Proyecto Estación con megafonía automatizada

[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.

Salutacions! seguimos en el tema ;-)