Analoog minitrix wissel aansturen met Arduino

[Onmogelijkhier]

Vraagje aan Fenna,
In je programma staat #define potPin A7 // aansluitpin van een potmeter (10kohm) voor de rijregelaar
is dit analoog pin 7 waar een van de pennen van de potmeter op moet komen?
Analoog 7 is er niet op de Arduino Uno en ik weet ook niet waar ik de andere twee pennen van de potmeter op aan moet sluiten.

m.v.g. Marcel

[fenix]

Hey Marcel,

hmm die zag ik even niet aankomen .. Je hebt gelijk, op de UNO geen A6 en A7 .. dan kun je kiezen uit A0 , A1, A2 en A3.
A4 en A5 zijn ook beschikbaar op de UNO, maar die zijn ook erg handig om voor I2C te reserveren. Omdat ik best wat met I2C doe, hou ik zelf A4 en A5 in principe altijd vrij daarvoor. al is het maar om debug gegevens naar een extern schermpje te sturen.

Van de potmeter gaat de middelste pin naar de arduino , dan gaat er 1 aan de +5V en de 3e gaat aan de GND van de arduino. Het effect is dat je potmeter een spanningsdeler wordt en daardoor kan de arduino de spanning op de middelste pin van de potmeter lezen en omzetten naar een digitaal getal. Het effect is dat de positie van de potmeter wordt omgezet naar een getal waar je verder weer grappige dingen mee kunt doen.
Welke van de buitenste potmeter pins je aan de + en de GND hangt, is een eigen keuze. Je kunt zo kiezen of je naar links draaiend een laag getal krijgt of naar rechts. Met een rijregelaar vind ik het dan weer handig om dat zo te kiezen dat de draairichting van de potmeter logisch is tov rijrichting van de trein.

Fenna

[Onmogelijkhier]

Bedankt Fenna, Je ziet ik ben aan het lezen in de code

[Onmogelijkhier]

Opbouw van aansluitingen in Fritzing


Nog niet klaar maar wel in de richting

Marcel

[fenix]

Hey Marcel,

Dat is aardig op weg Nog een +5 en een GND naar de potmeter en testen

Waarmee ga je de arduino voeden?
Nog een aandachtspuntje tav voeding, Het kan nog een goed idee zijn om op de 12v trafo een afvlak condensator te zetten om eventuele rimpeltjes in de voedings spanning weg te poetsen. Strak afvlakken van de gelijkspanning in een treintrafo is niet geweldig belangrijk voor de gemiddelde analoge loc. Als het een beetje vlak is, is vaak al goed. Zodra je met PWM gaat spelen, weet ik niet hoe goed het systeem werkt als de voeding voor de motor niet heel vlak is.
Dat is iets waar wellicht een ander op het forum nog iets zinnigs over kan zeggen.

Meestal wordt een elco toegepast om een voedingspanning af te vlakken. deze dingen zijn wel polariteits gevoelig, dus even meten met een voltmeter welke pool van de trafo de + levert. Anders is er met een bruggelijkrichter nog wat te doen, zodat het niet uitmaakt van welke trafo aansluiting de plus komt.
De elco komt dan op de + en - uitgang van de bruggelijkrichter.

Fenna

[Onmogelijkhier]

Om te testen dacht om de Arduino te voeden met een powerbank en de motor sturing van de trein met een 12 volt 10 Amp gestabiliseerde voeding dus ik hoef geen elco te gebruiken denk ik.
Het is gewoon uitproberen of het een beetje wil werken en dan zien we wel verder.
De relais heb ik nog niet die haal ik volgendjaar op en de reedswitch en magneetjes zijn besteld.
In 2022 weet ik meer.

