03-11-2013, 16:15 (Última modificación: 05-11-2013, 14:00 por Carles.)
Os presento el proyecto para dotar a una estación de megafonía automatizada. Antes que nada, se trata de un trabajo todavía en estado "alfa", es decir, no terminado aunque los resultados preliminares son muy alentadores.
Parte de la base del proyecto es de la estación "Salou parlanchina" y la idea es fruto de la inspiración de lo que hemos hablado y comentado ampliamente por el foro. Queremos una estación en la que cuando pase un tren nuestra señorita locutora nos lo anuncie a lo grande!
Y lo queremos de la manera más sencilla, economica y que pueda ser fácilmente abordable.
Descartamos el digital, en primer lugar la inmensa mayoría de las maquetas sigue el modelo "digital solo para material motor, resto en analógico". Parece que es el planteamiento estándar. En segundo lugar debido que en digital ya existen soluciones. Eso si, preparemos la tarjeta de crédito.
La clave del problema es la identificación precisa de un tren.
Nuestro compañero Jordi ya ha logrado éxito usando reles reed. Aprovecho la ocasión para felicitarle por su buen hacer :-)
En el foro somos inquietos. Por mi parte quise investigar la detección por luz con la idea básica de usar códigos de barras, tanto de uso industrial como elaborados "ad-hoc". Al desarrollarla, el planteamiento se mostró más complejo de lo previsto y sobre todo muy caro.
En esas tardes algo perezosas de domingo, seguí con el tema luz, y ahora para simplificar, hice pruebas con una fotorresistencia (LDR) como sensor. La idea era ver si era posible obtener valores bien diferentes y contrastados mediante el reflejo de la luz en superficies de colores diversos. Se trataba de intentar detectar colores o tonalidades de gris.
En principio no era mala solución, pero en la práctica es inutilizable debido a que la luz ambiente interferia notablemente; para conseguir resultados interesantes se debería mecanizar a la LDR en una cajita con una lente convexa, filtros de luz ... demasiado complicado. Descartado
Finalmente he estado haciendo pruebas con un sensor óptico-reflexivo (no nos asustemos :-) se trata de un componente muy común y barato). Uno como éste:
El dispositivo reune a un emisor y un receptor de infrarojos que puede tener diversos cometidos, aqui nos interesa detectar la presencia de un color mediante la reflexión del infrarojo sobre un material reflectante.
Para ello hice una prueba colocando bajo la via este esquema: (lástima, no hice fotos!):
Y en las locomotoras. he probado dos, les pegue, en los bajos unas etiquetitas adhesivas de esta manera:
La conexión eléctrica del sensor es sencilla:
Lo que hagamos al procesar la salida del sensor nos determinará que podemos lograr. Por ejemplo conectándolo a un conversor A/D obtendriamos distintos valores con una gran precisión que nos ayudarían a identificar muy bien un color. Sería la solución más elegante, pero también costosa. Efectuando pruebas sólo procesando directamente la salida del sensor, y realizando comparaciones con el uso de un circuito integrado (chip) especializado pero barato y común como el LM 3914 he conseguido identificar tres colores: verde claro, rojo claro y azul claro. La influencia de luz ambiental, crítica para la LDR parece no afectar al CNY70 al funcionar por infrarrojos. El dispositivo tiene filtros incorporados. Usando el sistema con la electrónica más simple ya nos valdría como mínimo para identificar tres trenes.. Ello sin tener que mecanizar el sensor ni procesarlo mediante conversión Analógica-digital. Igual ya valdria la pena utilizarlo puesto que el coste no superaría los 20-22 euros.
Para la parte de reproducción de las locuciones, mi idea sigue siendo un reproductor mp3, uno como éste:
Podriamos utilizar módulos de reproducción ya construidos, y sin duda es una excelente solución. Pero le veo algún inconveniente: se precisan tantos modulos como trenes queramos "locucionar"; no es excesivo problema porque son realmente baratos y pequeños, aunque si crece el número de trenes cada vez necesitaremos más espacio. Por otra parte, hay que grabar con el microfono del módulo, aunque nada impide hacerlo inyectando directamente señal al módulo, previa adaptación. Finalmente ... cuestión de gustos :-) la calidad y potencia de un mp3 es insuperable. Aunque también y con razón, nuestro compañero Miguel (maikel78) nos advertía, en sus pruebas, que en realidad los sonidos ... también deberían ser a escala! (Aprovecho para felicitar a maikel por sus progresos ;-). Tambien puede presentarse el probemilla de como usar un sólo altavoz para muchos módulos de sonidos distintos ...
Echar mano del reproductor mini-mp3 tampoco está exento de problemas, de hecho se presentan muchos más.
Desconocemos totalmente al mini-mp3, ya que no tenemos esquemas ni circuitos y las ganas de hacer ingeniería inversa son muy pocas, vamos a tratar al mini-mp3 como una "caja negra" y lo gobernaremos con lo que nos ofrece al mundo exterior, mediante sus pulsadores mecánicos de "play" y "avance" situando en paralelo a ellos pequeños reles.
También hay restricciones en los ficheros de audio, los mp3 con los sonidos grabados. Dado que he querido emplear la electrónica más sencilla, he pseudo-sincronizado los circuitos con la duración de los ficheros de audio, así estos deben ser obligatoriamente de duración determinada, aunque podemos elegir la que queramos: 20, 30 ... segundos. Con un fichero de hasta 20-25 segundos podemos "locucionar" la inmensa mayoria de megafonía de una estación. (no sólo anunciar trenes, sino otros avisos).
Además, los ficheros de audio, cuando estén cargados en el mini-mp3 deben obligatoriamente estar "indexados" al ID (identificador único) del color asignado al tren. Por ejemplo, si el color azul-claro lo hemos asignado al ID número 2 que es un talgo, el fichero audio se debe titular o empezar con "02-locucion-tren-talgo-Barcelona.mp3". El resto no es importante, pero los ficheros de audio deben empezar todos con "01-" "02-" "03-" ... Esta convención nos simplifica extraordinariamente la electrónica.
