Продолжение темы про домашний модульный макет железной дороги в масштабе 1:87. В предыдущих публикациях было рассказано о том, как выглядит его видимая зрителю часть , а также дана краткая история его строительства. Здесь речь пойдет о том, что 99,9% времени скрыто ото всех (включая создателей макета) - о подмакетном пространстве.
С самого начала макет планировался как цифровой с применением различных модулей управления. В этой публикации рассказ пойдет о том, как на текущий момент устроен макет и из каких элементов управления он состоит.
Стоит напомнить, что макет представляет из себя модульную конструкцию. Сейчас это два завершенных модуля ("А" и "Б") соединяемых между собой в единое целое и имеющих размеры 130*70 плюс 170*70. Оба модуля располагаются на специальных тумбах с большим количеством ящичков, в которых удобно хранить материалы, инструменты и компоненты для строящегося макета. При необходимости оба модуля могут опрокидываться на бок (вместе или по-отдельности) для проведения различных работ в подмакетном пространстве.
Ландшафт модуля "А" имеет перепад высот (там сооружена площадка для разгрузки сыпучих грузов). Из-за этого часть стола имеет вырез и закрывающий его дополнительный лист основания, сделанный из пластика и усиленный. Эта часть не очень подходит для установки на нем оборудования, поэтому все органы цифрового управления сосредоточены в правой части.
Модуль "Б" был заложен и закончен раньше, имеет плоский рельеф, крупнее в размерах и удобнее с точки зрения монтажа подмакетного оборудования. Здесь находятся блоки питания и командная станция для обоих модулей.
Блоки питания находятся в левом верхнем углу модуля "Б". Всего размещено три блока, на постоянной основе задействовано два из них. Первый блок, основной, используется для питания командной станции, формирования DCC сигнала и управления локомотивами. Второй, вспомогательный, используется для питания модулей управления освещением, стрелочных, светофорных и звуковых декодеров, а также проигрывателей. Третий блок, аналогичный по характеристикам второму, в резерве и может быть задействован по необходимости в будущем.
Командная станция (КС), основной блок управления всем макетом, расположена в правом верхнем углу. Является аналогом командной станции z21 от Roco, изготовлена силами Rail38 в Иркутске на основе открытого ПО. Сейчас на макете установлена одна из первых версий КС, которая будет заменена в ближайшее время на новую с улучшенными характеристиками (об этом расскажу в следующий раз).
К командной станции подходит питание 21 В от блока, расположенного слева. От станции выходят провода с DCC и провода для подключения program-track (на фото они временно сняты). Для удобства контроля работы станции имеется небольшой дисплей.
Как осуществляется управление макетом: в телефоне и на планшете установлены программы Z21, в которых отрисована схема макета. При нажатии на тот или иной элемент сигнал с телефона уходит по сети WiFi на командную станцию, оборудованную WiFi-приемником, командная станция обрабатывает сигнал и отправляет его на исполнение декодеру. Декодер принимает сигнал и подает напряжение тому или иному элементу на макете (светодиоду или сервоприводу).
Слева ниже блоков питания располагается декодер Modelldepo AJL2, отвечающий за работу на макете сразу нескольких функций. Простой и надежный декодер закрывает с запасом большую часть потребности всего модуля. Через него осуществляется управление всем освещением модуля "Б", управление сервоприводом крана, включение эффекта "Сварка", установленного на заводе, а также включение аудиопроигрывателя (об этом см. ниже). К декодеру AJL подходят провода с сигналом DCC от командной станции и провода с питанием. Декодер имеет два выхода управления сервоприводами и восемь независимых выходов, шесть из которых задействованы для управления освещением, по одному для управления модулем "Сварка" и аудиопроигрывателем.
Слева от центра находятся два декодера Modelldepo TraffickLight, отвечающие за включение сигналов светофоров. Один декодер TL может управлять четырьмя двузначными светофорами. Собственно два декодера, TL-1 и TL-2, расположенные в центре, и управляют почти всеми маневровыми светофорами модуля "Б".
