Model Railroad Lap Counter

www.narcisivalter.it
Progetti Elettronici

 

Translate Page



 

 

 


CONTAGIRI PER MODELLISMO 'A1'

(Model Railroad Lap Counter)


INTRODUZIONE    [ TORNA ALL'INDICE ]

Ho realizzato questo contagiri (che ho chiamato "CONTAGIRI PER MODELLISMO A1") grazie all'idea e ai consigli dell'amico Aldo Inguscio (che possiede un fantastico plastico H0 per modellismo ferroviario).

In questa pagina descrivo come costruire e usare il CONTAGIRI (per realizzare il quale ho utilizzato un Microcontrollore della Microchip e un modulo LCD 16x2 per la visualizzazione dei dati).

Il circuito, oltre che contare i giri di una locomotiva o di un'automobile in miniatura, ne rileva anche la velocità media, in km/h, e il tempo medio impiegato per effettuare un giro completo (in formato HH:MM:SS).

Il contagiri può essere usato su plastici di qualsiasi casa costruttrice (Lima, Rivarossi, Märklin, Eishindo, Roco, Hornby, Fleischmann, Mehano, Bemo, Tillig, Kleinbahn, Bachmann, Raillino, Trix, Arnold) e in qualsiasi scala (H0, H0e, H0m, 0, 00, 1, 2m, Tgauge, Z, Nm, N, TT) .

Le caratteristiche principali del CONTAGIRI A1 sono le seguenti:

  • Contagiri (fino a 99999)
  • Visualizzazione della velocità media del giro (fino a 50,999 km/h)
  • Tempo impiegato per effettuare un giro completo (in formato HH:MM:SS)
  • Rilevamento del treno in transito (su apposito morsetto)
  • Rilevamento del treno in movimento o fermo oppure ON/OFF (su apposito morsetto)
  • Comando di RESET giri
  • Programmazione della lunghezza del circuito (da 1 a 999.99 metri)
  • Lettura su modulo LCD 16x2
  • Alimentazione compresa fra 9 e 15 Vcc

LO SCHEMA ELETTRICO    [ TORNA ALL'INDICE ]

Nella figura successiva è riportato lo schema elettrico del CONTAGIRI PER MODELLISMO (cliccare sopra l'immagine per ingrandirla).

Schematic Diagram of Model Railroad Lap Counter

Gran parte del lavoro è svolto dal firmware presente nel PICmicro 16F886. Il circuito integrato CD4011 si è reso necessario per creare DUE multivibratori monostabili (leggermente diversi tra loro) per poter pilotare correttamente i piedini di ingresso del microcontrollore senza dare origine a falsi conteggi.

L'assorbimento medio del circuito è inferiore ai 50 mA e dipende dal tipo di modulo LCD che si utilizza e dal numero di LED accesi.

REALIZZAZIONE PRATICA    [ TORNA ALL'INDICE ]


Il montaggio della scheda non è impegnativo e per la sua installazione potete scegliere diverse soluzioni (il PCB è a doppia faccia per cui alcuni componenti, come ad esempio, pulsanti e LED, possono essere saldati dal lato piste in modo tale da poter installare la scheda direttamente su un pannello frontale usando 4 piccoli distanziatori plastici).

Il componente siglato XT è in realtà un risonatore ceramico da 16 MHz a 3 piedini (quindi con i condensatori incorporati) e non può essere sostituito con un quarzo HC-49 a meno che non si voglia saldare i due condensatori da 18-22pF direttamente sulle piste.

Prptotype LAP COUNTER

Il connettore MX1 (ICSP) è utile per la programmazione On-Board del Microcontrollore (questo connettore consente di lasciare il chip sullo zoccolo durante la programmazione). Tuttavia, una volta programmato il PIC, consiglio di rimuovere questo connettore per evitare che un accidentale cortocircuito tra i suoi piedini possa danneggiare irrimediabilmente il microcontrollore.

