मॉडल रेलमार्ग में दूरी और गति का पता लगाने के लिए एक अच्छा तरीका क्या है?

Question

सामने मुझे आधुनिक माइक्रोकंट्रोलर्स और उनके सॉफ़्टवेयर के बारे में बहुत कम जानकारी होनी चाहिए - मैं पावर इंजीनियरिंग और बड़ी मोटरों को बेहतर तरीके से जानता हूँ (45 वर्ष)।

अब, मेरा सवाल है: इलेक्ट्रॉनिक्स के बारे में पोते-पोतियों को उत्साहित करने की कोशिश करना। वे मॉडल रेलवे से प्यार करते हैं, इसलिए हम बिट द्वारा एक ट्रेन निगरानी प्रणाली का निर्माण कर रहे हैं।

वर्तमान समस्या: ट्रैक पावर के साथ खिलवाड़ किए बिना, एक विशिष्ट ट्रैक स्थान से एक लोकोमोटिव की दूरी (वैकल्पिक गति) का पता लगाने के लिए।

नियंत्रण मंच: स्टेलारिस लॉन्चपैड

विकल्पों पर विचार:
* TSOPxxxx "गूंगा" फिक्स्ड आवृत्ति थरथरानवाला और आरएफ एलईडी लोको के साथ - मुझे गति की जानकारी कैसे मिलेगी?
* TSOPxxxx और emitter ट्रैकसाइड पर, लोको से रिफ्लेक्शन - टाइम-ऑफ़-फ़्लाइट द्वारा गति प्राप्त कर सकते हैं, हो सकता है
* 5 वोल्ट लाल लेजर और सेंसर के रूप में लाल एलईडी द्वारा ब्रेक का पता लगाना (बच्चों को लेजर पसंद है, इसलिए ...) - कोई गति नहीं प्रति पता लगाने वाले स्थान पर कई उपकरणों के बिना पता लगाना
* RFID टैग और ट्रैकसाइड पर एक कॉइल (विशिष्ट लोको की पहचान करेगा जो एक प्लस है) - कोई गति की जानकारी
* अल्ट्रासोनिक दूरी सेंसर - सर्वव्यापी और अच्छी तरह से netizens द्वारा समर्थित, लेकिन बहुत व्यापक कवरेज कोण मुझे संदेह है।
* कई रेडीमेड मॉडल रेलमार्ग उत्पादों में से एक - इस अभ्यास के उद्देश्य के लिए काउंटर

तो, इनमें से कौन सा दृष्टिकोण, या कोई भी अन्य, मुझे सॉफ्टवेयर अंत में कम से कम दुःख देगा, और फिर भी इलेक्ट्रॉनिक डिजाइन पर हाथों में 8 से 12 वर्ष के बच्चों को संलग्न करने के लिए पर्याप्त अवसर शामिल करेगा, जिसके परिणाम वे अनुभव कर सकते हैं? (बिखरे हुए कोला के अलावा) देखने के लिए क्या नुकसान हैं?

ट्रेनें एन-स्केल (1: 160 स्केल) हैं।

Comments

प्रश्न के लिए सिर्फ परिधीय, लेकिन आपकी ट्रेनें किस पैमाने पर हैं? आकार कुछ विकल्पों को समाप्त कर सकता है और अन्य को जोड़ सकता है। (यहाँ एमआरआर उत्साही)।

— अनंदो घोष

एन स्केल। फेयर पॉइंट, ऐसा नहीं सोचा था। सवाल अपडेट किया।

— कदाचित तो

आप रडार की भी कोशिश कर सकते हैं, कुछ गैर-महंगे रडार मॉड्यूल भी हैं। conrad.de/ce/de/product/502370

— starblue

Answer 1

अन्य उत्तरों ने आपकी आवश्यकताओं के लिए उत्कृष्ट इनपुट प्रदान किए हैं; मेरा उत्तर शुद्ध रूप से मॉडल ट्रेनों की निकटता (और उपस्थिति) की संवेदनशीलता पर ध्यान केंद्रित करता है, कोई पहचान नहीं है, जिस पैमाने पर मैं इसमें रुचि लेता हूं, छोटे एन और टी तराजू।

