Bon dia chicos!

Creo que pocos dudan ya de las posibilidades que una plataforma como Arduino puede brindar a nuestro mundo ferroviario en miniatura. ¿ya se puede hablar de un cierto impacto social?, Arduino esta en todas partes y su filosofia extraordinariamente asequible garantiza que su oficioso lema "tecnología para todos" sea una verdadera realidad. Hace unas pocas fechas un chaval muy joven, en un foro de guitarristas, deseaba modificar un proyecto que habia recogido de no se sabe que sitio, y mostraba un código del que decia que para él era como leer en chino. Despues de explicar tan sólo un pocolas acciones que llevaba a cabo el programa y en una curva de aprendizaje increiblemente corta, el chaval que entró con temor al bit, salió exclamando "¿tan fácil es hacerun programa?". No dudo de la aptitud del joven guitarrista, y tampoco resto mérito a la filosofía que es nativa de algo como Arduino. Es increible lo que puede desmitificar la tecnología cuando ésta se presenta ante nosotros de manera tan natural.

En esta ocasión os presento un pequeño sistema de megafonía estática que se gobierna desde el control de la Central a través de las teclas de función. Está pensado básicamente para el digital (por eso lo ubico en este foro). Como seguro también os pasa a vosotros cuando proyectais algo, me sucede que siempre deseo el máximo con lo mínimo. O lo más versátil que se pueda, o lo más barato. Y si puede ser todo junto!. Para este caso el módulo también puede ser utilizado en analógico. O de nuevo en digital en modo "desatendido".

Funcionando asi, las locuciones (hasta 16) se lanzarán de manera aleatoria cada 7 minutos. Tambien jugando con las posibilidades del audio, tres de las locuciones son en realidad ficheros de 5 minutos de duración que incluyen recreaciones de un ambiente de una estación típica de provincias; coches, maniobras, pajaros, obras ... audio que situado a conveniente volumen puede dar una sensación bastante realista.Las locuciones se realizan con una muy alta fidelidad y potencia, incluyendo efectos de reverberación. Son ficheros mp3 normales y corrientes. Asimismo, dado que están guardados en una tarjetita microSD podemos cambiarlos cuando queramos.

Al principio sólo pensé en el audio, pero eps! estamos con un arduino construido esencialmente como deco de funciones, con muchos recursos disponibles, y dado que la estación tiene su iluminación (interna, farolas, lrelojes) he aprovechado una salida (y le quedan 12 más!) para controlarla. He simulado un efecto de "arranque" de luces y farolas como sucede a veces en la realidad, proporcionando un efecto vistoso (que se puede mejorar :-). Con el arduino se puede hacer como el que dice, miles de cosas más. Para ello tenemos disponbles 12 señales adicionales a manejar, que podemos configurar como E/S indistintamente tanto leer/escribir datos en analógico o en digital. Y una ellas, una interrupción para el manejo de eventos criticos.

La base de hardware es el Arduino (edición pro mini) y la de software finalmente la libreria del mrrwa project (http://http://mrrwa.org/).

En la documentación de la libreria, hallamos interesantes funciones, incluidas las de locomoción. Para el caso  que nos ocupa he utilizado la notifyDccFunc que informa del estado de las teclas de función de la Central. He usado un artificio (corriente en el desarrollo) para reconocer la sola pulsación de una tecla, indistintamente de su estado; es decir, habia que emitir una locución tanto si la tecla de función se encuentra en ON o en OFF. La rutina notifyDccFunc() sólo notifica la tecla pulsada y su estado. A partir de la variación del estado, el evento correcto se puede capturar y proceder de la manera que queramos.

La primera "versión" de este proyectillo se basaba en utilizar un mini-reproductor mp3 de los típicos con gancho, extraordinariamente baratos (por poco más de un euro y medio) para gobernarlo como "caja negra" a traves de las teclas del aparatito. Dicha versión funciona y la tengo en prueba desde los tiempos de mi viejo y medio olvidado proyecto de la estación con megafonía automatizada, vamos la "parlanchina" como la conocemos los "viejos" bueno, jejeje, vamos a decir veteranos :-) de nuestro foro.