Esto debe hacerse de esta manera ya que el mini-mp3 ordena interiormente a los ficheros por su título, por su nombre. Para el ejemplo del talgo color azul, ID num. 2, una vez se ha recibido la orden de hacerlo hablar, se debe correr este 'programa' implementado en la circuiteria electrónica:
1- reset del reproductor mp3. Se consigue simplemente conectando la alimentación al mini-reproductor mp3. Normalmente está apagado. Caso que no lo esté, apagarlo de todas maneras y volverlo a encender. Una orden de "hacer hablar" tiene prioridad.
2- dar dos pulsos al rele que gobierna el botón "avance"
3- dar un pulso al rele que comanda el botón "play". El amplificador reproducirá el audio del talgo para Barcelona.
4- apagar el reproductor mp3 despues de finalizar la locución.
Toda esta parte la tengo ya solucionada, mediante su simulación en una plataforma como la Livewire y pruebas con montajes de test en placas protoboard y no presenta ningún problema. Para hacer las secuenciaciones necesarias he utilizado temporizadores y generadores de pulsos realizados con el baratisimo y versátil chip NE555, tres pequeños reles y otros pocos componentes más. Para no alargar más esta primera parte, no he detallado los circuitos, tema de una segunda parte.
La reproducción final se efectuaria mediante los circuitos ya usados en la "Salou parlanchina"
Y se lograría lo que se puede escuchar en el hilo de la estacioncita, en este mismo sub-foro, pero ahora automatizada y con un gran efecto.
Bien, esto es a grandes rasgos y con pruebas en fase "alfa" muy satisfactorias. Insisto que se trata de un proyecto inacabado, lo publico por si algún compañero puede serle válido como idea. Y como proyecto abierto.
Justamente se trataria ahora de pasar a la fase que se conoce en los proyectos como "beta" en la que se prueba ya un prototipo final en vista a la explotación. De todas maneras, identificar tres trenes me parece poco. Antes de pasar a esta "beta" me gustaria hacer unas pruebas más a fondo o más finas con el comparador (el LM3914 admite hasta 10 pasos) para ver si se puede aumentar la identificación de trenes y bien precisa (no vale que pase cualquier cosa por encima del sensor y salte la locución del talgo cuando era un simple vagon de borde bajo :-), si se pudiera lograr identificar hasta 5 tipos distintos ya valdría más que la pena la beta. O sea juntar el sensor, la parte de control y la reproducción, ahora probados por separado, en un prototipo.
Y por poder .. ;-) se puede poder hacer lo que sea, ya lo vemos en estas pequeñas maravillas tecnológicas en nuestra misma afición como el rocrail que estaba (ad)mirando hace un rato en el hilo 'consultas rocrail'. Este proyecto de estación con megafonía automatizada es mucho más "pedestre" asume cosas tan poco reales como en los bajos un trozo de color y chillón-rampante ademas!. Es lo que no me acaba de convencer del todo.
Y también hablamos, es casí como un reto, lograr un resultado que sea fácil de hacer, aplicación universal tanto en analógico o digital y ... que no cueste más de 20 euros :-). Por ejemplo en la parte de control y reproductora, el 'programa' que he puesto en la introducción, que en circuiteria cásica consiste en unos cuantos chips, resistencias. agún transistor y diodo, hacerlo con un micro-controlador es sólo un pequeño chip de 8 pines y poco más. Pero necesitaria recurrir a un uC programarlo ...
Por mi parte, siempre pienso en hacer lo máximo con lo que se pueda. Por ejemplo, dado que utilizaria un reproductor mp3 con una tarjeta de 2GB (de menor tamaño me parece que ya ni siquiera existen) y como en esos 2GB nos caben cientos y cientos más de sonidos y locuciones, también he pensado hacer que de cuando en cuando y siempre que no pasen trenes que tengan que ser "locucionados" el sistema lance mensajes y otros avisos como "pueden adquirir los billetes en las maquinas expendedoras situadas ..." o "por favor utilicen el paso subterraneo" y similares, para dar "vida" a la estación aún no pasen trenes.
Esto se haria de la siguiente manera: pongamos que podemos identificar hasta 6 trenes. Tendriamos en el reproductor mini-mp3 seis ficheritos de audio cada uno que hablarian de ese tren, un talgo, un regional, un ... hasta seis. Serian los seis primeros audios grabados. A partir del fichero número seis, Podemos poner los demás que queramos, con avisos, sonido ambiente, sonidos de coches ... el sistema generaria un número aleatorio, que verificaria que siempre sea superior a seis (los seis primeros ficheros no se pueden locucionar recordemos que son los de los trenes) y lo lanzaría de tanto en tanto, pongamos cada 15 minutos o cada tiempo que queramos. Esto amplia enormemente la capacidad "parlanchina" de la estación y se podría lograr un gran efecto.
Esta parte parece un poco complicada y puede requerir a gritos ya el uso de un micro-controlador (uC) en lugar de circuitos clásicos pero ... procuraré no recurrir a ellos ya que complican no el diseño (al contrario, lo facilita) sino la experiencia que se necesitaria para llevar a cabo el proyecto por principiantes.
Bueno! para tu duda en concreto Angel, se podría hacer que el color negro, que el sensor identifica muy bien, lanzase esa locución de tren sin parada. Ni siquiera haria falta una etiqueta en los bajos ya que normalmente los bajos son de color muy oscuro. Pero no lo tengo claro del todo ya que cualquier cosa oscura que se situase encima del sensor arrancaría el mensaje "tren sin parada ..." habría que efectuar más pruebas para ver como se comporta.
06-11-2013, 22:28 (Última modificación: 07-11-2013, 00:36 por Carles.)