सॉफ्टवेयर सादगी के लिए आपकी आवश्यकता को ध्यान में रखते हुए, एक कटा हुआ अवरक्त ट्रांसमीटर / सेंसर संयोजन सबसे आसान होगा। TSOP उपकरणों का आपका उल्लेख इंगित करता है कि आप पहले से ही उस पथ का मूल्यांकन कर रहे हैं। इसके बजाय TSSP4P38 पर विचार करें जो विशेष रूप से 38 KHz कटा हुआ IR का उपयोग करके निकटता संवेदन के लिए डिज़ाइन किया गया है:

यह बताना कि आपके लिए पहले से क्या स्पष्ट हो सकता है: विद्युत चुम्बकीय तरंगों (आईआर, राडार आदि) के समय की उड़ान के माध्यम से दूरी संवेदन आपके उद्देश्यों के लिए अव्यावहारिक है: प्रकाश की गति को देखते हुए, मादाओं में संकल्प या 0 से 10 के लिए कम की आवश्यकता होती है सेंटीमीटर लक्ष्य दूरी आप शायद (1: 160 एन-स्केल) के साथ काम कर रहे हैं। "वास्तविक दुनिया" पारगमन पथ में आप एक टिप्पणी में उल्लेख करते हैं, दूरियां बड़ी हो सकती हैं, मैं कल्पना करता हूं।

मॉडल रेलमार्गों में प्रयुक्त एक आईआर चिंतनशील सेंसर तंत्र में आम तौर पर परिलक्षित आईआर सिग्नल की तीव्रता शामिल होती है, जो लोकोमोटिव दृष्टिकोण के साथ प्रति-वर्ग कानून में वृद्धि होगी।

आपके डिवाइस को TSAL6200 और TSSP4P38 की तरह IR LED की आवश्यकता होगी , TSSP डेटाशीट के पृष्ठ 5 पर आरेख जैसी किसी चीज़ में रखे। संयोजन आपके ट्रैक पर संबंधों के बीच मुहिम शुरू की जाएगी, प्रत्येक रास्ते का सामना करना पड़ेगा। यदि आप इसे कम माउंट करते हैं और पटरियों के लगभग समानांतर इंगित करते हैं, तो बाहरी ऑब्जेक्ट प्रतिबिंबों को कम से कम किया जाएगा, जो कि ब्लिंकर के रूप में काम कर रहा है।

टीएसएसपी का उत्पादन प्रतिबिंबित आईआर के अनुपात में तर्क-स्तर की नब्ज है। एक लोकोमोटिव दृष्टिकोण के रूप में, लगातार दालों को लंबा हो जाता है, इसलिए कम से कम 2 लगातार दालों की रीडिंग, अधिमानतः कई और, पल्स अवधि का एक सेट प्रदान करेगा और इस तरह एक गति संकेत। डेटाशीट से:

TSSP4P38 की आउटपुट पल्स चौड़ाई में एमिटर की दूरी या एक प्रतिबिंबित वस्तु की दूरी के लिए लगभग रैखिक संबंध है। TSSP4P38 को ऊर्जा की बचत फ्लोरोसेंट लैंप से लगभग सभी सहज दालों को दबाने के लिए अनुकूलित किया गया है।

यदि आप अपने डिवाइस के लिए व्यावहारिक सटीक आवश्यकताओं के साथ बने रहते हैं, तो "तेज" बनाम "धीमी", "निकट" बनाम "पुनरावृत्ति", और निश्चित रूप से सेंसर रेंज के भीतर एक लोकोमोटिव की उपस्थिति संभव है।

आपको दृश्यों से स्थिर प्रतिबिंब जैसे उदाहरणों के लिए सिस्टम को आधारभूत बनाना होगा। इसके अलावा, वास्तविक गति बनाम लगातार पल्स लंबाई का अंशांकन "तेज" / "धीमी" रेंज मैपिंग प्रदान करेगा।