La primera versión con la "chapuza" está en este hilo:

en uno de los comentarios, nuestro compañero Dani, *****, crack del digital, sugiere y con muy buen tino usar un motor mp3 en hardware, discreto, en lugar del mini-mp3 chino como "caja negra". Respondia a Dani que deseaba ir a lo mas tirado aunque no me satisfacia el gran retardo que aparecia cuando pulsamos una tecla de función alta (por ejemplo la F15), pues se necesitaban más de 10 segundos hasta que finalmente sonaba la megafonía. Y es que entre poner en marcha el mp3, leer la tarjeta, generar los pulsos en su botón "avance" ... consumia mucho tiempo. Estaba obstinado con que el proyecto saliera por cuatro duros, pero el resultado no era del todo satisfactorio. El coste aproximado del proyecto actual es de unos 18 euros.

Asi que me puse a buscar, por suerte, los players de sonido para proyectos Arduino y otras plataformas similares cada vez son más baratos, asi que he acabado por seguir el consejo de Dani (gracies Dani!). Por unos pocos euros más no hay color en la versatilidad que se consigue, pues el cacharro es muy diligente y acepta las órdenes "por escrito" que le demos; seleccionar locución, pararla, adelante, atras, control de volumen, activación ... todo se puede hacer de la manera más fácil. En cambio el otro reproductor de los chinos, tenias que "obligarlo" a trabajar, sólo trabajaba a palos!.

Bien, el reproductor mp3 hardware en cuestión es el DFPlayer:

El aparato también se puede gobernar con un poco de hardware externo, tan solo dos pulsadores permiten manejarlo de manera minimalista pero plenamente funcional. Como el que dice es perfecto. Sin duda nada que ver con el mini-mp3 de los chinos en plan "caja negra". El hilo con la primera versión, la versión "chapuza" lo abandonaré porque no vale la pena hacer nada más con él.

El proyecto actual se compone de cuatro partes:

y aqui las interconexiones:

Como podemos ver, el conmutador que pone la linea A0 del Arduino en ON o en OFF (es decir a VCC o a masa) selecciona el modo de funcionamiento; analógico o digital. O también este último en modo "digital desatendido".

Con A0 a VCC el módulo está listo para aceptar órdenes desde el mando de la Central. En este modo sólo funcionará en digital por razones obvias. Sin embargo si ponemos el conmutador SW1 con A0 a masa (GND) entonces el dispositivo trabajará en modo "desatendido" y emitirá locuciones y sonidos cada 7 minutos aproximadamente. En este modo puede funcionar tanto en analógico como en digital. Los dos pulsadores de la parte superior sirven para controlar al mp3 aún sea de manera minimalista. Presionando o haciendo contacto durante unos instantes se baja o sube el volumen y pusando de manera rápida y corta se adelanta o retrocede una locución.

Aunque en digital se puede controlar el volumen con las teclas F17 (volumen +) y F18 (volumen -), en analógico quizá sea conveniente este control externo. De serie he puesto un valor para el volumen de audio ni muy fuerte ni muy flojo pero siempre será interesante un ajuste "manual" o fino del mp3.

Finalmente, los pines A2 y A3 del Arduino configurados como salidas, controlarán las luces de la estación, relojes,  farolas u otros dispositivos. Se han dispuesto dos transistores trabajando como interruptores. T1 es un BC337 y con el se pueden conseguir cargas de unos 150 mA. Con T2, un BD139, es capaz de proporcionar unos 300-400 mA sin necesidad de refrigerador. Con el BC337 y usando LEDs deberiamos tener más que suficiente con la iluminación de toda una estación. No recomendaria bombillitas de incandescencia y caso de emplearlas deberían ser de 6V. El altavoz puede ser cualquiera de 8 ohms, cuanto más grande y con un poco de recinto acústico (con un cartón ya vale) mejor fidelidad y calidad obtendremos.  

Para la realización practica, propongo una placa de circuito impreso, diseñada expresamente para poder ubicarse en las estaciones Ibertren, tanto la clásica "Salou" como la pequeña de un piso. He tenido que comprometer cierta disposición de las conexiones debido a que he tenido que realizarla "a mano alzada" pues los programas de creación y edicion de circuitos impresos dejaban un tamaño mucho mas considerable, imposible de encajar en cualquier estación (salvo que esta fuera enorme, como la famosa Baden de Faller :-).