I 4 pulsanti possono essere sostituiti da altri tipi, secondo le proprie necessità e i propri gusti e per il collegamento alla scheda consiglio sempre di usare il cavetto schermato (è possibile lasciare comunque i pulsantini originali sulla scheda anche quando se ne usano altri in parallelo).

Il Modulo LCD va collegato alla scheda per mezzo di un cavetto a 16 vie.

Di seguito sono illustrati i Master (Bottom e Top), la disposizione dei componenti sul circuito stampato (Layout) e l'elenco dei componenti del CONTAGIRI (per scaricare le immagini, cliccare su quella desiderata e, una volta ingrandita, con il tasto destro del mouse scegliere l'opzione 'Salva con Nome' oppure 'Salva immagine con Nome').

Lap Counter for Model - Bottom Master   Lap Counter for Model - Top Master   Lap Counter for Model - Layout components   Components List

COLLEGAMENTI    [ TORNA ALL'INDICE ]

Nell'immagine seguente sono schematizzati i collegamenti della scheda.

Model Railway Lap Counter connections

IMPORTANTE - I collegamenti sulle morsettiere M2, M3 e M4 (specialmente se molto lunghi) devono essere fatti esclusivamente con cavetto schermato per evitare qualsiasi tipo di interferenze che potrebbero portare a falsi conteggi.

La calza metallica va collegata al morsetto contrassegnato con il simbolo  GROUND

Il circuito deve essere alimentato con una tensione continua stabilizzata compresa tra 9 e 13 Vcc (e comunque, non superare mai i 15V).

Di seguito, una breve descrizione delle morsettiere presenti sulla scheda.

  •  M1 - Power Supply  - Morsetto per il collegamento dell'alimentazione (9-13 Vcc).

  •  M2 - LAP  - Morsetto per il collegamento al sensore del contagiri (es., Relé Reed).

  •  M3 - TRAIN PASS.  - Morsetto da collegare al sensore che rileva il "passaggio del treno". Per questa funzione si possono usare modulini radar a ultrasuoni, rivelatori a infrarossi, fotocellule a riflessione oppure semplici microswitch da installare sul percorso in corrispondenza del punto in cui si vuole "rilevare" il passaggio del modellino. Nel caso di convogli con più vagoni, il LED giallo DL1 rimane acceso fino quando non sarà transitato l'ultimo vagone.

  •  M4 - ON/OFF  - Su questo morsetto va collegata l'alimentazione che fa "muovere" la locomotiva. Dal momento che i valori di tensione potrebbero essere molto diversi da plastico a plastico (in base ai diversi protocolli delle case costruttrici), sarà necessario applicare un potenziometro ed effettuare delle prove (vedi figura a lato). Il potenziometro (o trimmer) dovrebbe essere regolato in modo tale che quando il livello di tensione raggiunge un valore tale da mettere in movimento il locomotore, il LED rosso siglato DL2 si spegne (e contemporaneamente si accende quello verde siglato DL3).
    Originariamente questo morsetto era stato progettato solo ed esclusivamente per rilevare lo stato ON/OFF della centralina che alimenta i binari ma, come appena detto, con l'aggiunta di un potenziometro e qualche prova, è possibile "estendere" la funzione e renderla più interessante.
    IMPORTANTE - Se M4 non viene utilizzato, è necessario comunque collegare un positivo di almeno 2 Vcc sul pin caldo del morsetto (quello contrassegnato con il +): in questo modo il LED rosso DL2 risulterà sempre spento e quello verde (DL3) sempre acceso.
  • M4 screw terminal

COMANDI E SPIE    [ TORNA ALL'INDICE ]

I pulsanti del CONTAGIRI sono quattro:

LEDs and Tactile Switches

  •   PROG
  • Premendo questo pulsante si entra nella fase di programmazione.

  •   MODE
  • Pulsante per la selezione della modalità di visualizzazione sulla seconda riga del display LCD. Il pulsante funziona in modo ciclico, ad ogni pressione si seleziona una delle seguenti modalità:
    • Visualizza la VELOCITA' media del giro.
    • Visualizza il TEMPO medio per percorrere un intero giro.

