Kolejiště Lhotka

aneb jak se z malého kolejiště stane elektrický zvrhlík

Na začátku bylo **kolejiště Lhotka** překreslené z původního plánku **Milana Ferdiána** pro velikost N (1:160) do TT,

Na to, jak je kolejiště kompaktní je hodně složité. 14 výhybek. 2 přejezdy. Skryté nádraží s odstavnými kusými kolejemi. My jsme potom ještě přidělali 1 výhybku ze skryťáku směrem vpravo, pro napojení dalších kusů trati.

A teď jak to vypadá zespodu, z pohledu spínaných úseků

Máme tady celkem 14 izolovaných úseků, které by se měly zapínat v ovládacím pultu.

Protože jsme chtěli pracovat s minimálními náklady, řekli jsme si, že koupíme levná serva z Číny a budeme je řídit Arduinem (taky z Číny). Zatímco motorické nebo elmag přestavníky stojí klidně 300Kč/kus, čínoservo stojí s bídou 30Kč a Arduino 50Kč. Nějaká byla samozřejmě vadná, ale i tak byly náklady velmi nízké.

A ted další obrázek, jak to vypadá z pohledu osazení servy.

Propojená serva jsou ovládaná jedním tlačítkem, jedná se o kolejové spojky. Vychází to na 2 "řadiče" typu ServoPoint, z nichž každý obsluhuje max 8 servo. ServoPoint 1 dostane navíc na starost spínání osvětlení jednotlivých domečků apod - které se rovněž musí ovládat z pultu. Takže pokud správě počítám, potřebuji nejméně 5 "povelů" do ServoPointu 1, pak ještě nějaká světýlka (asi 6) a 4 povely do ServoPointu 2.

ServoPoint je vedlejší produkt stavby klubového kolejiště. Zdrojové texty, návrhy DPS apod jsou na github.com. Dokumentaci a desky ještě doplním vzhledem k fiasku popsanému níže.

Další obrázek už je ovládací pult, kde jdou vidět i připravené pozice pro světelná návěstidla.

    Jak je vidět, jen návěstidla "zbaští" při manuálním ovládání dalších 18 různých povelů. Au. Pak ještě nějaká signalizace pro předávání vlaku, ovládání závor nebo výstražníků ...

Na propojení ovládacího pultu s kolejištěm jsme nadšeně zakoupili **50pin konektory Centronics**, s tím, že 50 vodičů musí zcela jistě stačit. Kabel, který jsme použili byl jenom 2x24, takže 48 vodičů, pořád dobrý. Blahoslaveni jsou chudí duchem.

### Jednoduché zapojení

Při tradičním zapojení je každý přestavník ovládaný jedním vodičem. U motorických nebo elmag jde použít střídavý proud, usměrňovací diody pro sepnutí správného směru. Nebo, v případě řízení Arduinem 1 vodič "sepnuto", "rozepnuto".

Tento přístup má hned 2 vady. Pult potřebuje napájení trakce, a vývod regulované trakce, protože z něj trčí pulzní regulátor a pult také spína odpojené úseky. Takže to máme 2 vodiče tam, a 2 zpět na trafo trakce a regulovanou trakci. Potom potřebuje napájení pro elektroniku, ideálně oddělený zdroj od trakce. Další 2 vodiče.

* 4 vodiče trakce
* 2 vodiče napájení elektroniky
* 14 vodičů odpojené úseky
* 9 výhybek (kolejové spojky jsou spřažené)
* 2x závory či výstražníky
* 8 světelných okruhů nebo jiných blbostí jako staniční hlášení
* 2 vodiče předání vlaku plus signalizace
* 6 vodičů indikace obsazení po (sic!) S88

Dává dohromady ... **47 vodičů** a v drátu máme 48. A to nemáme **žádné vodiče pro návěstidla**.

Druhý pohled říká, že Arduino má sice fůru nožiček, ale ne tolik, aby obsloužily 8x servo, ještě nějaké ON/OFF výstupy..a zbylo jich třeba 16 pro tlačítkové vstupy. Mezi požadavky ServoPointu patřila minimalizace "cukání" - takže některé nožičky se spotřebovaly na pouhé spínání napájení pro serva.

Takže dějství druhé.

## Vstup z maticové klávesnice

Klasický způsob jak zmenšit počet vstupních tlačítek "zapnuto, vypnuto" je uspořádání do obdélníku, kdy tlačítko spojuje řádek a sloupec. Moc hezké vysvětlení s animacemi a obrázky je na astronomik.org.

Efekt snížení je tím větší, čím více je řádků a sloupců: u matice 3x3 na 9 tlačítek spotřebujeme 6 vodičů, úspora pouhé 3ks. U matice 4x4 už je úspora 8 vodičů, 5x5 uspoří 15 vodičů atd. Naneštěstí mi opět pro matici 5x5 nestačily "zbylé" nožičky, takže ServoPoint umí jen nanejvýš 4x4. Možná časem vznikne úprava (zahozením asi nevyužitelného rozšíření na 16 servo), ale ne teď.

Takže máme 8ice vodičů. 8 vodičů půjde k ServoPointu 1 (výhybky plus světla, viz výše). Dalších nejméně 6, ale spíš 8 vodičů k ServoPointu 2 (zbylé výhybky). Máme tedy minimálně 40 vodičů.

Potřebuji zapojit **fůru návěstidel** a mám jen 8 vodičů k dispozici, to by znamenalo pouze 16 možných tlačítek, a prakticky **žádné rezervy**, např. na připojení úseku pro předání vlaku, který musí být úplně samostatný. Tak že by se návěstidla řídila .... jinak ? A když jinak, tak všechno stejně

## Konečné řešení: příkazová sběrnice

Zpátky na stromy. Druhý klasický způsob je zakódovat signál. Pro rozumy jsem šel do specifikace XpressNet, a udělal co nejjendodušší protokol - díky radám na Diskuze.modely.biz i (domnívám se) málo rozbitný.

Vzniklo Analogové TCO do pultu, které potřebuje pro přenos **až 128 tlačítek na až 30 míst pod kolejištěm** **pouhé 3 vodiče**. Zbytek konektoru mohu uvolnit.

Z původně analogově řízeného kolejiště se postupnými kroky stal digitální bastl. Nicméně digibastl byl vyroben, nasazen, odzkoušen ... a zatížen během oslav založení místní školy.