[Onmogelijkhier]

Alle onderdelen zijn binnen en dus moet er getest worden hoe een en ander werkt.
Ik ben begonnen met een Reed Switch in een stukje rails in te bouwen op een manier dat de lok en wagons deze niet kunnen raken.
Vervolgens een magneetje onder een wagon geplaatst en de Reed Switch op de Arduino aangesloten netjes met weerstand enz.
Een magneetje werkte dus niet maar ik heb er meer dus een tweede erbij om het krachtiger te maken, nu werkt de Switch maar geeft twee pulsen af.
Nog meer magneten maakt niet uit blijkt dus de inbouw moet waarschijnlijk niet in de lengte richting maar in de breedte van het spoor, dit gaan we later proberen.
Toen nogmaals de Infrarood module geprobeerd maar die blijft tussen de lok en wagons doormeten hoe schuin ik hem ook plaats (bij te schuin meet hij gewoon niet meer)
Lastig maar zal toch met de Reed Switch aan de slag moeten.

Marcel

[fenix]

Hallo Marcel,

Heb je de reedrelais ook geprobeerd met de magneet 90 graden gekanteld?
Overigens is een dubbele puls (als die elke keer als dubbele puls komt) ook niet een heel groot probleem om in de code af te vangen. Reageren op de eerste puls, negeer de tweede puls en door In de code die ik al gedeeld heb, kan dat mogelijk al door wat te spelen met de waarde voor "_DEBOUNCE_TIME1" en "_DEBOUNCE_TIME2". De code houdt al rekening met een niet zuivere enkelvoudige puls. Een dubbele (of meervoudige) puls heet contact dender en dat komt voor bij vrijwel alle mechanische schakelaars en druktoetsen. Hoewel een dubbele puls bij een reedrelais ook iets te maken kan hebben met de positie van de magneet (lees magnetisch veld) tov het reedrelais.

Fenna

[Onmogelijkhier]

Hallo Fenna,
Het zijn twee zuivere pulsen die van het reed kontakt komen dus geen denderen van de schakelaar.
Ik heb nu de reed switch in de breedte van de rails gelegd en dan is het probleem er niet.
Als het meezit leg ik morgen een baantje neer en zet jouw programma op de Arduino, sluit alles aan en dan maar zien wat er gebeurt.

Marcel

[Onmogelijkhier]

Nou dat baantje met passerspoor was snel gelegd maar alle aansluitingen maken neemt toch best veel tijd.
Vandaag dus niet kunnen kijken of een en ander werkt maar morgen hebben we wel weer ergens tijd om verder aan te sluiten.

[Onmogelijkhier]

We gaan weer verder.
Alles aangesloten zoals op onderstaande tekening.

Hierbij heb ik de tweede sketch van Fenna geladen in de Arduino.
Stroom er op en het gaat fout, de wissels staan een tijdje te klapperen en begonnen warm te worden dus die maar snel los gemaakt.
Ook het laten rijden van de trein lukt niet, hij reageert totaal niet.

Vervolgens alles buiten de motorsturing en de potmeter los gehaald, zie afbeelding hieronder.

De trein wil nog steeds niet rijden.
Vervolgens de eerste sketch van Fenna geladen en het weer geprobeerd maar ook nu geen resultaat.

Nu maar eens kijken of ik de motorsturing uit de sketch kan halen en deze apart proberen om te zien of het wil werken.

Marcel

[jsaathof]

Dat is jammer. Voor zover ik kan testen op https://wokwi.com zou de rijregelaar moeten werken.

[Onmogelijkhier]

Dan zou ik ergens een fout moeten hebben gemaakt.
Ga ook even op die site kijken en dan weer verder proberen.

[fenix]

Hallo Marcel,

De wissels staan te klapperen schrijf je. Klapperen de relais ook?

Fenna

[fenix]

ik kijk nog even naar je bedrading ... Daar zie ik iets dat een conflict met de code oplevert.
De code reageert op het "laag" worden van de sensor en gebruikt de interne pullup weerstand. In je bedrading heb je een externe pullDOWN weerstand ingebouwd. Dat kan makkelijk het klapperen veroorzaken, omdat er dan niet duidelijk is of de pin hoog of laag is. Van buitenaf wordt de pin laag gehouden en van binnenuit hoog ... Mijn advies is om die pulldown weerstand helemaal weg te halen (omdat de interne pullup weerstand wordt gebruikt, heb je bij niet ingedrukte toetsaltijd een duidelijk "hoog" voor de arduino) en in plaats van de reedrelais/schakelaar aan de +5 volt te hangen, deze aan de massa te hangen.