Hola Pedro, bienvenido al foro :-) Angel, gracias por el ánimo y por esa cola con el limón! ya la estoy saboreando ... tnx! ojalá salga bien el proyecto, estoy esperando de una tienda otros sensores a ver si son capaces de detectar más de tres trenes. Prometo tenerlo al dia con los progresos.
Pedro, para no alargar demasiado el primer mensaje, no he detallado los pormenores de la sección amplificadora y del altavoz, solo una referencia en foto a los circuitos usados en este otro hilo:
El sistema que propongo utiliza un mini-reproductor mp3. Como su salida de auriculares (única disponible tratando al mini-mp3 como "caja negra") es insuficiente para mover un altavoz, se hace necesario recurrir a un amplificador ni que sea de poca potencia.
Considerando la facilidad y sencillez, opté por una solución muy clásica: un circuito integrado muy popular y barato como el LM386 de solo 8 pines y capaz de dar hasta 1W. Alimentado a 5V, valor que le he establecido como balance entre potencia/consumo proporciona alrededor de 300mW con un consumo que no llega a los 100 mA. Suficiente y asequible para alimentarlo directamente de las vias sin que suponga una gran carga para la fuente.
Para esta potencia de salida, podemos emplear altavoces realmente pequeños, en mi ejemplo de la "Salou" y en la foto de los circuitos del primer mensaje hay uno de 1,75" de unos 46 mm de diametro. Aunque se pueden usar otros.
Como todo el sistema esta pensado para que sea introducido en la estación "Salou" de ibertren, ese tamaño encaja muy bien dentro y la calidad y la potencia son muy buenas. Puedes escucharlo en un video que hay en el link de la "estación parlanchina" de un poco más arriba.
La impedancia nominal del altavoz para un LM386 siempre es de 8 ohms, creo que los 4 ohms sólo se ven en sistemas de megafonía (PA) o en algunos casos en HI-FI. Para estos pequeños amplificadores la impedancia de salida casi siempre es 8 ohms. Pero vamos, salvo un poco más de consumo podría valer uno de 4 ohms para un LM386.
Saludos,
PD: pues ahora que me fijo en mi propia foto, asi es! 4 ohms es la impedancia del altavoz que usé en el ampli de la Salou parlanchina. El altavoz es reciclado del cajón "desastre" desguazado de vaya a saber donde y ni me fijé en su impedancia asumiendo que era de 8 ohms. Asi que también vale uno de 4.
Felicidades por la idea, a ver si consigues que detecte más colores y que por lo menos sean 6 trenes.
De todas maneras se me ocurre otra idea que sería trabajar con codificación BCD, explico: A un grupo de trenes poner un iman a unos 5 centimetros de la loco y en otro grupo de trenes el iman ponerlo a los 10 cm y así hasta que se terminen los trenes, poner relés reed a 5 centimetros, otro a 10 etc del sensor fotoeléctrico y que cuando coincidan el reed 1 con el infrarojo da una locución y si es con el reed 2 da otra. No se si está lo suficientemente claro, en caso contrario me lo dices e intento poner un esquema.
Saludos.
Hola!
es muy interesante este tema, dices que solo puedes detectar 3 colores distintos y que eso te limita pero si pusieras varias franjas de un color sobre fondo de otro color, adecuando la señal detectada y poniendo un transistor en corte-saturacion sobre el boton de pasar cancion del mp3 podrias hacer que el mismo tren llamase un numero de cancion. si pones otra franja de color primero que sea para encender el aparato ya tienes el sistema listo, lo unico es que hay que adecuar el ancho y separacion de las franjas a la velocidad de deteccion del mp3 y que si quieres detectar el tren 25 tendras una pegatina muuuy larga...
También podrian utilizarse como sensores de reconocimiento o lectura de trenes los reles reed; y para la parte reproductora usar el mini-mp3 gobernado mediante el procedimiento que explico en el primer mensaje. Esta parte, la reproductora a partir de una señal u orden de "hacer hablar" proveniente del o los sensores la tengo perfectamente resuelta y no presenta dificultad ya que se trata de despachar un problema mucho mas 'definido' por decirlo asi, lo unico que hace es simular el comportamiento de un humano, como un mayordomo cuando le dicen "reproduceme la cancion numero dos" y el humano lo que haría sería tirar para atrás todas las canciones hasta situarse en la primera acto seguido apretar dos veces el botón "avance" y finalmente apretar el botón "play" luego se esperaría a que terminase (y se lo pondriamos fácil porque las canciones duran siempre 20, 30, 40 .... segundos (lo que queramos) asi que ni siquiera tendria que escucharlas caso que no le gusten! jejejee, sólo con que tuviera un reloj y estar al loro de cuando acaban los 20, 30 .... segundos) al terminar apretaria el botón "paro". Es decir se trata de un muy rudimentario autómata. Y todo eso se resuelve con unos pocos temporizadores, generadores de pulsos y algun componentes más.
El problema complicado es la identificación de un tren ... ahi si que ...
Esto para mi idea de la luz, si se usan reeds (que ademas en los bajos son más realistas que un trozo de color o de barras!) el asunto está resuelto gracias a Jordi :-)
Para el tema luz, todavía no se han terminado las opciones. Hay más caminos para seguir y uno de ellos, muy atractivo, va en tu sugerencia, Jaime. También ayer hablaba con un amigo, cuya afición es la robótica. Conocedor que el sensor CNY70 se utiliza mucho alli, le mostré mi idea. La encontró perfectamente realizable pero también vio fallos. El sensor CNY70 no era adecuado y me dijo que si había podido detectar dos colores mediante comparadores era ya más de lo que se podia pedir. El problema está en la distancia, excesiva para la via <----> bajos de una loco. Me proporcionó otras referencias de sensores (que ya he pedido en una tienda, espero lleguen pronto) y hasta me dijo que si la distancia seguia siendo mucha, probará a construirme yo mismo el sensor, a base de un fotodiodo emisor y un fototransistor receptor. Que en robótica no era nada raro auto-construirlos caso que las distancias en las que tiene que producirse la reflexión sean más o menos grandes ('grandes', para hacernos una idea de comparaciones son en este caso 2 cms.). Me comentó que no había problema alguno en una buena y precisa identificacion de colores (o de tonos de gris) siempre que la distancia sea lo mas pequeña que se pueda. Como aqui siempre nos moveremos en distancias 'grandes' y por su pérdida de fiabilidad necesariamente el número de trenes sera reducido pero el objetivo de cinco puede ser posible. Creo que es el mínimo para que valga la pena.
