ทางรถไฟจำลองแบบจุดต่อจุดอัตโนมัติพร้อมรั้วรอบขอบชิด: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-13 06:58

ไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino เปิดโอกาสที่ยอดเยี่ยมในการจำลองทางรถไฟ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงระบบอัตโนมัติ โครงการนี้เป็นตัวอย่างของแอปพลิเคชันดังกล่าว มันเป็นความต่อเนื่องของหนึ่งในโครงการก่อนหน้านี้ โครงการนี้ประกอบด้วยเค้าโครงทางรถไฟจำลองแบบจุดต่อจุดพร้อมรั้วสนามสำหรับวางรถไฟ การทำงานทั้งหมดถูกควบคุมโดยบอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino ด้วยความช่วยเหลือของกลไกป้อนกลับและรถไฟ และผลิตภัณฑ์ถูกควบคุมโดยมอเตอร์ชิลด์ Adafruit

ขั้นตอนที่ 1: ดูวิดีโอ

ดูวิดีโอเพื่อรับแนวคิดเกี่ยวกับวิธีการทำงาน ตอนนี้คุณรู้แล้วว่าเกิดอะไรขึ้น มาเริ่มกันเลย!

ขั้นตอนที่ 2: รับทุกสิ่ง

นี่คือสิ่งที่คุณต้องการสำหรับบิลด์:

• บอร์ด Arduino เข้ากันได้กับ Adafruit motor shield v2.3
• Adafruit motor shield v2.3.(คลิกที่นี่เพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติม)
• ชิลด์ขยาย (ตัวเลือก แนะนำให้ขยายพิน +5V และ GND ของบอร์ด Arduino เพื่อเชื่อมต่อเซ็นเซอร์)
• 3 แทร็ก 'เซ็นเซอร์'
• สายจัมเปอร์ตัวผู้ถึงตัวผู้ 4 เส้น (2 เพื่อต่อสายไฟและอื่น ๆ เพื่อเชื่อมต่อผลิตภัณฑ์)
• 3 ชุดสายจัมเปอร์ตัวผู้ถึงตัวเมีย 3 ชุด (รวม 9 สายที่ใช้สำหรับเชื่อมต่อ 3 พินของเซ็นเซอร์แต่ละตัวกับบอร์ด Arduino และกำลัง)
• แหล่งจ่ายไฟ DC 12 โวลต์ที่มีความจุกระแสไฟอย่างน้อย 1A (1000mA)
• สาย USB ที่เหมาะสมเพื่อเชื่อมต่อบอร์ด Arduino กับคอมพิวเตอร์
• คอมพิวเตอร์สำหรับตั้งโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino
• ไขควง

ขั้นตอนที่ 3: ตั้งโปรแกรมไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ติดตั้งไลบรารี Adafruit motor shield ใน Arduino IDE ของคุณ คุณสามารถรับเอกสารฉบับเต็มเกี่ยวกับมอเตอร์ชิลด์และซอฟต์แวร์ที่จำเป็นได้จากลิงค์นี้

ขั้นตอนที่ 4: สร้างโครงร่างการทดสอบ

Kato Unitrack นั้นยอดเยี่ยมสำหรับการสร้างเลย์เอาต์ชั่วคราว โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการทดสอบ คลิกที่ภาพเพื่อดูข้อมูลเพิ่มเติม สร้างเค้าโครงตามที่แสดงในภาพด้านบน ความยาวของรางในท่อหลัก (ระหว่างจุด A และ B สามารถทำความยาวเท่าใดก็ได้) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าข้อต่อรางทั้งหมดทำอย่างถูกต้องและทำความสะอาดรางรางอย่างถูกต้อง

ขั้นตอนที่ 5: ติดตั้ง Motor Driver Shield บนบอร์ด Arduino และเชื่อมต่อเพื่อติดตามพลังงานและ Turnout