Fenna

edit: doordat de arduino daardoor erg druk is met de wissels, zou het zomaar kunnen dat het niet toekomt aan het afhandelen van de PWM voor de rijregelaar ...

[Onmogelijkhier]

Heb ik niet op gelet. Ik had het eerst niet door en rook een lucht an verbranden, toen ik na uitzetten aan de wissels voelde waren deze behoorlijk warm.
Ik heb ze ook niet meer aangesloten omdat ik bang ben dat ze kapot gaan.
Op dit moment lijken ze met de ouderwetse trix schakelaar en trafo (14VAC) normaal te werken.
Ik ga alles beetje bij beetje werkend proberen te krijgen en begin bij de motor sturing.
In principe doet die het wel, als ik het aansluit kan ik met de potmeter regelen naar beide kanten dus van plus via nul naar min alleen als ik een lok op de rails zet doet hij niets.

[Onmogelijkhier]

Die weerstand ga ik weghalen en dan dat deel met 1 wissel testen zonder andere dingen.
Welke sketch kan ik beter gebruiken de eerste of de tweede.

Marcel

[fenix]

niet alleen de weestand weghalen, maar ook het reedrelais aan de massa hangen ipv 5v, anders gebeurt er helemaal niets. De 2e sketch zou moeten werken (draait nu op mijn testbankje zonder problemen)

of als je meer in beelden denkt, de pulldown weerstand vervangen voor je reedrelais en geen +5v er naartoe

[Onmogelijkhier]

Oké bedankt ga ik doen.

[Onmogelijkhier]

Daar ben ik weer.
Ik ben begonnen vandaag om alleen het Relay Module en de schakelaars aan te sluiten op de Arduino, zie hieronder.



Wat er gebeurt is het volgende.
Als ik de Arduino aansluit op een powerbank dan gaan de relays gelijk in de aan stand (waarmee hij dus de wissel bekrachtigt) en blijft hier in staan.
Druk ik op de knop voor links af (massa naar pin3 van arduino) dan gebeurt er eerst niets, druk ik nogmaals dan valt een van de relays even af en komt weer in.
Druk ik nogmaals op de schakelaar dan valt het andere relay even af en komt weer in.
dit kan ik blijven herhalen dus steeds 1 maal drukken niets, weer drukken 1ste relay valt af en komt in, nogmaals drukken andere relay valt af en komt weer in.
Als ik op de knop voor rechtsaf druk gebeurt er helemaal niets.
Duidelijk is dus dat het Ralay gelijk bekrachtigt word terwijl dit pas zou moeten als een van de knoppen word gedrukt.
Ik heb gezocht maar kan niet vinden waar ik het signaal van het Relay Module kan omzetten zodat het anders schakelt.

Ik leg dit even apart en ga weer kijken of ik de motorsturing werkend kan krijgen.

Groeten Marcel

[Wim Ros]

Ik snap niet waarom je een motoraansturing gebruikt om een bistabiel relais te schakelen, want dat is wat een wisselaandrijving is. Twee relaisspoelen.
En die stuur je aan met een puls van ongeveer 250ms lang.

Mvg
Wim.

[Onmogelijkhier]

Ik snap niet waarom je een motoraansturing gebruikt om een bistabiel relais te schakelen, want dat is wat een wisselaandrijving is. Twee relaisspoelen.
En die stuur je aan met een puls van ongeveer 250ms lang.

Mvg
Wim.