A no ser ... también tenemos otra linea de trabajo ... descartando hacer comparaciones solo con 10 pasos, que es lo que nos ofrece un integrado barato como el LM3914 conectar la salida del sensor a un convertido A/D. Y luego con un poco de electrónica digital procesar los numeritos obtenidos. Y por este camino habia pensado en tu sugerencia Jaime. Este camino es muy pero que muy atractivo, el único problema es que ... se necesitan más circuitos, porque ese poco de electrónica digital ... igual es un mucho ...
A no ser que ... jejejeje, que ... pasemos de circuiteria clásica y trabajemos con un micro-controlador. Entonces ya es la repera. Pero siempre el precio a pagar. Hay que volcar el software a un PIC, ya se precisa en este caso un programador que un principiante igual no dispone de él ...
Bueno! tenemos opciones, al menos para pasar un rato entretenido, aprender cosillas y experimentar.
Jaime, venga ese esquema :-) cuantas más cosas tengamos para mirar, más ideas se nos ocurrirán.
Salutacions! seguimos en el tema.
Danny Bon dia! gracias por tu comentario, mientras comentaba al de Jaime y como estoy medio en horas de trabajo e iba y venía no he visto tu mensaje.
Pero es que ... no lo acabo de pillar ... podrias hacer un esquemilla o asi :-) también que ando algo espesillo ayer fui a dormir a las 500 .... que vida! jjejejee
Puedes detallar un poco más? :-) Lo que comentaba a Jaime, cuantas más ideas mejor.
ahora no puedo hacerte un esquemilla luego si puedo lo hago lo expongo un poco mejor que lo de escribir mientras se piensa... dices que con el LM3914 has conseguido diferenciar 3 colores, eso te da 3 salidas distintas del vumeter, cierto? pues no necesitas mas, una para el reset una para el play y otra para pasar cancion. en el mp3 puenteas los botones con transistores en emisor y colector y conectas la base a las salidas del LM3914. ya tienes el sistema listo.
en el tren, pongamos que es un talgo y la cancion del talgo es la 3. haces una pegatina alargada primero una franja del color que da la salida conectada al reset, luego tres franjas del color de pasar cancion y para finalizar una franja del color del play (y entre las franjas una franja de color no detectable blanco o negro por ejemplo lo que vaya mejor).
al pasar el tren la primera franja dara un voltaje al LM que te dara un 1 en la salida que este conectada a reset y este 1 hara que el transistor entre en saturacion puenteando los pines del mp3 y se accionara el boton reset, luego pasara lo mismo con las otras franjas haciendo pulsaciones simultaneas del boton cambiar cancion y la ultima hara lo mismo con el play.
creo que funcionaria, aunque los bajos de las locos pareceran una G-parade
11-11-2013, 15:33 (Última modificación: 11-11-2013, 15:51 por Carles.)
Bona tarda danny!
He estado fuera del tema trenes unos dias, tengo un nuevo grabador multipista, un cacharro para música y me he dedicado a él los ratos libres de estos dias ...
Ok! veamos si lo he pillado, danny y no nos preocupemos que estas cosas es más dificil explicarlas que verlas y aún con gráficos y fotos a veces ... :-)
En general veo o me parece que propones simplificar. Buen objetivo siempre deseable ya lo creo. Pero ... no, segun lo he entendido.
Tal como está ahora, la parte sensora con el CNY70 y el LM3914 (asi es, se le utiliza normalmente como VU-meter) permite diferenciar dos colores: verde y rojo. Haciendo más pruebas el azul ... no es fiable 100% Por desgracia necesitamos una confiabilidad muy alta. Estos dias no tengo demasiado tiempo (mardito tiempo! xd) pero cada vez visualizo más que si este proyecto tiene que resultar práctico no será sencillo. Cada vez veo que se necesitará más 'inteligencia' que la que se puede meter en circuitos clásicos. Un PIC va a ser imprescindible.
Bueno, disculpa danny! sigamos, según entiendo se trata de usar las tres detecciones disponibles hasta ahora y utilizar una para cada función.
Si es asi ... hummmm no, no vale. Hay toda una serie de secuenciaciones necesarias caso de usar el mini mp3 ya que el aparatito tiene unos tiempos de respuesta. Pasar canción atras, el reset, play ... todas toman su tiempo. Pequeño pero lo toman. Es necesario obligatoriamente secuenciar debidamente estas acciones.
Pero eso no es problema, es muy fácil resolverlo y de hecho está resuelto y con relativa poca electrónica.
El problema real, y más peliagudo de lo que he estado considerando es la identificación del tren. Ademas tengo malas noticias, pues como he comentado el azul no lo detecta bien despues de pruebas más exhaustivas. Asi que en la práctica son sólo dos colores y eso lo encuentro muy poco. Y aún asi, mis amigos de robótica me dicen que ya es un logro. :-(
El uso de un PIC va a resultar imprescindible para poder tomar decisiones más acertadas para identificar colores.
Otra posibilidad, que puede sea definitiva, en lugar de color, es usar tarjetas inteligentes o tags RFID. Del tipo pasivo para los bajos de los trenes. Lo que hay que ver es el precio que tiene y para eso he solicitado presupuestos.
