LPS, Local Positioning System

Het blijft me bezighouden: hoe bepaal ik de positie van treinen en wagonnen. Dus opnieuw een idee uitgeprobeerd: met behulp van ultrasoon geluid!

Nu klinkt dat [pun intended] misschien wat raar, maar geluid gaat met een snelheid van ‘slechts’ zo’n 340 meter per seconde. Dus 34cm per milliseconde. En als je je bedenkt dat een Arduino zo ongeveer op de microseconde kan meten, dan weet je dat in principe een positiebepaling door het verschil wanneer een geluidspuls vanaf een loc bij verschillende ontvangers aankomt te meten, ook de daadwerkelijk positie heel redelijk bepaald kan worden. Eigenlijk wat een GPS-ontvanger ook doet, maar dan op kleinere schaal en met geluid in plaats van radio-golven.

Maar helaas, een eerste test verliep niet goed. Bij onze grote vriend AliExpress een stuk of wat ultrasone tranceivers gekocht, en daar mee aan het experimenteren.

Helaas blijken deze jongens heel erg richtingsgevoelig. Als je er net naast mikt wordt er meteen helemaal niets meer ontvangen. En dan wordt in de praktijk vrijwel geen enkele puls die vanaf de loc wordt verstuurd daadwerkelijk door een ontvanger ‘gezien’.

Op zoek naar een andere oplossing…

220V voorziening

Toch maar een keer alles wat met 220V te maken heeft op één plank gemonteerd. Bovenaan een kunststof behuizing met aansluitingen voor een apparaatstekker, de noodschakelaar, twee stopcontacten waarvan er een geschakeld wordt via de noodschakelaar en de andere -voor de pc- niet, en twee aanluiten naar de gelijk- en wisselstroomvoedingen.

Detectie

Om te detecteren waar een trein zich bevindt heb ik gekozen voor Hall-sensoren die tussen de bielzen geplaatst worden. De treinen en wagonnen worden voorzien van magneten, zodat elke Hall-sensor een signaal afgeeft zodra een trein of wagon over de sensor rijdt.

Per detectiepunt zijn er twee sensoren, zodat ook de beweegrichting bepaald kan worden.

En het werkt! Let op het led’je boven in beeld dat even aan gaat op het moment dat de wagon over de sensor beweegt:

 

Ballasten!

Ok, duidelijk niet het leukste onderdeel van een modelspoorbaan. Maar het moet toch gebeuren: ballast aanbrengen op de baan.

Ik ben begonnen met de spoorbrug, omdat daar ook de eerste elektronica ingebouwd moest worden. Inmiddels ligt de ballast er op, en heb ik het gefixeerd met voorstrijk. Nu 24 uur laten drogen en ik ben benieuwd hoe goed het dan ligt.

Koploper Aegon

Mijn nieuwste aanwinst: een Koploper met Aegon reclame. Gisteren naar de modelspoorbeurs in Zutphen geweest. Prijzen vielen me zwaar tegen, het lijkt wel of het allemaal ieder jaar duurder wordt. Alleen deze Koploper heb ik voor een schappelijke prijs aan kunnen schaffen.

Lima heeft zes uitvoeringen van de Koploper gemaakt: zonder reclame en dus in de bekende blauw/gele kleuren zoals je ze nu nog steeds rond ziet rijden, en met reclame van KML, Martinair, Lage Landen, Aegon en Randstad.
Alleen die laatste ontbreekt nog in de collectie.

 

De brug

Aangezien de baan een U-vorm heeft, kan je niet rondrijden. Dat wordt verholpen door de uiteinden van de U te verbinden met een brug. Ik heb een mooie Märklin-brug op de kop kunnen tikken, en die wordt nu geplaatst.

Op de achtergrond zie je ook het station dat recent op de baan is geplaatst.

Weer iets verder…

De Electronica-bak is weer iets verder, en de eerste vijf wissels zijn aangesloten.

Ongeveer een uur kwijtgeraakt aan een defecte trafo, maar na een paar uurtjes zweten heb je dan ook wat.

Een bak aan electronica…

De electronica voor de automatisering heeft ook ruimte nodig. Hiervoor heb ik een houten bak gemaakt met als bodem vrij dun triplex. Hierdoor is het lichtgewicht en kan er toch her en der iets met boutjes in vast gezet worden.
De bak wordt met onder de baan tegen de wand bevestigd, met scharnieren zodat ik ook nog bij de onderkant kan om de boutje aan te draaien.

Rechts tegen de wand van de doos zie je de USB naar I2C-convertor. Dit is het punt waar de PC met het geheel verbonden wordt.
De uitgang van de I2C gaat naar twee blokken van elk 16 relais. Deze bedient straks de wissels en ontkoppelrails.
Links zie je een gevoede USB-hub die zorgt voor de voeding van het I2C-gebeuren.

Een rij bedieningen voor de seinen is het volgende dat wordt toegevoegd.