Aqui tenemos el diseño de la placa de circuito impreso, en tamaño natural y agrandada mostrando la disposición de los componentes en el circuito impreso:

Si tenemos dificultades en la realización de las placas, podemos usar una placa de pruebas o incluso una pequeña protoboard, aunque no será lo más elegante. En la base de la estación seria conveniento instalar un par de pulsadores miniatura y un conmutador, tambien de tamaño liliput que seleccionaria el modo de operación. Si es para digital, podemos prescindir de estos componentes y efectuar un puente entre la linea A0 y VCC. Aunque siempre podrá ser interesante dejar el sistema en modo "desatendido". También es muy fácil controlar esta operación mediante otra tecla de función, realizando pequeñas modificaciones. En este sentido, el proyecto es abierto.

En este enlace tenemos el programita a cargar en el Arduino:
el software
La carpeta "NmraDcc" hay que ponerla en el sitio habitual (carpeta "libraries" de la instalación del IDE de Arduino).

En este otro enlace tenemos los ficheros de audio para cargar en la tarjetita de memoria microSD:
megafonias
De paso estos audios pueden ser utilizados por si solos, para otras aplicaciones que queramos.

En esta foto vemos un prototipo de todo el conjunto antes de su conexionado:


El altavoz es pequeñito (1") pero su forma elíptica nos proporcionará una gran calidad.


Una vez todo instalado y preparado para trabajar, el listado de las teclas de función es el siguiente:

Y de momento esto es todo ;-). Como comentaba, la versatilidad del Arduino y las posibilidades se pueden ampliar o modificar muy fácilmente.

Para finalizar un video y unas fotillos. En primer lugar un video en plan de test instalado el módulo en una estación ibertren de 1 piso. Por fin pude encontrar un reloj con luz del tamaño adecuado y para nuestra escala, antes tenía que usar los de HO con un resultado desproporcionado. En este caso adorna a la pequeña estación ibertren un Anesté Ref . 2401

Y ya que estamos, unas fotillos de esta ibertren. Me llego hecha polvo ya que la compré hace ya ... pasa el tiempo volando! creo fue en la primera visita a la feria de Massades en Barcelona. La adquirí por cuatro duros, hecha jirones la pobre. Sin piso, desconchones, todo despegado ...  La restauré y con un poco de pintura y un tuneo aqui allá va quedando más o menos decente. Le puse un cartelito de Pepsi que nos recuerda la cafeteria de la estación. Ah! las cafeterias de las estaciones ... cuando el tren era tren  ; )
Todavía no está terminada, me gustaria ponerle vallas y alguna que otra decoración.







[img] http://usuaris.tinet.cat/cpg/detall-rellotge-estacio-amb-llum.jpg[/img]



Salutacions!

Lista de las locuciones (fichero zip de los mp3)

1-Via uno Catalunya express - Est Francia St. Celoni 11-08 Via uno

2-atencion-comunicamos-sres-viajeros-destino-SSebastian-via-12

3-cercanias-procedente-st-vicenc-finaliza-recorrido

4-atencion-por-favor-catalunya-express-dest-cerbere-circula-retraso-20min

5-sons-jefe-estacio-pito-1800

6-atencion-sres-cientes-no-crucen-vias-utilicen-paso-subterraneo-gracias

7-tren estacionado-via7-n-presta-servicio-seguremos-informando

8-atencion-srs-viajeros-catalunya-express-dest-ribas-frsser-para-este-tren-no

9-via8-talgo-procedente-madrid-chamartin-montpellier-prevista-llegada

10-atencion-favor-van-efectuar-maniobras-se-ruega-no-bajar-subir

11-Sres clientes Pueden adquirir sus billetes en las maquinas muchas gracias

12-tren-estrella-procedente-alicante-destino-aeropuerto-via-8-23h11m

13-srs-viajeros-cercanias-vilanova-destino-st-andreu-comtal-cuatro-coches-18-cabeza-Sants-via8

14-sres-CLIENTES-RECORDAMOS-NORMATIVA-LEGAL-VIGENTE-NO-ESTa-PERMITIDO-FUMAR

15 ambiente estación 1 - 5 min  de duración (con todo tipo de sonidos, coches, lluvia, aviones, trajines ..)

16 ambiente estación 2 - 5 min    "    "

17 ambiente estación 3 - 5 min    "    "