Vamos que por ideas .. que no quede! si sigo investigando estas otras opciones, teniedo a nuestra disposición el buen trabajo de Jordi, a quien quiero contactar para pedirle 'permiso' o conocedor de su gentileza, al menos comunicarle que caso que falle todo (es posible que sea asi, tanto por cuestiones técnicas como de economia) usar su método de identificación para unirlo al mio de reproducción por mp3, que esta parte la tengo resuelta.
Mi idea parte del requeremiento de sólo tener un único elemento sensor bajo la via y que sea capaz de suministrar un número grande de identificadores (IDs). El único inconveniente que le veo a los reeds es que hay que situar en las vias una cierta cantidad de ellos, con todos sus cableados .. etc.
Otra cuestion que igual sería interesante sería poder "medir" la capacidad de un imán mediante sensores hall? (tengo experiencia cero en estos sensores). La idea seria poder colocar imanes de diferente tamaño, grosor, etc (siempre que nos pudieran caber en los bajos de las locos :-) y poder medir, si se puede, su capacidad y que ésta fuera suficiente para poder tener valores bien diferenciados. No sé si esto es posible.
Y por mirar soluciones, que no quede, he visto lectores de barras por sólo 12 euros. Asi que, destripar uno, cogerle su tira de leds, ponerla bajo las vias y obtener su código ... vuelve a ser quizá factible. Eso si, se debe procesar la salida del lector que universalmente es USB y eso vuelve a implicar un PIC, aunque existe código para ellos que se puede tratar fácilmente. La pega que le veo a esta solución, que también sería definitiva, es que bajo las vias, en un momento dado aparecería un "chorro" de luz que no sería muy realista ...
Bueno, por mi parte no dejo el tema. Quiero esa estacioncita que "hable" de los trenes que pasen por ella. Y la quiero de la manera más elegante y económica posible!
Conseguirlo será otra cosa! jjejejejej.
Hola Carles!
entiendo entonces que tienes mas problemas en lectura, has probado en usar como dijiste una LDR por separado y no un led sino un laser de infrarojos? eso te daria mas potencia recibida en la LDR. luego, que tienes de amplificador a la salida del sensor? existen amplificadores de instrumentacion que te permiten regular tanto la ganancia de este como el nivel de trabajo, usando lo correcto yo creo que se podria identificar mas niveles de color. entiendo lo que dices que al simplificar como he puesto yo los timings que necesita el mp3 es muy probable que no sean los correctos, lo he estado pensando el fin de semana, tambien se podria poner algun codigo en binario y usando puertas logicas hacer las acciones necesarias sobre el mp3. sobre un pic, es la solucion segura si necesitas ayuda de programacion pongo mis conocimientos a tu servicio, en cuanto a grabarlo ahi no te puedo ayudar, supongo que ese es el problema con el que se encuentra la mayoria de gente, pero bueno quizas podria encontrar a alguien.
11-11-2013, 19:27 (Última modificación: 12-11-2013, 17:16 por Carles.)
Bona tarda danny!
Gracias por el interès :-) seria perfecto! ese es un poco (o un mucho) el ánimo de la estación parlanchina, que fuera proyecto abierto. Y por ello publiqué sólo resultados preliminares.
No he podido probar más sensores, tengo pedidos unos cuantos que todavía no han llegado. Desafortunadamente, hasta en tiendas principales tienen roturas de stocks, asi que habrá que esperar. Vamos a probar sensores de más potencia, que es lo que me recomiendan también los de robótica, a quienes pedi opinión.
Para el manejo del mini-mp3, sin duda se podría hacer con algunos pocos integrados lógicos, pero si vieras en detalle la manera de trabajar del mini-mp3, ponga la mano en el fuego ;-) que un par o tres de temporizadores (o sea 555) y un generador de pulsos (o sea otro 555 jejeje) un contador y otro par de transistores para manejar los relés que actuarán sobre los contactos en paralelo de los botones del mini-mp3 es suficiente. Recordemos que tratamos al mini-mp3 como caja negra, desconocemos su interior y sólo podemos manejarlo con lo que nos ofrece al mundo exterior. Se trata de simular lo que haria un mayordomo. De hecho esto ya lo tengo probado y no presenta más dificultad.
Si que sería muy interesante, mucho, y casi lo pongo también como requerimiento, es que la estación emita sus propios mensajes y avisos, para dar mayor realce a la megafonía. Es decir no sólo lucionar trenes. Para ello habría que añadir más lógica para generar un número aleatorio 'a' y comprobar siempre dos condiciónes; la primera que a>n (n sería el número máximo de trenes que queremos locucionar y sus ficheros de audio estan 'reservados' a las composiciones). En principio no faltaria comprobar que el número fuera mayor que la cantidad de ficheros audio disponibles ya que simplemente en caso de generar uno mayor, el efecto sería no hacer nada. Y la segunda condición sería que si el sistema ya está "hablando" detener esta nueva acción de hablar.
Por último se trataría de repetir esta secuencia o 'rutina' cada cierto tiempo (p.e. 10 ó 15 minutos) y que la estación emita "por su cuenta" avisos adcionales como "pueden adquirir billetes en la máquina expendedora ..." o "por favor utilicen paso subterraneo" o sonido ambiente de actividad en la estación, sonidos de autobuses parando, otros sonido urbanos ... La idea es que como en una tarjeta de 2GB caben literlamente cientos de ficheritos de audio de 20, 30 ó 40 segundos, grabarlos con el nombre de la "canción" empezando siempre con un número superior al de trenes a locucionar, tal como explique hace tres mensajes. Esta convención de indexar los ficheros de audio al ID de tren ahorra mucha electrónica.
Esta prestación adicional de locucionar otros mensajes, avisos y sonidos, aparte de los trenes que le llegan a la estación, le daría un realismo aún mayor.