पल्स अवधि को आपकी पसंद के माइक्रोकंट्रोलर पर एक टाइमर / काउंटर इनपुट का उपयोग करके मापा जा सकता है। Arduino पर ऐसा करने के लिए वेब पर कई उदाहरण हैं, लेकिन जैसा कि आपने एक स्टेलारिस लॉन्चपैड का उपयोग करने का उल्लेख किया है, इसके लिए कुछ शोध की आवश्यकता हो सकती है।

यह एक समाधान का एक उच्च-स्तरीय अवलोकन है, कृपया यह पूछने के लिए स्वतंत्र महसूस करें कि क्या विशिष्ट पहलुओं को स्पष्टीकरण की आवश्यकता है। एक अनुमान के अनुसार, आपकी बताई गई पृष्ठभूमि को देखते हुए, यह एक रातोंरात परियोजना नहीं होगी, लेकिन एक छुट्टी के मौसम में प्राप्त करने योग्य है। में से कुछ रेडीमेड मॉडल रेलवे उत्पादों आप इस तंत्र का उपयोग उल्लेख किया है।

---

अधिक सामान्य दूर-संवेदी चर्चा के लिए, कृपया पहले के प्रश्न से इस उत्तर को देखें।

Comments

यह इंगित करने के लिए धन्यवाद कि मुझे क्या स्पष्ट होना चाहिए था, लेकिन यह नहीं था कि उड़ान की ईएमएफ समय मेरी रुचि की दूरी के लिए बहुत कम है। +1 मेरे उद्देश्यों के लिए अब तक का सबसे अच्छा और सरलतम फिट होने के लिए, यह स्वीकार करेगा कि कुछ भी बेहतर नहीं हुआ।

— क्रम से

Answer 2

अगर मैं एक मॉडल रेल को स्वचालित कर रहा था मैं ट्रेन कारों के बॉटम पर बारकोड लेबल लगाऊंगा। फिर पटरी के बीच में फैले मैं बारकोड पाठकों को जगह देता हूँ, जो रेल के बीच से होता है।

इससे आप कारों की स्थिति, गति और पहचान का पता लगा सकते हैं। हर कार का अपना यूनिक बारकोड होगा, न कि केवल लोकोमोटिव।

इस विधि की स्थिति संवेदन बहुत ही महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह इस बात पर निर्भर करता है कि ट्रेन कब किसी सेंसर के ऊपर से गुजरती है। लेकिन यह ज्यादातर चीजों के लिए ठीक काम करना चाहिए। आप हमेशा ट्रैक में महत्वपूर्ण बिंदुओं पर अधिक सेंसर लगा सकते हैं और कम सेंसर जहां यह बहुत ज्यादा मायने नहीं रखता है।

इस पद्धति का एक बड़ा लाभ यह है कि प्रति ट्रेन कार की कीमत बहुत कम है, केवल एक लेबल जिसे आप अपने लेजर या इंक-जेट प्रिंटर पर प्रिंट कर सकते हैं। प्रति ट्रेन कार की जटिलता बहुत कम है। और प्रत्येक कार में जोड़ा गया वज़न भी कम है।

मैं सेंसर के रूप में एक IR एलईडी और फोटोट्रांसिस्टर का उपयोग करके इसे लागू करूंगा (इन दोनों में निर्मित घटक हैं), और इन्हें एक माइक्रोकंट्रोलर से कनेक्ट करें। प्रत्येक सेंसर का अपना माइक्रोकंट्रोलर होता है। तब अलग-अलग सेंसर एक साधारण नेटवर्क (जैसे RS-485 बस) का उपयोग करके एक साथ जोड़ा जा सकता है। आईआर एलईडी के साथ, सेंसर को नग्न आंखों से देखना मुश्किल होगा। प्रति सेंसर + एमसीयू की कुल लागत यूएस $ 3 के तहत हो सकती है, एक छोटे पीसीबी को शामिल नहीं कर सकती।