Ik gebruik geen motorsturing voor het aansturen van de relais (zie tekening) de motorsturing is om een trein te laten rijden met een Arduino.

groeten Marcel

[fenix]

Hallo Marcel,

Eerder schreef ik al dat er relais modules zijn die op een positief signaal schakelen en modules die op een negatief signaal schakelen. Het lijkt erop dat jouw relais module schakelt op een negatief signaal. Dat is in de code niet heel lastig af te vangen. een andere optie is je wisselspoel aansluiten op de andere uitgang van het relais (nadeel daarvan is dat het relais vrijwel permanent is bekrachtigd. Verstandiger is om daarvoor de code aan te passen.

In onderstaande sketch heb ik die aanpassingen gedaan voor je: (edit: de aanpassingen zijn in vet lettertype)

/**************************************************************************
sketch voor negatief schakelende relais modules
**************************************************************************/

#include <SPI.h>
#include <Wire.h>
// L239D en L298N motordrivers gebruiken dezelfde signalen van de arduino
#define enablePin 11 // enable pin van een L239D motorregelaar
#define in1Pin 4 // inputpin 1 van een L239D motorregelaar
#define in2Pin 5 // inputpin 2 van een L239D motorregelaar
#define loopcountPin 3 // drukknop voor linksaf stand van de wissel (de drukknop verbindt de pin met massa)
#define waittriggerPin 2 // drukknop voor rechtsaf stand van de wissel (de drukknop verbindt de pin met massa)
#define turnoutsetPin 6 // aanstuurpin voor relais van 'linksaf'
#define turnoutresetPin 7 // aanstuurpin voor relais van 'rechtsaf'
#define potPin A7 // aansluitpin van een potmeter (10kohm) voor de rijregelaar
#define _DEBOUNCE_TIME1 300 // deze waarde wordt gebruikt om 'dender' in de passage teller af te vangen
#define _DEBOUNCE_TIME2 300 // deze waarde wordt gebruikt om 'dender' in de wacht trigger af te vangen
#define _PULSE_DELAY 250 // de lengte van de puls naar de wisselspoel in miliseconden
#define _LOOP_COUNT 3 //aantal rondes dat word gereden voor de wissels worden geschakeld
#define _WAIT_DELAY 5000 // wachttijd in miliseconden
int speed = 0;
int speedpct = speed;
int speedmapped = speed;
int speedabs= speed;
boolean reverse = false;
boolean setturnout = false;
boolean resetturnout = false;
boolean leftread = false;
boolean rightread = false;
boolean loopPinCheck = true;
boolean waitPinCheck = true;
boolean waitloop = false;
int waitspeed = speed;

int loopcount = _LOOP_COUNT;

void setup() {
// het prescalen van de timer is om een betere pwm frequentie te krijgen voor modeltrein motoren
// vanwege het prescalen van een timer voor de pwm is eigenlijk alleen pin 11 beschikbaar voor een goed pwm signaal voor een modeltrein.
// gebruik je timer A daarvoor (met de pnnen 5 en 6), verstoor je de hele interne timing van de arduino
// the 2 usefull options for prescaling timer 2 in regards to driving a dc motorised modeltrain:
//TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | B00000110; // set timer 2 divisor to 256 for PWM frequency of 122.55 Hz
TCCR2B = TCCR2B & B11111000 | B00000111; // set timer 2 divisor to 1024 for PWM frequency of 30.64 Hz

//setup pin 11 AND 3 for phase correct PWM:
TCCR2A = _BV(COM2A1) | _BV(WGM20);

pinMode(in1Pin, OUTPUT);
pinMode(in2Pin, OUTPUT);
pinMode(enablePin, OUTPUT);
pinMode(loopcountPin, INPUT_PULLUP);
pinMode(waittriggerPin, INPUT_PULLUP);
pinMode(turnoutsetPin, OUTPUT);
pinMode(turnoutresetPin, OUTPUT);
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(loopcountPin), loopcounter, FALLING); // de drukknoppen werken met interrupt. Daardoor hoeft niet in de code apart de knoppen te worden uitgelezen
attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(waittriggerPin), waitint, FALLING); // de interrupt routines handelen ook 'contact dender' af en geven aan het hoofdprogramma door in welke stand de wissels moeten staan
// daarvoor gebruiken de interrupt routines 2 software 'vlaggen': turnleft en turnright
}