Aunque claro .. la cosa se va complicando para el caso de la circuiteria que se necesita y ya serían unos cuantos más (bastantes más) de circuitos integrados con lo que la placa de CI tendría que crecer de tamaño ... Cada vez se ve más claro un PIC.
Si a eso le añadimos que, caso de usar luz e identificar con precisión, necesitaremos si o si un convertidor A/D y que éste ya se encuentra presente en un PIC ...
jejejeje, creo que la cosa está clara. El problema de usar PICs o uC es que asi es, se necesita la siempre fastidiosa tarea de programarlos.
Pero creo que no habrá otra solución. Por fortuna no encarecería demasiado el proyecto, los uC para estas aplicaciones son más o menos económicos.
Gracias por brindar tu ayuda, danny te tomo palabra :-) sería fantástico entre todos hacernos está estación tan realista :-)
Por mi parte, puedo hacer unos requerimientos de entrada. Con interrupciones para otros temas, llevo tiempo pensando en éste hace tiempo.
17-11-2013, 18:29 (Última modificación: 10-04-2018, 00:06 por Carles.)
Bona tarda,
Aunque lleve unos dias en off del tema trenes, la parlanchina no queda fuera de la atención.
Finalmente, he decidido replanterlo todo de nuevo. Los métodos probados hasta ahora basados en detectar luz y color no son satisfactorios y los resultados insuficientes. Haciendo una versión simple y económica sólo podemos obtener identificaciones para dos trenes.
Insatisfactorio. El problema, desafortunadamente, es demasiado complejo para una solución simple.
Aprovecho para establecer unos requerimientos: (de momento sólo para la parte sensora)
REQUERIMIENTOS PARTE SENSORA:
----------------------------------
1- Un único elemento sensor situado en la estación y bajo la via principal, con un máximo de 3 cables de conexión.
2- Este único sensor deberá proporcionar muchos identificadores (ID), en principio ilimitados.
3- Las locomotoras (o vagones) tienen que sufrir las minimas modificaciones. No se debe abrir la máquina para colocar nada en su interior. El elemento que activará el sensor tiene que ser del tamaño lo más reducido posible y no se le tendrá que suministrar alimentación eléctrica.
4- El sensor debe ser capaz de funcionar a distancias de hasta max. 5 cms.
5- El sensor debe ser capar de trabajar de la manera más disimulada posible una vez desplegado en la maqueta
6- El sensor debe entregar un pulso de activación al bloque de gestión de las locuciones y un número identificador único cuando pase un tren por encima suyo.
7- Funcionamiento tanto en analógico como en digital.
Asi planteado, y descartando la identficación de colores por poco confiable y evitando el uso de transponders (muy caros, que requieren manipular la locomotora y sólo funcionarían en digital), las únicas opciones disponibles y altamente fiables son:
-código de barras
-Identificación mediante tecnología RFID
El código de barras requiere un lector, un scanner. Por la red se encuentran algunos modelos de mano no demasiado caros, pero se les debe "destripar" para proceder a la adaptación e instalación bajo la via. Aparte presenta varios problemas:
- Para no tener permanentemente un haz de luz (muy molesto son diodos laser) se deberia añadir al bloque sensor un automatismo que pondría en marcha el scanner enseguida que se detecte que un tren pasa por su proximidad.
- Una vez activada la barra de leds laser del scanner la posición del tren puede ser delicada ya que la etiqueta adhesiva de la locomotora que llevaría impreso el código de barras debe quedar lo más enfrente posible de la barra de leds. Muy problemático.
- En el momento de la identificación se vería un muy desagadable "chorro" de luz muy poco realista.
Creo suficientes inconvenientes para ser descartado.
Sólo nos queda la un tanto novedosa tecnología RFID. A grandes rasgos, se trata de las llamadas "etiquetas inteligentes" y todos tenemos conocimiento de ellas en los hiper-mercados ya que se usan como elementos anti-robo. Y se supone que en un futuro desplazaran al código de barras.
Hay diversas tipologías de elementos RFID y se pueden desglosar en elementos activos y pasivos. Su principal diferencia es que los activos requieren una bateria para funcionar y los pasivos no. Por ejemplo, seguro que hemos visto sistemas de control de acceso, mediante elementos RFID del tamaño de una tarjeta de crédito o las referidas etiquetas inteligentes (también llamadas "tags") en el antirrobo del supermercado. Tanto uno como otro elemento RFID son del tipo pasivo, no precisando ninguna bateria para su funcionamiento.
Para el caso que nos ocupa emplear elementos RFID pasivos seria la solución definitiva. No emiten radiación visible (trabajan via ondas de radio), se activan mediante proximidad y no es crítica su posición respecto al sensor (que si lo es con el código de barras) y su distancia de trabajo aún para nuestra escala pueden ser perfectamente varios centimetros.
Estas tarjetas contienen en su interior un número grabado de fábrica que es único para cada tarjeta o tag RFID. Algunas de las tarjetas o etiquetas RFID tienen la posibilidad de grabar datos adicionales (son los tags de lectura/escritura) pero nosotros nos conformamos con leer ese identificador único.
Con todo esto, y caminando hacía una realización práctica, de los tipos de tarjetas, etiquetas y tags RFID existentes en el mercado la única que nos valdria para nuestra reducida escala sería uno de los circulares de esta foto:
El de color blanco tiene un diametro de 20 mm y un espesor de 2mm. Es del tipo pasivo, se puede comprar por unos 3 dolares USA y en cantidades a partir de una unidad (en muchos sitios y dada la utlización eminentemente industrial sólo te pueden servir minimos de 500 o 1000 unidades). Este tag RFID iría situado en los bajos de la locomotora sin tener que hacer nada más. Se supone que no afectaria demasiado a la estética.
Para leer y procesar el número ID único de la tarjeta (tag) RFID por supuesto nada de electrónica discreta. Imposible.