ติดตั้งชิลด์อย่างระมัดระวังบนบอร์ด Arduino โดยจัดพินของชิลด์กับส่วนหัวของบอร์ด Arduino ทำเบา ๆ และตรวจดูให้แน่ใจว่าไม่มีหมุดของโล่งอ

เชื่อมต่อพินเอาท์พุตของชิลด์ที่มีเครื่องหมาย M4 เข้ากับสายไฟของรางและที่ทำเครื่องหมายว่าเป็น M3 เข้ากับสายไฟของผลิตภัณฑ์ โปรดทราบว่าการตั้งค่านี้เข้ากันได้กับผลิตภัณฑ์ประเภทโซลินอยด์แบบลวดสองเส้นเท่านั้น

ขั้นตอนที่ 6: ต่อสาย 'ที่เซ็นเซอร์' ขึ้น

ติดตั้งส่วนป้องกันส่วนขยายบนแผงป้องกันมอเตอร์และเชื่อมต่อ GND และสายไฟของเซ็นเซอร์กับราง GND และ +5V ของแผงป้องกันตามลำดับ ทำการเชื่อมต่อพินต่อไปนี้:

• เชื่อมต่อเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ในสนามกับพิน A0 ของบอร์ด Arduino
• เชื่อมต่อเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ในแทร็กจุด A กับพิน A1 ของบอร์ด Arduino
• เชื่อมต่อเอาต์พุตของเซ็นเซอร์ในแทร็กจุด B กับพิน A2 ของบอร์ด Arduino

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีหมุดหลวมเพื่อหลีกเลี่ยงการทำงานผิดพลาดของระบบ

ขั้นตอนที่ 7: เชื่อมต่อบอร์ด Arduino กับแหล่งจ่ายไฟและเปิดเครื่อง

เชื่อมต่อแหล่งจ่ายไฟ DC 12V กับ Arduino โดยใช้แจ็คแบบบาร์เรลและเปิดเครื่อง

ขั้นตอนที่ 8: วางหัวรถจักรของคุณไว้ในผนังแล้วเลื่อนไปเหนือแทร็ก 'เซ็นเซอร์'

บอร์ด Arduino ถูกตั้งโปรแกรมให้เริ่มการทำงานของเลย์เอาต์หลังจากวางหัวรถจักรในสนามแล้วเท่านั้น และจะได้รับ 'รู้' สิ่งนี้ผ่านการตอบรับจากแทร็ก 'เซ็นเซอร์' เท่านั้น ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณดูวิดีโอในขั้นตอนแรกเพื่อทำความเข้าใจให้ดีขึ้น

หลังจากที่ราง 'ตรวจจับ' ตรวจพบหัวรถจักรแล้ว คุณจะเห็นว่าผลิตภัณฑ์จะสลับไปที่ผนังหากไม่เป็นเช่นนั้น และหัวรถจักรจะเริ่มเคลื่อนไปข้างหน้า

หากผลิตภัณฑ์เปลี่ยนทิศทางผิด ให้กลับขั้วของสายไฟที่เชื่อมต่อผลิตภัณฑ์เข้ากับแผงป้องกันมอเตอร์ ทำเช่นเดียวกันสำหรับกำลังของรางรถไฟหากหัวรถจักรเริ่มเคลื่อนที่ผิดทิศทาง

ขั้นตอนที่ 9: ดูรถไฟของคุณไป

หากทำทุกอย่างถูกต้องแล้ว รถไฟของคุณควรเริ่มเคลื่อนตัวจากสนามที่เข้าข้างทางสายหลักและดำเนินการตามที่แสดงด้านบน

ขั้นตอนที่ 10: ทำเพื่อตอนนี้?

มีรถไฟของคุณวิ่ง? อย่าหยุดที่นี่! ลองอัปเกรดการตั้งค่าเพื่อวิ่งรถไฟระหว่างจุดต่างๆ เปลี่ยนอัตราเร่งและลดความเร็วของรถไฟ ปรับแต่งด้วยรหัส Arduino มีหลายอย่างที่ต้องทำ ดีที่สุด!