Esperienza con Arduino

Come ho usato Arduino per il mio plastico ferroviario

Nel mio plastico ferroviario, quasi tutti i deviatoi sono comandati via DCC. E’ un modo pratico e veloce per manovrarli ma ha alcuni aspetti che non mi soddisfano:

i moduli di comando sono costosi
non è possibile manovrare più deviatoi contemporaneamente a meno di non usare il computer come unità di comando
anche se non riguarda direttamente il DCC, i relè che comandano i deviatoi non sempre affidabili e qualche volta imprecisi

Per questo motivo ho deciso di sostituire gradualmente i relè con dei servo motori, che però risolvono solo il punto 3 della lista precedente.

Servo motori

Prima di usare Arduino ho voluto sperimentare cosa significa cambiare un relè ad un deviatoio per sostituirlo con un servo motore. I relè per deviatoi si possono grossolanamente suddividere un 2 categorie: quelli direttamente inseribili nel deviatoio, come i Roco o Fleischmann, e quindi facili da montare ed i deviatoi sotto plancia come i Peco, che richiedono una certa perizia nel montaggio. I servo motori richiedono non molto più lavoro rispetto ai Peco: cioè significa che per quelli che già li usano, come il sottoscritto, le cose non cambiano molto. Ma per quelli che hanno deviatoi del primo gruppo, ci sarà molto lavoro da fare.

I servo motori vanno sempre montati sotto plancia e come i Peco usano un’asta da inserire nella parte mobile del deviatoio, dove c’è un apposito foro d’introduzione. Se il deviatoio non dispone di un questo foro, è un problema. I servo motori vanno fissati saldamente al piano del plastico ed a un certa distanza dal deviatoio, quindi hanno bisogno di uno spazio sufficiente sia per il motore in se, sia per il movimento dell’asta. Una volta montati bisogna che il movimento degli aghi del deviatoio sia controllato perfettamente, non esistendo un automatismo di chiuso / aperto come per i relè.

Per questa operazione c’è bisogno di un modulo DCC piuttosto costoso o in alternativa imparare ad usare Arduino, in compenso molto meno costoso.

Test servo motore

Arduino

Nel mio caso volevo che con un’unica scheda Arduino, comandare 2 gruppi di deviatoi: uno composto da 2 deviatoi comandati da un singolo pulsante, ed uno composto da 3 deviatoi sempre comandati da un unico pulsante. Il pulsante doveva spostare alternativamente gli aghi da diritto a deviato e viceversa. Inoltre volevo che la posizione di ogni gruppo di deviatoi fosse rappresentata graficamente in un display lcd. Infine volevo configurare ogni singolo deviatoio in modo da indicare la corretta posizione degli aghi per le posizioni diritto e deviato. In teoria avrei potuto decidere per ogni deviatoio anche la velocità di movimento degli aghi, ma mi è parsa una cosa superflua una volta impostata una velocità uguale per tutti i deviatoi.

arduino collegato all’impianto

Sperimentazioni

Prima di implementare Arduino, mi sono costruito un circuito di prova per testare sia il movimento dei servo motori, sia il software. Ho dovuto acquistare inoltre un modulo che alimentasse col giusto voltaggio Arduino usando la corrente di un alimentatore già usato nel plastico. In questo caso ho usato l’uscita da 15 V di una centralina DCC Hornby Select. La cosa più lunga da fare è stata la programmazione di Arduino che ha richiesto molto tempo per la messa a punto.

arduino in funzione

Messa in opera

Confortato dai test, ho inserito nella parte elettrica Arduino col suo alimentatore, ho fatto i collegamenti con i servo motori, i pulsanti di comandi e il monitor lcd. Con mia grande soddisfazione, fin da subito tutto ha funzionato bene, anche se la calibrazione degli aghi a richiesto un certo tempo e pazienza: alcuni deviatoi non erano in vista con la console di manovra per cui dovevo continuamente spostarmi sotto il plastico per vedere l’effetto di ogni comando immesso per la configurazione. L’unico inconveniente è stata la ‘moria’ prematura di un paio di lcd.

lcd di controllo

Conclusioni

Le farò indicando i pro ed i contro nell’uso di Arduino con i deviatoi:

Pro:

il costo è molto inferiore rispetto ad altri sistemi
il movimento degli dei deviatoi è più realistico perché lento e continuo e non a scatto come per i relay
possibilità di configurare a piacimento l’uso dei deviatoi
rispetto al DCC non risente di eventuali corto circuito essendo Arduino alimentato in maniera indipendente
consuma meno corrente
il rumore dei servo motori è assente rispetto al classico scatto di un relè

Contro:

richiede molto più tempo per l’installazione e la configurazione di un servo motore
ci vuole tempo per imparare ad usare il software di Arduino