  •   RESET
  • Questo pulsante azzera il contatore dei giri.

  •   Frecce ▲ e ▶ (in PROGRAMMAZIONE)
  • I pulsanti MODE ▲ e RESET ▶ hanno una doppia funzione. Infatti, quando si entra nella fase di PROGRAMMAZIONE, questi pulsanti consentono di:
    inserire i valori da programmare,
    spostare la posizione del cursore sul modulo LCD.
    Quando si esce dalla programmazione, essi tornano ad essere i normali pulsanti MODE e RESET.

  •   CONFIRM
  • Con questo pulsante si confermano i valori programmati.

I LED sulla scheda sono tre:

  •   LED Rosso acceso
  • Indica che sul plastico non c'è alimentazione.

  •   LED Verde acceso
  • Indica che il circuito è alimentato (e quindi i modelli sono in movimento).

  •   LED Giallo acceso
  • Indica il passaggio del modello (locomotiva o automobile) in una precisa posizione del plastico.

USO CON IL MODULO LCD    [ TORNA ALL'INDICE ]

All'accensione, dopo le tre schermate iniziali, il CONTAGIRI si predispone sull'ultima modalità impostata dall'utente (visualizzazione della velocità in Km/h oppure del tempo in HH:MM:SS) come indicato nelle seguenti foto:

kmh screen shot    TimeE screen shot

Per cambiare modalità di visualizzazione, premere il pulsante MODE: ad ogni pressione si alterna la visualizzazione dei Km/h e del Time.

Nel modulo LCD, i cerchietti a sinistra hanno la stessa funzione dei LED rosso (DL2) e giallo (DL1): il cerchietto vuoto indica che la spia è spenta e il cerchietto pieno indica l'accensione del LED.

kmh screen shot

PROGRAMMAZIONE    [ TORNA ALL'INDICE ]

L'unico valore da programmare nel CONTAGIRI è la lunghezza del circuito (espressa in metri): in questo modo il microcontrollore riesce a calcolare sia il tempo medio impiegato dal locomotore per effettuare un giro completo, sia la velocità media.

 ENTRATA IN PROGRAMMAZIONE

  • Per entrare in programmazione, premere il pulsante PROG : sul display appare la schermata 'PROGRAMMING' e un valore già preimpostato (ad esempio, 100.00 metri).
    M4 screw terminal

 IMPOSTAZIONE DELLA LUNGHEZZA DEL CIRCUITO (Lenght)

  • Utilizzare il pulsante MODE per scegliere la cifra da inserire in corrispondenza del cursore (da 0 a 9). Ad ogni pressione del pulsante, la cifra aumenta di una unità e dopo il numero 9, il ciclo inizia nuovamente da 0.
  • Utilizzare il pulsante RESET per spostare il cursore sulla cifra successiva. Alla quinta cifra, la pressione del pulsante RESET riporta il cursore all'inizio.
  • M4 screw terminal

 USCITA DALLA PROGRAMMAZIONE

  • Una volta terminata la fase di inserimento, premere il pulsante CONFIRM per confermare la lunghezza del circuito appena inserita oppure, in alternativa, premere il pulsante PROG per uscire dalla programmazione senza confermare il valore.
    M4 screw terminal

LE FOTO DEL CONTAGIRI    [ TORNA ALL'INDICE ]

Model LAP Counter Model Railway Lap Counter LAP Counter for Modeling Model LAP Counter Model Railroad LAP Counter

DOWNLOAD    [ TORNA ALL'INDICE ]

Cliccando sui seguenti links, potete scaricare il manuale tecnico e le istruzioni del CONTAGIRI: per tutte le altre richieste (firmware HEX, domande, suggerimenti, ecc.) utilizzate la sezione COMMENTI.

