logo pp3r
seleziona tema:
h o m eL O G I NForum
Le pagine di lucioTS
Loco 36792  -  72442 auto costruito  -  K83 auto costruito  -  S88N auto costruito  -  sensore IR  
luce in cabina gru 7051  -  treno cantiere  
Un sensore IR come 'binario di contatto'

Vi presento un sistema alternativo ai binari di contatto tradizioni.

Tutto il mio plastico si sviluppa con binari serie M, quindi non è possibile l'uso dei sensori reed (magnetici) in quanto a lungo andare la calamita necessaria ad attivarli potrebbe 'magnetizzare' il binario stesso causando la continua attivazione del sensore.

 

Ho quindi preso spunto dal mondo della robotica per costruire un circuito che si attivasse al passaggio del convoglio.

Il primo esperimento

I primi esperimenti hanno riguardato un semplice fotodiodo. Ogni qualvolta un oggetto oscurava il fotodiodo ottenevo un contatto. Ma questo significava che ogni locomotore, ogni carro ed ogni oggetto passasse sopra il sensore avrebbe attivato il circuito.

Il secondo passo

Il secondo passo è stato di usare un emettitore all'infrarosso (TX) ed un ricevitore (RX). L'uso di tale combinazione limitava l'attivazione del sistema al solo 'riflettersi' del segnale IR. Quindi locomotori e carri dotati di apposito apparato riflettente (carta stagnola) facevano attivare il circuito, mentre locomotori e carri non dotati di riflettente passavano sopra senza attivare il circuito.

La finalizzazione

Ma il sensore subiva ogni tanto qualche falso contatto dovuto alla luce (elettrica) o al riflettersi di un oggetto riflettente.

L'unica soluzione era di codificare gli impulsi IR. La soluzione veniva dagli impianti di controllo degli apri cancelli. Ma il circuito di pilotaggio di tale sensore si basava sulla potenza. Il circuito risultava troppo dispendioso in termini economici e la potenza di trasmissione era troppo elevata.

Dopo vari circuiti di prova basati su due moduli separati (uno trasmittente ed uno ricevente) ho trovato una validissima soluzione nell0uso di un singolo componente che faceva tanto da trasmettitore quanto da ricevitore.

 

Il montaggio dei sensori

Ora restava da risolvere il problema del posizionamento dei sensori (TX e RX) nel binario.

I sensori led utilizzati, seppur di diametro di 3mm, sporgevano troppo per essere direttamente applicati al binario (problemi con il pattino). I sensori dovevano essere abbassati rispetto alla linea della terza rotaie o comunque non dovevano intralciare il passaggio del pattino.

Inoltre bisognava risolvere il problema della attivazione per senso di marcia. Con lo schema poroposto si ottine un controllo direzionale in quanto il sensore viene attivato solo al passaggio del riflettente sopra di esso.

La soluzione trovata la vedete nelle foto qui sotto.

 

1 --> porta led. Normale porta led quadrato per led da 3mm.

2 --> unione di 2 porta led. La fortuna ha voluto che la distanza tra i due led sia esattamente la distanza tra due traversine del binario M.

3 --> i porta led con i 2 led, TX e RX. Il problema era la sporgenza del led. Bisognava limitare l'altezza e quindi ho allargato il foro del porta led per affogare il led.

4 --> i due led sono stati affogati in modo da ridurre la loro sporgenza. Ma ora il prlbelma era nel corpo del porta led, troppo alto per essere nascosto sotto al binario.

5 --> i porta led sono stati tagliati per ridurre il loro ingombro in altezza.

6 --> i collegamenti saldati ai terminali dei led. L'uso di una guaina termo restringente assicura maggior isolamento.

7 --> il posizionamento sotto al binario M. Ho effettuato due fori da 3mm ed ho inserito i due led. Una colata di colla a caldo fissa il tutto ed isola i contatti. Il foro che si nota sulla destra è il foro presente sui binari per l'eventuale vite di fissaggio.

8 --> ed ecco come si presentano i due led sopra al binario.

9 --> altra angolazione. I fori sono stati fatti nella linea mediana tra la terza ed il binario nel centro tra due traversine. L'uso di un trapano a colonna e consigliato per tale operazione.

10 --> le scheda del circuito di pilotaggio dei led. Tale scheda ha incorporato anche un relè per uso come contatto.

11 --> schema elettrico del sensore

12 --> ecco il riflettente che aziona il sensore. Una strisciolina di materiale rifrangente (qui carta regalo argentata) fissata con biadesivo. ùLa posizione fà si che il sensore si attivi solo se si ottiene un passaggio sopra i led., quindi si ottine anche un controllo direzionale.

 

 

Per una spiegazione del funzionamento, lo schema completo e l'elenco dei componenti utilizzati trovate una scheda pdf nella sezione Tips & Tricks del sito 3Rotaie.it

Clicca qui per link diretto a questa discussione sul forum (3Rotaie)


foto 1 - porta led singolo


foto 2 - i porta led agganciati


foto 3 - posizionamento dei led


foto 4 - i led affogati


foto 5 - porta led tagliato


foto 6 - i collegamenti


foto 7 - fissaggio


foto 8 - I sensori lato binari


foto 9 - i sensori nel binario


foto 10 - la scheda circuito


foto 11 - Schema elettrico sensore


foto 12 - riflettente (loco Br211)