Comments

यह वही विचार है जिसके बारे में मैंने तुरंत सोचा जब मैंने प्रश्न पढ़ा। एक छोटा सा मुश्किल मुद्दा जो मैं देख रहा हूं वह यह होगा कि एक्सल ऊंचाई पर नीचे की ओर लटकाए गए बारकोड्स शायद थोड़ा बदसूरत दिखेंगे, लेकिन अगर वे इससे अधिक हैं तो सेंसर लगाने की आवश्यकता होगी जो संपर्क दूरी से परे वस्तुओं पर ध्यान केंद्रित करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं। , जो खोजने में कठिन हो सकता है। सर्वोत्तम परिणामों के लिए, यह निश्चित रूप से लेबल के लिए ट्रैक के ऊपर एक निश्चित निश्चित ऊंचाई पर निर्णय लेने के लिए वांछनीय होगा, और सभी लेबल को उस ऊंचाई पर माउंट किया जाएगा।

— सुपरकाट

चूंकि मैं एक ही स्थान संवेदन (स्टेशन दृष्टिकोण) की तलाश में हूं, यह एक विचार हो सकता है। हालांकि, मैं गति और दूरी संवेदन पहलुओं के बारे में थोड़ा भ्रमित हूं - वे काम कैसे करते हैं? पहचान, हाँ, एकदम सही! इसके अलावा, कोई रास्ता नहीं मैं आधा दर्जन डिवाइस बनाने के लिए बच्चों का ध्यान लंबे समय तक रोक सकता हूं - इसके लिए 2 डिवाइस होने चाहिए, 1 जो मैं उनके लिए बनाता हूं और 1 वे खुद बनाते हैं। एक आने के लिए और एक गाड़ियों को छोड़ने के लिए। यह गंभीर लेआउट नियंत्रण नहीं है, यह इलेक्ट्रॉनिक्स में उन्हें प्राप्त करने के लिए एक "प्रवेश द्वार" है।

— कदाचित तो

यदि आपके पास बार कोड के दोनों छोर पर धारियों के लिए अलग-अलग चौड़ाई है, तो आप दिशा निर्धारित कर सकते हैं। धारियों के बीच की दूरी का उपयोग करके गति की गणना की जा सकती है।

— tcrosley

@tcrosley डेटा को एन्कोड करने के कई तरीके हैं ताकि दिशा और गति निर्धारित की जा सके- कुछ त्रुटि का पता लगाने के साथ-साथ।

@supercat लेबल ऊंचाई मुश्किल हो सकती है। एक एलईडी के बजाय लेजर का उपयोग करने से प्रयोग करने योग्य दूरी काफी अच्छी हो सकती है, लेकिन यह एक सुपर कम पावर लेजर होना चाहिए और ध्यान केंद्रित करना मुश्किल होगा।

Answer 3

मैं गाड़ियों के सिग्नल देने के लिए रोड क्रॉसिंग के दोनों ओर ऑप्टिकल अवरोधक या रिफ्लेक्टर विधि के साथ शुरू करूँगा और एक चमकती लाल एलईडी चालू करूँगा। रिमोट ट्रैकिंग ट्रेनों के क्रॉसिंग और प्रत्यक्ष और गति के संकेतक के साथ एक ट्रेनमैप के लिए तार भी हो सकती है।

बार-कोड स्कैनर भ्रामक रूप से सरल है जब तक आपको लेजर बीम सुरक्षा, लेबल गति ट्रैकिंग दर और कंप्यूटिंग बार अंतराल अंतराल की गणना करने के लिए गति की गणना करने के लिए और सॉफ्टवेयर में प्रत्यक्ष आयन को निर्धारित करने के लिए कोड की सामग्री को मान्य करना होगा।

परियोजना में टूट;

• प्रणाली कार्यात्मक डिजाइन
  • आदानों, प्रक्रियाओं, ouputs (झूठी ट्रिगर अस्वीकृति शामिल करें)
• इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइन
  • योजनाबद्ध, बीओएम, लेआउट
• ऑप्टिकल पथ डिजाइन
  • emitter और डिटेक्टर पथ और रेंज, आवृत्ति प्रतिक्रिया, शोर अस्वीकृति
• निर्माण और परीक्षण
  • ट्रैक से बिजली के साथ तारों, शोर फ़िल्टरिंग और यांत्रिक, विद्युत विवरण