void loopcounter()
{
static unsigned long last_interrupt_time = 0;
unsigned long interrupt_time = millis();
loopPinCheck = digitalRead(!loopcountPin);
if ((interrupt_time - last_interrupt_time > _DEBOUNCE_TIME1)&& loopPinCheck) loopcount = loopcount -1;
if (loopcount == _LOOP_COUNT - 1) resetturnout = true;
if (loopcount == 0)
{
loopcount = _LOOP_COUNT;
setturnout = true;
}
last_interrupt_time = interrupt_time;
waitloop = false;
}

void waitint()
{
static unsigned long last_interrupt_time = 0;
unsigned long interrupt_time = millis();
waitPinCheck = digitalRead(!waittriggerPin);
if ((interrupt_time - last_interrupt_time > _DEBOUNCE_TIME2)&& waitPinCheck) waitloop=true;
last_interrupt_time = interrupt_time;


}

void loop() {

speed = analogRead(potPin);
speedmapped=map(speed,0,1023,127,-127);
speedabs=abs(speedmapped);
if (speedabs < 10) speedabs = 0;
if (speedmapped < 0) reverse = false;
else reverse = true;
setMotor(speedabs, reverse);
if (setturnout){
digitalWrite(turnoutsetPin, LOW);
delay(_PULSE_DELAY);
digitalWrite(turnoutsetPin, HIGH);
setturnout=false;
resetturnout=false;
waitloop = false;
}
if (resetturnout){
digitalWrite(turnoutresetPin, LOW);
delay(_PULSE_DELAY);
digitalWrite(turnoutresetPin, HIGH);
setturnout=false;
resetturnout=false;
waitloop = false;
}
if (waitloop)
{
waitloop = false;
setMotor(0, reverse);
delay(_WAIT_DELAY);
setMotor (speed, reverse);
}
}

void setMotor(int speed, boolean reverse)
{
if(speed != 0) {
analogWrite(enablePin, speed*2);
digitalWrite(in1Pin, ! reverse);
digitalWrite(in2Pin, reverse);
}
else {
analogWrite(enablePin, 0);
digitalWrite(in1Pin, 0);
digitalWrite(in2Pin, 0);
}
}

[fenix]

Ik snap niet waarom je een motoraansturing gebruikt om een bistabiel relais te schakelen, want dat is wat een wisselaandrijving is. Twee relaisspoelen.
En die stuur je aan met een puls van ongeveer 250ms lang.

Mvg
Wim.

Hallo Wim,

Als je een beetje hebt meegelezen in dit draadje, had je kunnen zien dat de arduino niet alleen wissels aanstuurt, maar ook een PWM signaal op de spoorstaven zet (dat gaat via de H-bridge motorsturing.) De wisselaansturing heeft eigen input en output signalen los van de PWM inputs en outputs.
Het is alleen de code die het samenpakt in 1 sketch, zodat alles door een enkele arduino kan worden uitgevoerd.

Fenna

[Onmogelijkhier]

Hallo Fenna,

Bedankt dat je weer een aanpassing voor me hebt gedaan, ik kan dat alles nog lang niet allemaal lezen en volgen.
Schakelaar omzetten had je beschreven door middel van een ! teken te plaatsen maar kon dit niet vinden voor de relais schakeling.
Ik ben de rest van de dag bezig geweest met het Motor sturing modulle (L298N) maar ik denk dat deze defect is en dus ga ik maar eens een nieuwe bestellen.
Hij heeft een tijdje via de potmeter verschil in waarden gegeven naar de plus en naar de min kant maar met welke voeding ik het probeerde de lok kreeg ik niet rijdend, zodra deze op het spoor staat val de spanning weg.
Nu doet de module het ook niet meer zonder een lok op het spoor dus neem ik aan dat hij is overleden.
Eerst maar een nieuwe bestellen of heb je advies over welke ik beter kan bestellen dan wat ik nu had.

Groeten Marcel.