Môj ocino plánoval na svojom koľajisku analógovú prevádzku. Kúpil si od suseda ovládač FZ1, ktorý asi pozná každý modelár, ktorý zažil koľajiská v dobách minulých. Tento ovládač je na menšie koľajiská viac než dobrý, vyžaduje však zvlášť ovládací pult na výhybky a iné príslušenstvo. Maximálny výstupný prúd dokáže dodať v dostatočnej kapacite pre menšie obývačkové koľajiská, je to 1,2A. Má však aj svoje nevýhody, napríklad dochádza k mechanickému poškodeniu otočného ovládača na reguláciu jazdy vlaku používaním. Ja som sa rozhodol zachovať jeho predstavu analógovej prevádzky, ale posunul som to do vyššieho levelu – pulzné ovládanie jazdy vlaku s použitím mikrokontroléra arduino, ktoré umožňuje ovládať zároveň aj všetko príslušenstvo.
Pôvodná prvá verzia bola veľmi jednoduchá. Išlo o mikrokontrolér Arduino Mega 2560, displej s 2 riadkami po 16 znakov a dve relátkové polia. Potrebnú energiu dodával spomínaný transformátor FZ1 – svorky 16V striedavých. Toto napájanie som si upravil jednoduchým spôsobom pomocou diódového mostíka, stabilizátorov napätia L7805 a L7812 a niekoľkých kondenzátorov. Teda som dostal do koľajiska 16V striedavých na napájanie cievok výhybiek, 12V stabilizovaných na napájanie vlakových súprav, mikrokontroléra a osvetlenia a 5V stabilizovaných na napájanie relátok, displeja a podobne. Celé koľajisko malo jediný spôsob ovládania, konkrétne pomocou diaľkového ovládača zo starého pokazeného DVD prehrávača.
Jazda vlakov bola pôvodne riadená mostíkom L293D, ako v predchádzajúcich verziách pulzných ovládačov, ale rovnako ako pri týchto pulzných ovládačoch, aj tu sa vyskytol problém s osvetlením lokomotív. Preto som sa rozhodol prerobiť tento obvod a vymeniť tento mostík za tranzistor a dvojité relátko. Tranzistor reguluje napätie pomocou pulzov a relátko prepína polaritu privedenú do koľají. Síce namiesto jednej súčiastky sú použité ďalšie dve, ale to mi nevadí, pretože problém s osvetlením sa tým odstránil. A keď som už rozobral elektroniku, rozhodol som sa pre kompletnú rekonštrukciu.
Celková skladba ovládania sa síce zachovala, ale pribudla možnosť ovládať koľajisko okrem diaľkového ovládača aj pomocou digitálneho enkóderu. Teda jediným ovládacím prvkom sa dá ovládať celé koľajisko. Otáčaním rýchlosť vlaku, jedno stlačenie enkóderu mení smer jazdy, dvojité stlačenie mení vlakové cesty, ktoré sú na tomto malom koľajisku možné až tri a dlhé podržanie zapína alebo vypína osvetlenie koľajiska. Viac toho tu nie je potrebné, nakoľko s osvetlením lámp sa rozsvietia aj budovy a príslušenstvo, ako napríklad ohnisko pri chate pri jazere. Ovládanie je urobené tak, že sa dá koľajisko ovládať aj pomocou enkódera, diaľkového ovládača alebo aj kombináciou spolu. Teda napríklad pridáme rýchlosť enkóderom, ale brzdiť alebo viac pridať môžeme aj diaľkovým ovládačom a podobne.
Ďalšia zmena oproti pôvodnej elektronike je výmena displeja – 2riadkyx16znakov za väčší, 4riadkyx20znakov. To umožnilo zobraziť na displeji viac informácií, navyše tento displej už nekomunikuje s arduinom priamo, ale cez sériový prevodník, teda na pripojenie stačí iba 2 kábliky plus 2 kábliky napájanie. To je fajn, nakoľko káblov je tam použitých dosť a teda nepotrebujem tam zapratávať priestor ďalšími káblikmi… Samozrejme pribudlo ešte jedno nezávislé Arduino Uno s TFT displejom a microSD kartou, do ktorého som urobil program na zobrazovanie fotiek z karty. Displej je síce malý, má rozlíšenie iba 320×240 pixelov, ale je to pekné oživenie ovládacieho panelu a prednej strany koľajiska. Na toto rozlíšenie som samozrejme musel upraviť aj zobrazované fotografie, nakoľko to nie je komerčný fotorámik a sám si to nevie zmenšiť.
Celé ovládanie je veľmi jednoduché vďaka softwarovému nastaveniu vlakových ciest, teda stačí zvoliť konkrétnu vlakovú cestu a tá sa prostredníctvom Arduina a relátkového poľa nastaví. Tento systém má aj tú výhodu, že mikrokontroler ďalším relátkovým poľom pustí napájanie iba do konkrétnych koľají, ktoré sú nastavené a teda keby sme mali na stanici napríklad dve vlakové súpravy, tak sa pohne iba tá, ktorá má nastavenú vlakovú cestu. Čiže niečo ako auto-blok, ale plne automatický. Ešte ma počas písania tohto článku napadlo, že nemám nikde signalizáciu, ktorá vlaková cesta je nastavená, ale to poriešim jednoduchým doplnením programu a na displej zobrazím, ktorá koľaj má voľno.
Schému ani program uverejňovať nebudem, v podstate všetko je to na stránke medzi článkami v kategórii Elektronika, len je to skombinované dokopy. Ďakujem Vám za prečítanie článku a verím, že som Vás inšpiroval na vlastné pokusy s týmto skvelým vynálezom, akým tieto mikrokontroléry sú.
Marek Duda
