Pico MAUS - nejjednodušší XpressNet ovladačNa myšlenku tohoto ovladače mne přivedlo několik událostí, které se odehrály časově dlízko sebe. První byla tradiční Pavlova stížnost, že se mu na modulech pomalu rozjíždí a pomalu zastavují mašinky (ty moduly jsou zásadní, protože moduláři se neustále tváří, že jezdí jako v reálu, ale připustit že vlak nezastavuje na místě ani s prázdnýma vagónama se jim nechce). Načež jsem tradičně namítal, že s tím jezdí jako s autodráhou. V podobnou dobu jsem si říkal, že ovladače, které se používají při klubovém ježdění jsou dost málo ergonomické a celkem nevzhledné. A také jsem si všiml, že mám doma několik nevyužitých procesorů PIC12F1822, které mají vlastně celkem dost periferií a přitom jsou velmi levné.Na internetu jsem zjistil, že koupit náhradní ovladač od autodráhy je velmi jednoduché. Takže jsem stvořil minimální ovladač, který používá jen jeden potenciometr pro rychlost a jedno tlačítko pro ovládání funkcí. |
Pico MAUS - the simplest XpressNet throttleThe basic idea was born in my mind based on few events. First one was traditional Pavel's grievance that his module throttle not allow enough fast acceleration and deceleration (modules are crucial, because module users declare themselves that they are focus to model of real operation, but they do not want to accept, that real train is not able to stop on short way even with empty cars). Then I reply (as usual), that they are driving train like slot cars. In similar time I ruminate, that throttles used in rail modeller clubs are not ergonomic and not nice looking. And I decided, that I have few spare processors PIC12F1822 that have nice peripherals and that are cheap.I found on internet, that it is easy to buy spare throttle for slot car Then I created minimal throttle, that using only potentiometer for control of speed and one button for control of functions. |
 |
|
|
Vzhledem k tomu, že ovladač od autodráhy nemá žádný display, je potřeba nějak vyřešit přiřazení lokomotivy k ovladači. Já použil metodu, která se již v minulosti osvědčila. Jedná se o použití lokomotivních
klíčů. Tedy kartiček, které identifikují lokomotivu. Kartičku jsem trochu modernizoval a přešel jsem na Dallas 1-Wire bus. Takže klíč s daty lze zabudovat do konektoru typu
cinch. Tím se kartička stává o něco menší a kompaktnější. Já jsem konektor umístil do boční strany ovladače. To je dobré, ale pouze pro případ, kdy uživatel drží ovladač v pravé ruce.
Takže leváci a ti, kdož hodlají ovládat dvě lokomotivy současně mají smůlu. Příště musím najít jiné místo. Pro nahrávání klíčů jsem použil běžné Arduino Nano. Aplikaci jsem udělal až neužitečně jednoduchou. Třeba jí někdo zmodernizuje. HardwareJak jsem již popsal, hardware je skutečně minimalistický. V podstatě jen procesor, převodník MAX485 pro vytvoření XpressNet sběrnice, jeden potenciometr, jeden mikrospínač jako tlačítko, konektor cinch pro flash paměti DS2431+ a dva pull up rezistory. Pravda, ještě jsem mohl jeden rezistor ušetřit a použít pro tlačítko interní z procesoru, ale to se mi už zdálo moc. Ještě bych neměl zapomínat na stabilizátor napětí, já použil 78L05 včetně dvou kondenzátorů a jedné diody. Tady by se také dalo zapracovat a zmenšit schema na rezistor a zenerovu diodu, ale to se mi také zdálo přehnané. Vlastní schema, které jsem použil je tedy takovéto: |
Because slot car throttle have no own display, it is necessary to solve, how determine what locomotive will be controlled by this throttle. I was used method already proved in previous throttles. The method is based on locomotive
keys. It mean small cards that identifying locomotive. I make this card little modern using Dallas 1-Wire bus. Then key with data can be incorporated into
RCA jack. Then key card is little more compact and smaller. I was placed the jack to side position of throttle body. It look like good idea, but only when user handle throttle in right hand.
Then left-handers and users trying to controll two trains together are out of luck. I have to find bettel place for jack next time. For locomotive keys loading I used usual Arduino Nano. The application I made is ut to useless simple. It is possible, that somebody will upgrade it to be more modern. HardwareAs I was written before, the hardware is really minimalistic. In reality it is only processor, MAX485 converter for creation of XpressNet bus, one potentiometer, one switch as button, RCA jack for flash DS2431+ and two pull up resistors. Yes, it is right, I can save one pull up resistor and use internal pull up for button, but it is too minimalistic. I can not forget voltage stabiliser, I used 78L05 plus two capacitors and one diode. Here also can be done some decrease of schematic and use one resistor and zener diode, but it is also too minimalistic. All schematic I use is this one: |
 |
|
|
Schema je tak jednoduché, že nemá cenu vytvářet desku tištěných spojů. Já dal oba DIL8 obvody do jedné společné patice DIL16 a protože jsem fajnšmekr, tak jsem použil ještě kousek univerzální desky na kterou jsem připájel ostatní součástky.