В правой части под командной станцией прикручены и подключены, но пока не в полной мере задействованы еще три декодера TL. Они отвечают за работу выходных светофоров со станции. Сами светофоры пока не установлены, соответственно выходы не задействованы.
Перевод стрелок производится силами сервоприводов. Одна стрелка - один сервопривод. Для управления ими на этом задействованы сразу два декодера Modelldepo ServoMotion. Каждый такой декодер имеет четыре выхода; к каждому выходу можно подключить одну стрелку или пару стрелок (если эта пара работает синхронно). Модуль "Б" несет на себе одиннадцать стрелок, из которых пять переключаются независимо, а шесть - работают в парах (три пары). Таким образом, задействованы оказались все восемь выходов управления сервами.
Как и декодер AJL, эти декодеры получают отдельно DCC сигнал и отдельно питание от вспомогательного блока.
В центральной части располагается звуковой аксессуарный проигрыватель Rail38 SoundModul (на фотографии ниже он в левом нижнем углу). Это достаточно простой по конструкции модуль, который не работает с DCC-сигналом, а его основная функция - создание фоновых звуков. На данном макете этот модуль отвечает за периодическое включение объявлений по ПСГО (парковая связь громкого оповещения), объявлений о прибытии и отправлении поездов (по легенде вокзал расположен справа от данного модуля в метре от него в пересчете на масштаб), технических объявлений.
Аксессуарный проигрыватель работает по принципу: есть питание - воспроизвожу в рандомном порядке через случайные промежутки времени сохраненные на нем звуки; нет питания - молчу. Соответственно его включение осуществляется через КС, которая отправляет сигнал на декодер AJL, который в свою очередь подает питание на проигрыватель.
Левее и ниже аксессуарного проигрывателя, практически по центру модуля "Б" размещены два звуковых аксессуарных декодера Rail38 SoundDCC. Это более сложные по конструкции и назначению платы, работающие в стандарте DCC, которые умеют производить звуки по командам, полученным от КС.
Если говорить совсем простым языком их принцип работы такой: нажал на телефоне кнопку - воспроизвелся звук. Отжал кнопку - звук прекратился. Такие звуки удобно использовать для озвучивания различных визуализированных событий, происходящих на макете: перевод стрелок, поворот крана, переключение светофоров, включение освещения в зданиях.
Кроме этого можно вручную включать и отключать с телефона звуки, не связанные с визуальными эффектами на макете: шум дождя, гром во время грозы, крики птиц, запуски механизмов, расположенных в корпусах завода, разговоры людей.
На данном макете один из звуковых декодеров отвечает за включение звуков работы промышленного оборудования в зданиях завода, второй - за озвучивание сигналов светофоров и работы стрелочных механизмов.
В правом нижнем углу (левее и ниже декодера AJL) из-под перекладины, к которой прикручены основания для ножек макета, выглядывает модуль "Сварка", он же WeldingModul производства Raol38.
Его единственная (но от это не менее значимая и интересная) функция - воспроизведение аудиовизуального эффекта, имитирующего проведение сварочных работ внутри одного из корпусов завода.
О том, как выглядит работа модуля "Сварка" на макете ранее были опубликованы небольшая статья и видеоролик. Поэтому останавливаться подробно на этом моменте не будем.
С модулем "Б" разобрались, можем перейти к модулю "А". Здесь центральное место занимает уже описанный выше декодер Modelldepo AJL2. В целом его функционал такой же, что и у его собрата, установленного на модуле "Б", но с небольшиме отличиями.
На модуле "А" установлено всего две стрелки, поэтому монтировать отдельный декодер ServoMotion не имеет никакого смысла, тем более, что как было указано выше, декодер AJL сам имеет два выхода управления сервами. Один из них как раз и управляет парой стрелок, второй пока находится в резерве (в будущем будет управлять сервой, открывающей и закрывающей ворота на промзоне.
