regolatore pwm con arduino.

[dany023]

buona giornata a tutti. in questi giorni sto cercando di capire il funzionamento di arduino, ed a livello teorico non mi è sembrato inarrivabile. per quanto riguarda la codifica, ancora non ne so niente. visto che qualcuno iscritto a questo forum utilizza gia arduino, e con ottimi risultati, vorrei chiedere se fare un regolatore pwm con questa piattaforma sia troppo complicato. se qualcuno puo darmi una mano ne sarei molto grato. saluti, daniele.

[liftman]

C'è chi lo ha realizzato e ne parla qua: topic.asp?TOPIC_ID=6244&whichpage=5

[dany023]

ciao rolando, avevo gia letto la discussione che hai citato. però, come ho scritto prima, a livello teorico potrebbe sembrare una bazzecola, ma sono certo che non lo è. se poi costruirsi un pwm tradizionale fosse più semplice........ fatevi sotto con gli aiuti. tante grazie, daniele.

[liftman]

a livello teorico potrebbe sembrare una bazzecola

mi pare che quel progetto fosse molto più avanti rispetto alla teoria, ma onestamente non è esattamente l'argomento su cui sono maggiormente ferrato, aspettiamo altri commenti.

[schunt]

Per regolare la marcia dei convogli sul mio plastico uso un alimentatore PWM generoso, di discreta potenza 16 V. 4 A, poiche' uso spesso le doppie trazioni o le spinte in coda, per cui in certi casi , per momenti limitati, simultaneamente devo alimentare tre locomotori.

Il problema di regolazione mi si presenta quando il convoglio e' in discesa, cioe' quando accelera per effetto del peso, per cui non disponendo dei freni, in taluni casi avvengono degli svii dei carri, per la mancanza del controllo inerziale.

Con la regolazione digitale il fenomeno e' contenuto, ma pur sempre visibile, per cui sarebbe necessario, attraverso un software, magari con Arduino, riuscire a regolare l'alimentazione affinche' si possa ottenere la marcia costante.

Il sistema esiste, l'ho provato da schemi rilevati in rete, quasi tutti muisurano la forza cotro elettromotrice generata da motore e di conseguenza regolano l'alimentatore PWM, ma non e' cosa semplice, la strada da percorrere e' molto ardua, perche' i motori sono a campo magnetico costante, ottenuto con la calamita fissa; si deve giocare tutto sulla FCM del rotore, e trattandosi di variazioni su valori di poche decine di miliamper, non e' semplice rilevarle.

Pur essendo abbastanza pratico di elettronica digitale, ma completamente a digiuno di Arduino, alcuni mesi fa chiesi lumi in proposito, sempre sullo stesso argomento e la cosa rimase sospesa.

Nella valanga di schemi reperibili in rete nella maggioranza dei casi, la FCE la si rileva attraverso una resistenza o un diodo veloce in contro carrente, che alla resa dei conti rende poco graduale la regolazione iniziale e ritarda il controllo inerziale.

Considerato che al vero in controllo della velocita' avviene attraverso un sofware, mi rammarico di non essere capace di realizzare un programmino che computi i due valori - FM e FCE regolando costantemente la marcia del convoglio.

[liftman]

Per regolare la velocità non basta il software, ma serve un qualcosa (un encoder?) per far sapere al software a che velocità si muove il treno. Con Arduino o con qualsiasi altro tipo di controller, al massimo puoi determinare il carico e/o la tensione erogata non certo la velocità che è condizionata da fattori "esterni", come per esempio il peso del convoglio o la pendenza dei binari.

Per controllare la velocità di un convoglio, l'ultima cosa che devi tener sotto controllo è l'alimentatore, e mettere un arduino sul treno non è facile...

O no?

[dany023]

ciao ragazzi, mentre leggevo i vostri interventi mi sono tornati in mente i vecchi regolatori della lima, quelli con la batteria da 4,5 v...... mamma mia quanta strada! tornando ai giorni nostri e con la mia poca conoscenza in materia, mi chiedo quale possa essere il regolatore ideale per l'analogico. tra i tanti articoli e forum che ho letto, quello che mi ha impressionato più di tutti è l'alimentatore inerziale di trissa. qualcuno di voi lo ha gia provato? pwm a tutti, daniele.

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Ai tempi in cui si conoscevano poco gli operazionali, e gli integrati su di una rivista usci' lo schema che allego, che per i suoi tempi fgunzionava egregiamente, oggi e' obsoleto.

