado en el eje del FG que informa al microcontrolador del sentido en que se desplaza la rama.

Todas las funciones son programables en cualquier valor entre 0 y 28 y también la intensidad luminosa de las señales, así como su dirección y la de la locomotora titular, ambas en formato corto (de 01 a 99) o largo (de 0001 a 9999). Y como las combinaciones de funcionamiento son numerosas una variable (CV14) permite definir un estado fijo con las características deseadas.

...continuará...
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Re: Iluminación DCC para Talgos y similares

Mensajepor Rfe7747 » 24 Abr 2016 18:31

...continuando...

La idea parte de unas charlas con el colega 7700 para lograr alimentar la iluminación y las señales de cada extremo de la composición, y básicamente consiste en generar una señal cuadrada (algo parecido al propio DCC) que sirva para la iluminación y al mismo tiempo contenga información para las luces de señales.

Para ello un circuito decodificador maestro formado por un microcontrolador y un puente MOSFET, alojado en el furgón generador que dispone de espacio en esta composición, se encarga de la decodificación de la señal DCC y la generación de la señal de control:

Esquema 2 FG.png

En el otro extremo otro microcontrolador alimentado por esta señal "decodifica" también la información y enciende las luces de señales que se le indiquen:

Esquema FP-2.png

La razón de hacerlo así es simplificar las conexiones entre los coches de la composición, que se reducen a sólo dos hilos, aparte de las tomas de corriente de la vía, claro. Además en el caso de estos Talgo III el extremo FP con departamento de pasajeros dispone de muy poco espacio para camuflar el circuito; por eso se redujo a lo mínimo imprescindible. El truco: dar un voltaje a la señal que no requiera la presencia del regulador 7805, y para ello se puede observar que la tensión de alimentación del puente MOSFET (VCC7V) es de 5V más la caída en el doble diodo DN1 (algo menos de 7V) y que en el esclavo esa tensión vuelve a reducirse a unos 5V a causa del puente rectificador formado por dos dobles diodos del mismo tipo (DN1 y DN2). Los diodos de señales alimentados por las salidas del micro, reducen el circuito a un mínimo, como se puede observar.

...continuará...
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Re: Iluminación DCC para Talgos y similares

Mensajepor Rfe7747 » 24 Abr 2016 18:33

...

y otro "efecto colateral" con ese diseño es que la iluminación de los coches aprovecha los dos semiciclos de la señal (como ya he justificado en otros hilos) de manera que, por una parte con los 7V pueden alimentarse dos LEDs blancos en serie y por otra los LEDs pueden conectarse en antiparalelo para que cada uno se ilumine en el semiciclo que lo polariza directamente. Así es relativamente simple producir un efecto de tubos fluorescentes con parpadeos aleatorios al encendido, que no se producen en toda la composición por igual, haciendo que los semiciclos de la señal sean de distinta duración.

Conexion LEDs.png

Al final utilicé seis diodos en lugar de cuatro para que las plataformas estuvieran claramente iluminadas. El consumo de cada rama del circuito es del orden de 1 mA. Y para que el efecto fluorescente parezca más aleatorio, los LEDs deben montarse, respetando las conexiones del esquema, en posiciones distintas en cada coche.

Aunque es un poco laborioso, sobre todo para los que tenemos "dedos gordos" (torpe que es uno) en la instalación de las luces de señal preferí insertar fibra óptica para que los puntos rojos lucieran en las posiciones que corresponde a esa señal, sin iluminar otros, recortando la pieza de cola.

Instalacion FG.jpg

Igualmente para el LED blanco aproveché la óptica de la pieza que realmente es una lente.

...
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Re: Iluminación DCC para Talgos y similares

Mensajepor Rfe7747 » 24 Abr 2016 18:34

...

y la instalación de los LEDs en los coches la hice sobre pletinas de pcb, marcando la posición de cada uno...

Instalacion coches.jpg


...
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Re: Iluminación DCC para Talgos y similares

Mensajepor Rfe7747 » 24 Abr 2016 18:36

...

Finalmente las tomas de corriente las hice en las tres columnas más próximas al FG, con pletinas de bronce fosforoso...

Tomas de corriente.png

y los conectores son terminales de resistencias, fáciles de soldar y mecanizar; las hembrillas son pines torneados para circuito impreso.

Para llevar la corriente hasta el FG lo hice primero por el interior de los coches, pero al final opté por hacerlo exteriormente:

Conexion via.png


con tiras de cobre autoadhesivas pegadas en la base del chasis. Posteriormente deberán pintarse para aislarlas y evitar posibles cortocircuitos en caso de descarrilamiento de la composición.

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Re: Iluminación DCC para Talgos y similares

Mensajepor Rfe7747 » 24 Abr 2016 18:37

...

Una de las maneras de conocer el sentido de desplazamiento de la composición es utilizar un balancín en forma de péndulo inverso con centro de giro en el eje y que pueda hacer contacto con uno de dos terminales. Para DCC es suficiente con un par de diodos para informar a un pin del microcontrolador.

sensor eje.png

Un sistema similar (con transistores formando un biestable) lo utilicé con éxito en los cercanías de dos pisos para sustituir el decodificador de serie. Va alojado sobre el eje del FG. En las fotos va la idea; el definitivo es un poco más digno, pero como se puede comprobar en el vídeo su funcionamiento es impecable: a un cuarto de giro de la rueda conmuta con seguridad.

Completaré la exposición con unas ideas sobre el funcionamiento, pero será dentro de una semana más o menos, pues estaré de viaje y no tendré acceso a internet.

Saludos,

Germán
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Re: Iluminación DCC para Talgos y similares

Mensajepor liquigas » 24 Abr 2016 18:46

Buen invento, el mío es esclavo de una 3000T que controla las luces del tren desde el deco(tengo que mejorarlo).



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Re: Iluminación DCC para Talgos y similares

Mensajepor GJZ » 24 Abr 2016 19:17

Excelente German.

Muchas gracias por compartirlo



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Re: Iluminación DCC para Talgos y similares

Mensajepor ANDALUCES » 03 May 2016 13:37

Un trabajo muy currado. Si señor. Chapó.




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