आईआर सिग्नल की रुकावट का पता लगा सकता है या तो एक ही तरफ से सिग्नल का सबसे आसान या प्रतिबिंब का पता लगा सकता है। दो आसन्न डिटेक्टरों के लिए यह अनुक्रम बताता है कि गति किस दिशा और समय अंतराल को इंगित करती है। इसे एनालॉग या डिजिटल तरीकों से मापा जा सकता है।

आईआर बारकोड स्कैनर या तो कोड पर निर्भर करता है जो डिटेक्टर को तेज गति से अतीत में ले जाता है या ब्लैक कार्बन के प्रकाश या अवशोषण के बिखरने से बारकोड के अतीत को परावर्तित किए जाने वाले एमिटर पर परिलक्षित होता है। स्थिर लेजर बीम का सामना करने के लिए वैकल्पिक रूप से बिजली को सुरक्षित स्तर तक फैलाने या फैलाने के लिए वैकल्पिक रूप से बदलना होगा और फिर आवारा प्रकाश की शक्ति घनत्व को कम करने के लिए एक छोटी पथ लंबाई के लिए ध्यान केंद्रित किया जाना चाहिए।

Comments

यदि कोई बारकोड प्रारूप को एप्लिकेशन के आसपास डिजाइन करता है तो बारकोड सेंसिंग को सरल बनाया जा सकता है। यदि कोई सेंसरों की एक जोड़ी को साथ-साथ इस्तेमाल करता है (प्रत्येक रेल के समीप), और बारकोड प्रारूप को डिज़ाइन करता है ताकि एक पक्ष काले और सफेद पट्टियों का एक निश्चित पिच अनुक्रम हो, जबकि दूसरा पक्ष वास्तविक डेटा रखता है, इसे चाहिए यह निर्धारित करना आसान है कि कौन सा पक्ष निश्चित पिच वाला पक्ष है; यदि सभी बारकोड एक ही पिच का उपयोग करते हैं, तो यह तुरंत कह देगा कि ट्रेन कितनी तेजी से जा रही थी, और कार किस रास्ते का सामना कर रही थी। इसके अलावा, यह डिकोडिंग की अनुमति देगा भले ही ट्रेन की गति बदल जाए।

— सुपरकैट

अच्छा विचार घड़ी और डेटा

— टोनी स्टीवर्ट Sunnyskyguy EE75

संभवत: केवल एक ही सेंसर का उपयोग करके दिशा और गति का पता लगाया जा सकता है यदि बारकोड सेंसर उत्तर रेल के पास लगाए गए थे, प्रत्येक कार में दो बारकोड थे, और बारकोड प्रारूप में पर्याप्त अतिरेक था (जैसे मैनचेस्टर कोडिंग का उपयोग करें, और अंतर्निहित डेटा सुनिश्चित करें। "1" का एक अच्छा मिश्रण है और "0" के है एक तो चीजों की व्यवस्था कर सकता है ताकि प्रत्येक बारकोड एक पूरब और पश्चिम अंत होता है (उन परिभाषाओं सही किया जा रहा है जब बारकोड उत्तर रेल नजदीक

— supercat

अरे, यह बहुत दिलचस्प हो रहा है! धन्यवाद, बार कोड स्कैनर (टिप्पणियों में), और @Richman पर उपयोगी अंतर्दृष्टि, मैं आईआर विचार को पसंद करने लगा हूं, यह वही है जो हम वास्तविक जीवन में बहुत कुछ करते हैं: ट्रांसमीटर और एक ही पैकेज में रिसीवर, पारगमन में एम्बेडेड पथ, या इस मामले में, ट्रैक के संबंधों के बीच। बारकोड समाधान अब इतना आकर्षक नहीं लग रहा है क्योंकि सॉफ्टवेयर मेरी समस्या बनने जा रहा है, और मैं सॉफ्टवेयर को बहुत अच्छा नहीं बोलता, इसलिए कहने के लिए!

— लगातार