เค้าโครงรถไฟจำลองอัตโนมัติพร้อมลูปย้อนกลับ: 14 ขั้นตอน

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

ในหนึ่งใน Instructables ก่อนหน้าของฉัน ฉันแสดงวิธีสร้าง Simple Automated Point to Point Model Railroad ข้อเสียอย่างหนึ่งของโครงการนี้คือ รถไฟต้องเคลื่อนตัวกลับทิศทางเพื่อกลับไปยังจุดเริ่มต้น การวิ่งรถไฟในรูปแบบนั้นหมายความว่าต้องวิ่งถอยหลังโดยมีหัวรถจักรอยู่ด้านหลัง ดังนั้นในคำแนะนำนี้ เรามาเรียนรู้การสร้างเลย์เอาต์ที่คล้ายกันโดยมีลูปย้อนกลับที่ปลายแต่ละด้านเพื่อให้รถไฟของเราสามารถวิ่งไปข้างหน้าได้ตลอดเวลา มาเริ่มกันเลย!

ขั้นตอนที่ 1: ดูวิดีโอ

ดูวิดีโอด้านบนเพื่อทำความเข้าใจโครงการนี้ให้ดียิ่งขึ้น

ขั้นตอนที่ 2: รับทุกสิ่งที่จำเป็น

สำหรับโครงการนี้ คุณจะต้อง:

• อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์:

  • ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino เข้ากันได้กับ Adafruit Motor Shield V2 (1)
  • Adafruit Motor Shield V2.
  • 2 แทร็ก 'เซ็นเซอร์'
  • สายจัมเปอร์ชายกับชาย 10 เส้น
  • แหล่งพลังงาน DC 12 โวลต์

• อุปกรณ์รถไฟจำลอง:

  • 2 turnouts (หนึ่งอันสำหรับแต่ละลูปย้อนกลับ)
  • ตัวป้อนแทร็ก 3 ตัว (หนึ่งตัวสำหรับสายหลักและอีกสองตัวสำหรับลูปย้อนกลับ)
  • ตัวเชื่อมรางฉนวน 4 ตัว (รับเพิ่มอีก 4 ตัวหากผลิตภัณฑ์ที่ใช้ไม่มีคุณสมบัติ "Power Routing")

1. สามารถใช้บอร์ด R3 Arduino เช่น UNO, Leonardo และบอร์ดที่คล้ายกันได้ บอร์ดเช่น Mega สามารถใช้กับการปรับเปลี่ยนเล็กน้อย (รับความช่วยเหลือที่นี่)

ขั้นตอนที่ 3: ตั้งโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino

ฉันอยากจะแนะนำให้อ่านโค้ด Arduino เพื่อทำความเข้าใจว่าโค้ดทำงานอย่างไรในการทำให้รถไฟวิ่งไปรอบๆ เลย์เอาต์

ขั้นตอนที่ 4: แทนที่ Rail Joiners ของ Turnouts

หากผลิตภัณฑ์ที่ใช้มีคุณสมบัติ "การกำหนดเส้นทางกำลังไฟฟ้า" จะต้องแยกรางด้านนอกสุดด้วยระบบไฟฟ้าโดยใช้ตัวต่อรางหุ้มฉนวนเท่านั้น หากผลิตภัณฑ์ที่ใช้ไม่มีคุณสมบัตินี้ รางทั้ง 4 จะต้องแยกด้วยระบบไฟฟ้า

ขั้นตอนที่ 5: ตั้งค่าเค้าโครง

แทร็ก 'เซ็นเซอร์' จะถูกติดตั้งที่ทางเข้าของลูปย้อนกลับแต่ละอัน สายฉีดหลักและลูปย้อนกลับสองลูปแต่ละอันจะมีแทร็กตัวป้อนแยกกัน

ตัดสินใจว่าลูปใดจะเป็นลูป A และ B ลูปที่รถไฟจะเข้าก่อนเมื่อเริ่มต้นจะเป็นลูป A และอีกอันจะเป็นลูป B ดังนั้นผลิตภัณฑ์ในลูป A จะเป็นผลิตภัณฑ์ A และเปิด ในลูป B จะเป็นผลิตภัณฑ์ B

ขั้นตอนที่ 6: ติดตั้ง Motor Shield บนบอร์ด Arduino และเชื่อมต่อ Track Power และ Turnouts

สินค้า:

ผลิตภัณฑ์ทั้งสองต้องเชื่อมต่อแบบขนาน แต่ในขั้วตรงข้ามเพื่อให้สลับไปในทิศทางตรงกันข้ามเสมอ

• เชื่อมต่อผลิตภัณฑ์ A เข้ากับแผงป้องกันมอเตอร์ดังแสดงในภาพที่ 4
• เชื่อมต่อผลิตภัณฑ์ B เข้ากับแผงป้องกันมอเตอร์ดังแสดงในภาพที่ 5