Download

Scarica il Manuale d'Uso del Contagiri per Modellismo 'A1' (1 MB)

Scarica il Manuale Tecnico del Contagiri per Modellismo 'A1' (1 MB)

The complete board of Lap Counter (included the LCD module) is for sale.
La scheda del Contagiri, completa e collaudata (incluso il modulo LCD), è in vendita.
Se interessati, inviare una mail all'autore.

COMMENTI    [ TORNA ALL'INDICE ]

[ Torna all'inizio della pagina ]

DISCLAIMER (Dichiarazione di esclusione di responsabilità) - Tutti i progetti elettronici presentati e descritti nel sito internet https://www.narcisivalter.it possono essere utilizzati solo ed esclusivamente ad uso privato e senza scopo di lucro, pertanto non commercializzati. Le documentazioni dei progetti (schemi elettrici, disegni, foto, video, firmware, ecc.) non sono di dominio pubblico per cui i diritti d'autore rimangono dell'ideatore. Per utilizzare a fini commerciali i progetti (o parte di essi) presenti in questo sito web, si dovrà contattare l'Autore per concordare un'eventuale autorizzazione scritta.
- All the projects in this webpage is provided with no explicit or implicit warranties of operation. I do not assume any responsibility for any problems or damage to persons. The project is released "as is" and no support of any kind is provided. If you build the project, you implicitly accept my terms of not taking responsibility. If you do not agree, please, do not build this project and do not download any informations from this website!
- Tutti i progetti elettronici presenti nel sito internet www.narcisivalter.it sono stati realizzati e sperimentati personalmente dall'Autore, tuttavia l'Autore stesso non garantisce, a chi li realizzerà, un sicuro e perfetto funzionamento. Tutti i progetti elettronici presentati sul sito www.narcisivalter.it sono pensati e realizzati per un'utenza addetta ai lavori, specializzata nel settore elettrico ed elettronico e quindi in grado di valutare la correttezza e la funzionalità dei progetti stessi. Pertanto l'utente accetta espressamente di utilizzare i contenuti del sito sotto la propria responsabilità. I PROGETTI ELETTRONICI PRESENTATI SU QUESTO SITO SONO STATI RILASCIATI A PURO TITOLO HOBBISTICO E/O DI STUDIO E L'AUTORE NON GARANTISCE LA MATEMATICA CERTEZZA CIRCA IL LORO FUNZIONAMENTO E NON SI ASSUME ALTRESI' NESSUNA RESPONSABILITÀ, ESPLICITA O IMPLICITA, RIGUARDANTE INCIDENTI O CONSEGUENTI POSSIBILI DANNI A PERSONE E/O COSE DERIVANTI DALL'USO DEI PROGETTI STESSI. CHI REALIZZA E UTILIZZA I PROGETTI ELETTRONICI DESCRITTI IN QUESTE PAGINE, LO FA COME SUA LIBERA SCELTA ASSUMENDOSI TUTTE LE RESPONSABILITÀ CHE, EVENTUALMENTE, NE POTREBBERO DERIVARE.
AVVERTENZE IMPORTANTI - Molti circuiti descritti nelle pagine di questo sito sono sottoposti a tensione di rete 220-240 Vac e pertanto potenzialmente pericolosi; si può rimanere folgorati se non realizzati ed utilizzati secondo le norme di sicurezza vigenti. Pertanto l'utente e' tenuto a verificare se quanto realizza e' conforme alla normativa ed alla legislazione vigente. Per i non "addetti ai lavori" (improvvisati auto-costruttori) va ricordato che in particolari situazioni (diminuzione resistenza del corpo) già una tensione di 25V alternata potrebbe essere pericolosa. L'elettronica e l'elettricita' in genere affascina molte persone ma va ricordato che non basta uno schema scaricato da Internet per poter arrivare a un prodotto funzionante e sicuro: infatti ci vogliono un minimo di conoscienze delle fondamentali leggi della fisica, dell'elettricita' e dell'elettronica oltre all'esperienza pratica nell'uso di attrezzi e strumenti indispensabili, come saldatore, tester, oscilloscopio, ecc...

Privacy Policy - Cookie Policy - Condizioni d'Uso