Elektronika pro řízení vlaků

Tuto stránku bych rád věnoval systému, který bude řídit průjezd vlaků nádražím. Ovšem hned ze začátku musím přiznat, že některé nápady, které jsem použil, nejsou z mé hlavy. Pochází od šikovnějších členů LEGO fóra Kostky.org, kterým chci touto cestou poděkovat.

Semafor

Schéma zapojení semaforu Vyrobit semafor by se mohlo zdát jednoduché, ale pokud chceme přesnou maketu, nastanou problémy. Sám jsem se v hromadě typů semaforů používaných pro železnici dokonale ztratil. A protože ani nádraží není žádný přesný model podle předlohy, semafor jsem poskládal "tak nějak od oka". Umístil jsem do něj dvě LED diody, červenou a zelenou, zapojeny jsou paralelně proti sobě (jedna v propustném a druhá v nepropustném směru). Takže změnou polarity napájení dojde k přepnutí z červené na zelenou a naopak. Ochranný rezistor k diodám je samozřejmostí. Vpravo můžete vidět schéma zapojení a fotografii najdete v dolní části stránky.

Reléový spínač

Nenápadná černá krabička slouží k tomu, aby vlak před semaforem zastavil, pokud je na něm červená. A jak to funguje? Motorek v lokomotivě vlaku odebírá elektřinu z kolejí, stačí část kolejí izolovat a vlak zde zastaví. Toto ovšem platí pouze pro starší systém vlaků! U těch nových, napájených bateriemi a vybavenými dálkovým ovládáním, příliš nepochodíte. Jako izolace se dá použít třeba kousek papíru vložený do spoje mezi jednotlivými díly kolejí. Aby se vlak znovu rozjel, je nutné izolovanou část propojit se zbytkem. K tomu stačí nějaký kablík a na něm obyčejné tlačítko nebo vypínač. Kablík je ale třeba ke kolejím nějak uchytit, takže nejlepší mi přijde použít originální LEGO kabel pro napájení. Obrázek najdete ve spodní části stránky.

Abych trochu rozšířil možnosti tohoto triku, použil jsem místo vypínače malé relé. Dioda zapojená sériově s cívkou relé omezuje polaritu napájecího napětí (anoda diody -> kladný pól baterie, katoda -> záporný pól baterie). Zelená LED dioda pak pouze indikuje sepnutí. Pokud póly prohodíme, relé se samozřejmě nesepne (a LED nesvítí). A k čemu je to dobré? Na reléový spínač připojíme semafor a při správném otočení konektorů máme obojí synchronizované. Pouhým přehozením polarity napájení dojde k přepnutí semaforu z červené na zelenou a zároveň sepnutí relé. A naopak k rozepnutí relé, pokud svítí červená. Schéma zapojení:

Schéma zapojení semaforu a reléového spínače

Celou sestavu je pochopitelně nutné něčím napájet. Já jsem pro tyto účely vyrobil malou ovládací krabičku se dvěma přepínači polarity a indikačními LED diodami. Uvnitř se ukrývá 9V baterie, k celkovému zapnutí a vypnutí slouží hlavní vypínač (s červenou páčkou). Další možností je připojení k RCX nebo NXT (viz LEGO Mindstorms). Všechny součástky, kromě LEGO konektorů, bez problému seženete v obchodech jako je například GM Electronic. Náklady by neměly překročit 150 Kč. Nejdůležitější je volba správného relé, já jsou použil velmi malé, s cívkou na 5V a jen jedním přepínacím kontaktem. Proto jsem taky pro jistotu zařadil do obvodu ještě rezistor, aby cívkou neprotékal zbytečně velký proud, když ji připojím na 9V.

Fotky

Přikládám pár obrázků, zleva: Semafor, izolování části kolejí (použil jsem pro názornost barevný papír) a připojení kabelu, reléový spínač, vnitřek reléového spínače, kompletní sada pro řízení vlaku a poslední fotka zachycuje ovládací krabičku. Podívejte se také na video.

Semafor Izolování části kolejí pomocí kousku papíru Reléový spínač Reléový spínač - vnitřek
Kompletní zapojení - semafor, spínač a konektor na koleje Ovládací krabička - dva přepínače polarity, uvnitř se ukrývá 9V baterie

Pár slov na závěr

Všechno, co jsem zde popisoval, jsem později zabudoval do nádraží. Tím je pravděpodobně už dokončeno, další úpravy neplánuji. Doufám, že Vám tato stránka přišla alespoň trochu zajímavá a nevadil můj slohový antitalent. Jakékoliv dotazy samozřejmě rád zodpovím.

- Stránka vytvořena 1. března 2009 -

- Aktualizováno 22. března 2009 -