To ale není nutné, je jich tak málo, že je možné je připájet na spodní stranu patice. |
The schematic is extra simple, then it is no necessary to create printed circuit board. I putted both DIL8 chips into one joint DIL16 socket. Because I'm epicure, I was used small piece of universal board for soldering rest of electronic parts.
It is no necessary. The amount of parts is that small, that they can be soldered to bottom side of socket. |
 |
|
| Vlastní trimr a mikrospínač jsem vestavěl přímo do těla ovladače. Dobré je, že posuvný element v ovladači má přímo rozměry velice podobné jezdci tahového potenciometru. Stačí jen do jezdce vyvrtat dírku 2mm, prostrčit šroubek a přišroubovat. Mikrospínač jsem přilepil k potenciometru s pomocí tavné pistole tak, aby hmatník dosedal na mikrospínač. Jediné co jsem musel upravit je na posuvném elementu je výstupek, který blokuje stisk tlačítka v případě, že je jezdec v horní poloze (autíčko stojí). Tento výstupek jsem prostě odřízl lámacím nožem. | I was incorporated the trimmer and switch into throttle body. It is good, that moving element of throttle have dimensions very close to dimensions of slide potentiometer. It is enough to drill 2mm hole into slider of potentiometer for screw and that is all. I was glue the switch to potentiometer body using hot glue. The switch is fixed that fingerboard lay on the switch. The only part I have to adjust is remove blocker on the moving part, that blocking push of button, when slider is in upper position (slot car is stopped). I was simply cut out this blocker by using hobby knife. |
 |
|
SoftwareSoftware je opravdu jednoduchý. Vzhledem k tomu, že je procesor vybaven komfortním A/D převodníkem a sériovým portem, je jediná zajímavost vyhodnocování mikrospínače. Mikrospínač reaguje na tři typy událostí:
Nahrávání klíčůJak jsem již psal, pro nahrávání klíčů jsem použil Arduino. Celý systém jsem v zásadě odflákl tak, jak je u Arduina běžné. Čili jsem jen do kontaktního pole zapíchl Arduino Nano, k němu jsem připojil obvod budoucího klíče (DS2431+) a jeden rezistor 2k2. Hodnoty, které se mají nahrát jsem jednoduše napsal na tvrdo do nahrávacího programu a spustil. Je to celkem nekomfortní. Nicméně se obávám, že stejně tento typ ovladače nebude používán nikterak hromadně, většina klubů si nepřipustí, že by mohl jejich potřebám vyhovovat. |
SoftwareThe software is really simple. Regarding to fact, that processor itself is equipped by comfortable A/D converter and serial port, the only interesting part is enumeration of switch. Switch react to three types of events:
Loading of keysAs I wrote before, I was used Arduino for loading of keys. I did a sloppy job as it is for Arduino usual. It mean, that I plugged Arduino Nano to solderless board and connected with chip (DS2431+) of future key plus one 2k2 resistor. Values to be uploaded into key are simply written as part of Arduino code. Then I run it. It is non comfortable, but I worry, that this kind of controller will not be used in massive number of copies. I expect, that majority of train model clubs will never admit, that this kind of throttle can be useful for them. |
 |
|
ZávěrV podstatě se jedná o velmi zajímavý ovladač, který trochu utrpěl tím, že je v "krabičce" nevhodné pro železniční modeláře. Možná jej někdy předělám do nějaké podoby běžnější pro ovladače vláčků, tak aby se rychlost ovládala pomocí tahového potenciometru bez pružiny zhruba tak, jak se ovládá u normálního vlaku. Pokusím se najít nějakou krabičku, která bude vhodnější do ruky. Také se pokusím lépe umístit konektor pro klíč. Třeba se pak takový ovladač bude někomu hodit. |
ConclusionIn reality it is very interesting controller. It suffer degradation because of non popular "housing". That housing is not traditional for rail road modellers. It is possible I will rework it to another housing more usual for trains. Housing with control of speed by using slide potentiometer without spring. Look like real train is controlled. I will try to find some more ergonomic box. I will also try to find better place for RCA jack for key card. Probably then somebody will adopt this kind of throttle. |