На модуле "А" имеется переезд, на который необходимо подавать предупреждающий сигнал - поэтому один из восьми независимых выходов задействован для этой функции. Второй выход запускает питание для автомата освещения (об этом чуть ниже). Третий - включает красный свет на заградительных светофорах переезда. Четвертый - зарезервирован под установку еще одного модуля "Сварка", который обеспечит визуальные работы по ремонту ворот одного из гаражей. установленных на переднем плане.
Оставшиеся четыре выхода декодера AJL управляют освещением на модуле "А": включают и отключат уличное освещение, прожектора на мачтах, свет в зданиях, гаражах и т.д.
Светофорную световую сигнализацию модуля "А" обеспечивают декодеры Modelldepo TrafficLight. На фотографии ниже видно, что к одному из декодеров подключены четыре двузначных маневровых светофора. Два других обеспечат в будущем работу остальных светофоров данного модуля: двух входных, двух проходных и еще одного маневрового.
Как и на модуле "Б" на модуле "А" установлены два декодера Rail38 SoundDCC. Один из них озвучивает работу технического оборудования, расположенного в здании, второй отвечает за аудио сопровождение природных явлений (дождь, гроза, пение птиц и т.д.)
Как было сказано выше, на модуле "А" находится пусть и не действующий, но переезд. Предупреждающие сигналы на нем работают: звук включается благодаря одному из декодеров Rail38 SoundDCC, свет - благодаря декодеру Modelldepo AJL2.
Как известно, предупреждающий сигнал светофора - это два попеременно включающихся и выключающихся красных огня. Такое чередование работает благодаря простой китайской плате, установленной в нижней части модуля. Плата позволяет регулировать длительность подачи питания на выходы и соответственно скорость, с которой мигают лампочки.
Последний модуль управления, о котором хотелось бы рассказать в данной статье - это автомат освещения. Его назначение - попеременное рандомное включение и отключение света в жалом доме и в административном корпусе завода. Таким эффектом макету придается жизнь, и создается впечатление, что его маленькие жители действительно переходят из комнаты в комнату, с этажа на этаж, включая и выключая при этом свет.
Автомат реализован на основе платы Arduino Nano, скетч к нему написан в мастерской Rail38. На макете этот модуль установлен над светофорными декодерами. Обратите внимание на "кудри" проводов на фотографии ниже. Эта фотография приведена здесь как раз для того, чтобы показать, как делать не надо! А если без шуток, то на фото зафиксировано подключение по временной схеме при проведении тестирования работы автомата. Тестирование, кстати, прошло успешно.
Надеюсь эта статья немного приоткрыла завесу тайны того, что происходит под макетом и как там все организовано. Безусловно, все показанные выше решения нельзя воспринимать как образцы для подражания и, тем более, как руководство к действию. В идеале конечно же, всю подмакетную часть лучше планировать заранее, следуя в дальнейшем намеченному плану. И тогда многое из того, что описано выше, можно было бы сделать лучше, проще, интереснее и эффективнее.
Макет развивался эволюционным путем. Так в начале его строительства, например, не было и мыли о том, чтобы сделать его звуковым. А спустя несколько лет пришлось искать место под установку пяти аудио проигрывателей.
Технологии и идеи не стоят на месте, и возможно в будущем придется прикрутить ему еще какой то функиционал? Что это будет? Смена дня и ночи? Запахи железной дороги? Дым из труб? Какой из этих вариантов вам кажется наиболее интересным? Напишите в комментариях, что вы думаете по этому поводу!
Подпишитесь на канал, чтобы не пропустить новых публикаций. И не забудьте поделиться ссылкой с коллегами по увлечению - мы публикуем для вас все самое технически совершенное скрытое от глаз в мире отечественного ЖД моделизма!