Como sea que he trabado conocimiento de la plataforma hardware Arduino, el "núcleo" de todo el sistema se haría mediante una placa Arduino (las tenemos desde unos 10 euros) y para construir el sensor un módulo como este:
Esta placa sería la que se instalaría debajo de las vias, su espesor es de sólo 0.3 cms. y puede detectar tags RFID hasta 5 cms. Tiene un coste aproximado a los 5 euros. Su salida se conectaria a la base Arduino.
Gracias a trabajar con un sistema como el Arduino y su potente micro-controlador, para la gestión de los Identificadores de los trenes y de las reproducciones y locuciones podemos hacer literalmente lo que queramos.
Todo el sistema podria tener un coste máximo de unos 45-50 euros para 6 trenes diferentes. Si queremos más cada tren adicional tendria un coste de 3 euros (precio del tag) aprovechando que el sistema puede gestionar un ilimitado número de trenes.
Sin olvidar que la estación parlanchina no se limitaria a reproducir los trenes detectados sino que se aprovecharia la gran capacidad de las tarjetas microSD del reproductor mini-mp3. Asi a cada cierto tiempo la estación emitiría su propia megafonia ("pueden adquirir los billetes en las maquinas expendedoras ...", "utilicen el paso subterraneo ..") u otros sonidos ambiente de la estación, que nos daría un efecto de gran realismo.
Esta es la idea. De momento sólo vaporware, pero ya con una perspectiva de alta confiabilidad tras experiencias previas.
muy muy interesante tal y como lo explicas llevas razon y aunque no lo hayamos llevado aun a la practica debe de funcionar 100%
Yo tengo un Arduino Mega y hago virgueria lenguaje C++, ahora con este modulo se lo añado a mi Arduino Mega y aun hago más virguerias.....lo que tenemos que poner el tema de los Tag, donde comprarlos mejor etc, ebay, aliexpress.
Lo que no me quedó claro es que venden esas micro pegatinas tag, de varios modelos no?...estado buscando y encontrado 100 por 3 euros.....pero seria para un mismo tren verdad? tendria luego que comprar otros tag con diferentes ID no?
Pedro, asi es, debería funcionar :-) por eso es interesante meterse en este tema. La versatilidad y potencia de algo como el arduino puede ofrecer muchas posibilidades, inmensas. Para mi sigue siendo algo más o menos nuevo, por fortuna la adptación a esta plataforma me está siendo muy rápida y cada vez que la conozco más a fondo más me convence, sin duda te creo con las virguerias, Pedro :-). Es que aparte, resolver problemas pensando en electrónica "clásica", discreta, si la complejidad es mínima todavía puede tener un pase. Pero enseguida que un proyecto crece o se le quiere añadir funcionalidad adicional, la cantidad de circuitos integrados, transitores pasivos y demas también aumenta y con ella un cada vez más grande circuito impreso ... ). Con un uC se simplifica, mucho del trabajo lo hace el software en lugar del hardware. Es casí obligado usar un uC para casí todo.
Bien, por el tema de los tags habrá que buscar un poco más y conocer bien sus especificaciones. No siempre está toda la información disponible. En principio los tags vienen grabados de fábrica con un número muy largo (de similar manera como se procede para grabar las 'MAC' de las tarjetas ethernet. La asignación la efectúan los fabricantes para que no se pueda dar un caso de 'mac' repetido por culpa de asignación de usuario. Esto más o menos se respeta). Asi que el ID o número que nos identificaría el tren o composición ya lo tenemos de origen y totalmente diferente. Con eso podría bastarnos y para ello un tag pasivo, de sólo lectura, ya nos valdria.
La única dificultad que le veo, por no tener demasiada experiencia en esta tecnología, es que la detección se efectúe correctamente dado que el tag irá instalado en los bajos de una locomotora, en el que hay imanes y masas metálicas. Hay tres rangos de trabajo distintos: VLF, HF y UHF. Como fuí radioaficionado creo que los mejores serían los de HF en banda de 10 Mhz (para los "radiopitas" que pueden aunar afición, es el segmento donde hay muchas estaciones utilitarias que transmiten (o transmitian!) en CW). También deberia verificarse que son tags con chip, pues los tags llamados 'inlayer' como las etiquetas y pegatinas, no disponen de número ID. Por lo tanto esas no nos valdrían.
Otros sitios interesantes donde buscar son los de robótica. SparksFun o parallax tienen productos que pueden ser útiles, aunque a precios igual algo más caros. Antes de adquirir algun tag, por mi parte me informaré bien para encontrar el más adecuado.
Todos sabemos ya la estacion parlanchina independiente que en su día Carles puso, se hacia con un MP3 del chino de 3,50 euros y como este mp3 solo está preparado para unos cascos de las orejas....Carles le hizo un amplificador de 1W ahora ya tenemos, grabaciones que metemos en nuestro mp3 por la tarjeta de memoria SD y se reproduce por unos altavoces gracias al amplificador de 1W. Ya se escucha....pero solo esta soltando un rollo.......ahora Carles quiere más jejeje ocmo todos.
Quiere que las pistas del mp3 sean gobernadas por los trenes....se habló de sensores electronicos con etiquetas de colores pero todo eso tiene margen de error.
Por lo que Carles ahora esta trabajando en Arduino...¿que es arduino? Arduino es un Automata programable, de muchos pinnes, cada pin es un deo que pulsamos en nuestro panel....pero como es automático programable pues el hará el trabajo por nosotros (vulgarmente arduino es una placa electronica que la conectas a tu pc por usb) Y escribes en un lenguaje "especifico" indicando lo que quiere que haga la placa.....por ejmplo.....vulgarmente hablando y digo vulgar pq tecnicamente no seria asi....pero a simples de entender.....le decimos a esta placa....olle cuando te llegue una señal por el pin 1, activamen los pinnes 5 y 6 pero esperando 5 seg....ahora en los pinnes 5 y 6 ponemos ......un rele....un led.....etc lo que nos convenga....donde los pinnes 5 y 6 puede k sea el montaje de carles de la estacion....y el pin 1 la señal que proviene del tren.....