ตัวป้อนการติดตาม:

รางป้อนสำหรับลูปย้อนกลับทั้งสองต้องเชื่อมต่อขนานกับขั้วเดียวกันเพื่อให้รถไฟเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวกันในทั้งสองลูป กล่าวคือ เข้าจากเส้นแยกของรางรถไฟและออกจากด้านตรง (ดูวิดีโอในขั้นตอนที่ 1 เพื่อความกระจ่าง)

• เชื่อมต่อสายไฟของตัวป้อนของ mainline เข้ากับแผงป้องกันมอเตอร์ตามที่แสดงในภาพที่ 5 ตรวจสอบให้แน่ใจว่าขั้วของการเชื่อมต่อเป็นแบบที่รถไฟเคลื่อนที่เข้าไปในลูป A เมื่อเริ่มต้น
• ต่อสายไฟของตัวป้อนของลูปเข้ากับแผงป้องกันมอเตอร์ดังแสดงในภาพที่ 6

ขั้นตอนที่ 7: เชื่อมต่อเซ็นเซอร์

เชื่อมต่อพิน -ve ของเซ็นเซอร์เข้ากับส่วนหัว 'GND' และหมุด +v กับส่วนหัว +5 โวลต์ พิน 'IQREF' ของบอร์ด Arduino ยังสามารถใช้เป็นการเชื่อมต่อ +5 โวลต์กับเซ็นเซอร์กำลังสำหรับบอร์ดที่ทำงานในระดับแรงดันลอจิก 5 โวลต์

เชื่อมต่อพินเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ที่อยู่ติดกับลูปย้อนกลับแรกกับอินพุต 'A0' ของบอร์ด Arduino และพินเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ที่อยู่ติดกับลูปย้อนกลับที่สองกับพินอินพุต 'A1' ของบอร์ด Arduino

ขั้นตอนที่ 8: ตรวจสอบการเชื่อมต่อสายไฟทั้งหมดอีกครั้ง

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เดินสายทั้งหมดอย่างถูกต้องและไม่มีการต่อหลวม

ขั้นตอนที่ 9: เชื่อมต่อการตั้งค่ากับ Power

คุณสามารถเชื่อมต่ออะแดปเตอร์กับขั้วต่อ DC แจ็คตัวเมียของบอร์ด Arduino หรือคุณสามารถใช้แผงขั้วต่อบนแผงป้องกันมอเตอร์เพื่อเพิ่มพลังให้กับการตั้งค่า

ขั้นตอนที่ 10: วางรถไฟ/หัวรถจักรบน Mainline

ขอแนะนำให้ใช้เครื่องมือ rerailer โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับรถจักรไอน้ำ ตรวจสอบให้แน่ใจว่าล้อของหัวรถจักรและล้อเลื่อน (หากใช้) อยู่ในแนวเดียวกับราง

ขั้นตอนที่ 11: เปิดเครื่อง Setup

ขั้นตอนที่ 12: ดูรถไฟของคุณไป

หลังจากเปิดเครื่องแล้ว เครื่องเล่นในลูป A ควรสลับไปด้านข้าง และผลิตภัณฑ์ในลูป B ควรเปลี่ยนเป็นแบบตรง หลังจากนั้น รถไฟ/หัวรถจักรควรเริ่มวิ่งวนไปวน A

หากมีข้อผิดพลาด ให้ปิดการตั้งค่าทันทีเพื่อป้องกันไม่ให้ตัวขับมอเตอร์ถูกรบกวน

ขั้นตอนที่ 13: แก้ไขปัญหาหากจำเป็น

หากผลิตภัณฑ์บางชิ้นเปลี่ยนในทางที่ผิด ให้กลับขั้วของการเชื่อมต่อ ทำเช่นเดียวกันกับรางป้อนกำลังไฟฟ้าหากรถไฟเริ่มเคลื่อนไปผิดทิศทาง

หากการตั้งค่ารีเซ็ตหลังจากเปิดเครื่องไปครู่หนึ่งแม้ว่าผลิตภัณฑ์จะเปลี่ยนอย่างถูกต้อง ให้ตรวจสอบขั้วของการเชื่อมต่อของตัวป้อนแทร็คของลูปย้อนกลับ และตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสไฟไหลไปในทิศทางที่ถูกต้อง สลับขั้วหากจำเป็น

ขั้นตอนที่ 14: ไป Furthur

หลังจากที่คุณทำโปรเจ็กต์ของคุณสำเร็จแล้ว ทำไมไม่ลองแก้ไขดูล่ะ เปลี่ยนรหัส Arduino ให้เหมาะกับความต้องการของคุณ เพิ่มคุณสมบัติเพิ่มเติม อาจเป็นการผ่านเข้าข้าง? หรือวิ่งหลายรถไฟ? สิ่งที่คุณทำทั้งหมดที่ดีที่สุด!