Layout de modelo de ferrovia com tapume de passagem automatizado (V2.0): 13 etapas (com fotos)

2025 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2025-01-23 15:03

Este projeto é uma atualização de um dos projetos anteriores de automação do modelo ferroviário, o Layout da ferrovia modelo com ramal automatizado. Esta versão adiciona a funcionalidade de acoplamento e desacoplamento da locomotiva com o material circulante. A operação do traçado ferroviário é a seguinte:

• A locomotiva partirá da linha principal e prosseguirá para o tapume para acoplar-se ao material rodante.
• A locomotiva irá acoplar e tirar o trem do desvio para a linha principal.
• O trem vai começar a se mover, acelerar, dar algumas voltas no layout e diminuir a velocidade.
• A locomotiva levará o trem de volta ao tapume no loop final, onde se desconectará do material rodante e continuará adiante.
• A locomotiva fará uma volta ao redor da pista, desacelerará e parará no ponto inicial.
• A locomotiva aguardará um determinado período de tempo e toda a operação será repetida novamente.

Então, sem mais delongas, vamos começar!

Etapa 1: Assistir ao vídeo

Assista ao vídeo para ter uma ideia completa de como ocorre toda a operação ferroviária explicada na etapa anterior.

Etapa 2: Obtenha todas as peças e componentes

Agora que você sabe como as coisas estão indo, pegue todas as peças e componentes listados abaixo para começar!

• Um microcontrolador Arduino (qualquer placa Arduino pode ser usada, mas tome cuidado com as conexões dos pinos).
• Um módulo de driver de motor L298N (este tipo de driver de motor é recomendado, em relação à sua capacidade e preço).
• 5 fios de jumper macho para fêmea (para conectar os pinos de entrada do driver do motor aos pinos de saída digital da placa Arduino.)
• Conjunto de 3 fios de jumper macho para fêmea, um total de 6 (para conectar os sensores à placa Arduino.)
• 6 fios de jumper da placa de ensaio (dois para conectar a alimentação da trilha a uma saída do acionador do motor e quatro para conectar duas saídas do tapume para a outra saída do acionador do motor).
• Duas faixas 'sensoriais'.
• Uma fonte de alimentação de 12 volts (capacidade atual de pelo menos 1 A.)
• Um cabo USB apropriado para conectar a placa Arduino a um computador (para programação).
• Um computador (obviamente:)
• Trilhas para fazer o layout.

Etapa 3: faça upload do programa Arduino para o microcontrolador Arduino

Obtenha o IDE do Arduino aqui. Percorra o código para entender como a operação funcionará.

Etapa 4: faça o layout

O layout conterá um tapume de passagem com uma pista de desacoplamento magnético na saída do tapume para permitir que a locomotiva se desacople do material rodante antes de deixar o tapume. Uma pista 'detectada' será instalada logo após o tapume para permitir que o microcontrolador saiba quando a locomotiva sai do tapume ou cruza aquela seção específica da pista.

Outra via 'detectada' será instalada antes do tapume, de modo que o comprimento da via entre esta via 'detectada' e a derivação em relação à direção de movimento do trem seja maior do que o comprimento do trem.

Após configurar o layout, certifique-se de que os trilhos dos trilhos estejam limpos para garantir o bom funcionamento do trem.

Etapa 5: Conecte os Turnouts ao driver do motor

Conecte os dois desvios em paralelo (+ ve e -ve de um para o + ve e -ve do outro, respectivamente). Conecte as saídas paralelas com fio aos pinos de saída do módulo acionador do motor marcados como 'OUT1' e 'OUT2'. Pode ser necessário reverter a conexão de desvio para a saída do acionador do motor se eles mudarem para a direção errada após ligar a configuração.

Etapa 6: conecte o driver do motor ao alimentador de energia da esteira

Conecte os fios do alimentador de energia da trilha aos pinos de saída do driver do motor marcados como 'OUT3' e 'OUT4'. Pode ser necessário inverter a polaridade da conexão da fiação se a locomotiva começar a se mover na direção errada após ligar a configuração.

Etapa 7: Conecte o driver do motor à placa Arduino

Remova o conector do jumper do pino do driver do motor marcado 'ENB'. Conecte o terminal '+ 12-V' do módulo do driver do motor ao pino 'VIN' da placa Arduino. Conecte o pino 'GND' do módulo do driver do motor ao pino 'GND' da placa Arduino. Faça as seguintes conexões entre o driver do motor e a placa Arduino:

Motorista -> placa Arduino

IN1 -> D12

IN2 -> D11

IN3 -> D9

IN4 -> D8

ENB -> D10

Etapa 8: conecte as trilhas 'sensorizadas' à placa Arduino

Conecte os pinos 'VCC' dos sensores ao pino '+ 5 volts' da placa Arduino. Conecte os pinos 'GND' dos sensores ao pino 'GND' da placa Arduino.

Conecte o pino 'OUT' do sensor na saída do revestimento ao pino 'A1' da placa Arduino. Conecte o pino 'OUT' do sensor restante ao pino 'A0' da placa Arduino.

Etapa 9: Conecte a placa Arduino à alimentação

Conecte a placa Arduino a uma fonte de alimentação CC de 12 volts por meio do conector de alimentação.

Etapa 10: Coloque o material circulante e a locomotiva nos trilhos

Usando uma ferramenta de releitura, posicione a locomotiva na linha principal e o material rodante no tapume.

Etapa 11: Verifique todas as conexões de fiação e os trens

Certifique-se de que a locomotiva e o material rodante não sejam descarrilados. Verifique novamente todas as conexões de fiação e tome cuidado com a polaridade das conexões de alimentação.

Etapa 12: Ligue a energia e coloque o trem em funcionamento

Se tudo correr bem, você deverá ver sua locomotiva começando a se mover e rodar como no vídeo. Se a locomotiva começar a se mover na direção errada ou os desvios mudarem na direção errada, inverta a polaridade de sua conexão de fiação com o terminal de saída do módulo acionador do motor.

Etapa 13: modificar o projeto

Vá em frente e mexa no código e no design do Arduino para adicionar mais funções, operar mais trens, adicionar mais desvios e assim por diante. Faça o que fizer, tudo de bom!