Ahora estamos en ese apartado "como detectar cada tipo de tren", bien Carles ha encontrado una plaquita de más que se le añade a la placa de Arduino antes mensionada.....esta nueva placa es una antena que recibe informacion por radiofrecuencia....por el aire...sin contacto.......
No se si en el mercado has visto las tarjetas de credito que pagas sin pasarlo solo hacercarlas.....pues eso es......
La placa de arduino que hablamos 1ª + la nueva placa antena receptora que recibe las señales de radio frecuencia siempre van a ser las mismas......pero ahora estamos en el tema de buscar esas tarjetitas de credito......que se le llaman tag......
Que es un tag ? nosotros solo vemos una pegatina pero por dentro lleva unos hilos de cobre y un micro integrado, ese micro lleva un numero de serie.......ese numero de serie es el que debe de recibir nuestra antena receptora conectada a Arduino......si somos capaces de encontrar tarjetitas o pegatinas con 6 numeros diferentes...pues ya tenemos 6 trenes diferenciados.......listo..
Pedro, si señor, yo creo que no sólo muy bien explicado, ademas hay ese componente digamos emocional, que transmite ánimo. Que sirve para desmitificar cosas, tan necesarias cuando nos iniciamos ... para mi es tan o más importante eso que el mismo conocimiento que se comparte.
Es un poco un reto, poder obtener un sistema, lo mas simple posible y que requiera minimas modificaciones en una maqueta, tanto en su 'infraestructura' como en material rodante. Y que sea asequible, el proyecto dejaría de tener sentido si su coste supera el 50-60% del valor de uno comercial. Cierto que ahora estamos ya sobre unos 50 euros, pero ... si precisamente se trata de 'competir' -sanamente- ;-) con uno comercial, hay que asegurar su confiabiliad.
Tengo la impresión que utilizar RFID es el camino definitivo. Aunque hay unas ganas muy grandes de empezar a hacer pruebas, prefiero madurar más las cosas, la prudencia creo que lo exige, por mi parte tengo muy poca experiencia en RFID, en el tema profesional algo hacemos, pero tratándolo todo como "cajas negras". Lo que si puedo verficar de primera mano es que se trata de una tecnología muy eficiente. Las dudas a despejar serían la compatibilidad plena de los tags con el sensor, elegir la mejor banda para trabajar con objetos metálicos y asegurar que la salida del sensor "hable" RS232 para que se entienda con Arduino. La más importante de todas es ver si los tags pueden funcionar correctamente con objetos metálicos. Parece que existen tags especiales para ellos asi que hay que investigar más este tema, no está del todo claro. (Angel ya ves que nunca se va seguro con las cosas ;-).
Si se tuvieran que emplear tags especiales para metal va a ser un duro golpe, pues la disponibilidad de ellos según he visto, son mucho menores que los normales. Por mi experiencia en radio, usando VLF creo que no deberia presentar problema, bien cierto que se necesitaria conocer que nivel de RF se mueve ... y de hecho creo que los tags para metales están indicados para trabajo en UHF (donde ahí si tiene que ser más crítico cualquier plancha de metal que haga de "pantalla") ... muchas cosas, habrá que investigar más el tema. Por eso, paso a paso.
Esto es fustrante. Por lo menos el proyecto tendrá que dormir un mes o vaya vd a saber cuanto.
El pedido de tags y sensores, como en España no se encuentra casi nada hay que hacerlo o a USA o a Oriente.
He comprado tags de 1.8mm y de 2.0 mm (que son los que por tamaño se adecuan para ir instalados en los bajos de vagones y máquinas) pues bien, tanto americanos como orientales avisan del "heavy load on the office Post,your parcels will be delayed for 1-2 weeks"
Y lo normal es que te lo sirvan en dos-tres semanas. Asi que si hay que añadir dos más ...
Mientras en Europa nos dormimos y esperamos por allá oriente trabajan y trabajan y trabajan ... debe ser tantisima la demanda de todo que simplemente no dan abasto.
me esta gustando mucho como va desarrollando la idea, no se me habia ocurrido lo del arduino, yo no tengo experiencia con eso pero me interesa mucho aprender un poco sobre su funcionamiento.
lastima que lo de los tags te lleve ese retraso pero para estas fechas ya se sabe, mientrastanto no podriass hacer pruebas con algo aunque fuera con una pegatina de algo comprado por ejemplo, almenos para ver que respuesta da y todo el rollo?
21-11-2013, 15:54 (Última modificación: 25-11-2013, 02:30 por Carles.)
Hola danny!
Gracias por el ánimo! por mi parte estoy convencido que la tecnología RFID tiene que ser la solución definitiva. Tags con chip y trabajando en 125Khz los hay de hasta 16 mm. ideales para instalarlos en los bajos de máquinas y vagones. Y módulos lectores con salida serie son muy económicos unos 5-8 euros, envio incluido (con el rollo que vienen de oriente eso si :-(
Te invito al arduino danny! increible sus posibilidades y si no lo conoces no te preocupes! si estas en el tema, si te gusta la electrónica, practicámente no hay curva de aprendizaje, un par de dias para hacer intimidad con él, aún sin tener nada de hardware en las manos, sólo consultando información, abundantiiiiiisima en la red. (el mismo proyecto del arduino es fruto de la red :-).
Escogiendo finalmente una tecnolgía que es fiable, porque está hecha para eso (el RFID) el uso de algo como el arduino es imprescindible. Yo ya pensaba en un PIC, por estar familiarizado con ellos pero es mucho mas flexible usar arduino. Mucho más productivo. Y ademas realmente económico.
Nada, esperaremos, que remedio. Pero si danny, por mi parte haré alguna prueba :-) seguramente no podré resistir la tentación aún no disponga de todo.
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