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[dany023]

ciao enzo, mi dispiace ma non posso vedere le immagini che hai postato, ma probabilmente ti riferisci al super alimentatore per trenini che fu pubblicato da nuova elettronica. tu che tipo di regolatore utilizzi? magari tra qualche anno avremo i nostri modelli con dei mini pannelli fotovoltaici sugli imperiali...... scherzi a parte, a me servirebbe un regolatore quanto più semplice è possibile, che possa regolare per bene la marcia delle loco e la loro frenatura. urgono consigli!!!!

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Questo e' lo schema del mio regolatore PWM da 3 amper, ha una gradualita' ottima, ed una marcia al minimo eccellente.

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Attenzione i piedini 6 e 7 non sono collegati con il piedino 3

[dany023]

ciao enzo e grazie per i tuoi interventi, però come ho gia scritto prima io non posso vedere le immagini che hai postato. e mi sembra di aver capito che utilizzi un pwm con il ne555. a questo punto chiedo lumi, che differenza c'è tra l'alimentatore inerziale come quello di trissa , e un regolatore pwm?

[roy67]

Il regolatore inerziale di trissa funziona a corrente continua, con un classico alimentatore. Tramite un transistor di tipo darlington la corrente viene aumentata o diminuita in modo crescente o decrescente costante da un MOSFET, fino al raggiungimento della tensione voluta, regolabile tramite un potenziometro.

L'alimentatore PWM emette una frequenza modulabile in ampiezza che viene "intesa" dal motore solo nelle onde quadre positive. Per cui, con il diminuire dell'ampiezza delle onde negative il motore accelera o, con l'aumentare di queste, rallenta.

[dany023]

ciao Roberto, è sempre un piacere leggere le tue spiegazioni. avendo chiaro il concetto e le differenze tra i due tipi di alimentatori, vorrei farti una domanda specifica: io ho bisogno di comandare i miei modelli, che sono tutti lima con motore g, ed anche poterli fare rallentare in modo graduale. premesso che ho gia letto tutti i vostri topic in merito, secondo te cosa è più indicato allo scopo? oppure è meglio avere il regolatore e i moduli per la frenatura separati? tante grazie, daniele.

[roy67]

Ciao Dany. Il discorso, per quanto semplice, è piuttosto complesso. Si parla di preferenze personali che ognuno di noi è libero di scegliere.

Io eviterei il PWM. Per un semplice motivo (che ho già spiegato migliaia di volte e che ripeto). I costruttori di modelli, nel foglietto illustrativo alla manutenzione del modello, dichiarano di utilizzare solo ed esclusivamente alimentatori specifici di marca, consigliando i loro prodotti. Nessuno di loro, però, produce alimentatori PWM. C'è un motivo, che ti ho già spiegato in passato.

Considerato che, per ottenere la frenata/accelerazione nelle zone "sensibili" dovrai, in entrambi i casi, eseguire sezionamenti sul plastico.

A questo punto, per semplicità, alimenterei le tratte sensibili con il circuito inerziale di trissas (Antonio), alimentato dall'alimentatore di linea. Con un solo alimentatore, e più circuiti inerziali, piloti i motori delle locomotive, in tutti i tratti sensibili.

Diversamente, con il PWM, dovrai gestire un alimentazione dedicata PWM ad ogni tratta sezionata.

P.S. Ho già tutti i componenti in casa.... Sono mesi che ho intenzione di creare un circuito "muletto" di prova, per il pilotaggio di tante "belle cose" nel plastico. In considerazione del fatto che il mio plastico è digitale...

Purtroppo, per me, da alcuni mesi, il tempo manca completamente.

[dany023]

ciao Roberto e grazie, finalmente hai chiarito i miei dubbi. a quanto ho capito i circuiti inerziali di trissa fanno capo ad un mosfet che alimenta le tratte di binario avendo così la possibilità di effettuare le frenature. se non chiedo troppo potrei conoscere in dettaglio questo circuito? in pratica puoi spiegarmi il circuito? so perfettamente che vi rompo, ma siete voi il mio unico punto di riferimento per questo tipo di cose. tante grazie, daniele.

[roy67]

Ci provo, Dany, a spiegarti il funzionamento del circuito. Non sarà facile... ma ci provo.

Innanzi tutto vorrei fare un "errata corrige". Il transistor BF244 non è un MOSFET, ma un JFET. Chiariamolo, innanzi tutto, e mi scuso per l'errore da me commesso.

Ora. Provo a spiegare a parole il circuito.

L'alimentazione rotaie arriva all'interno del circuito ed alimenta un condensatore, che ha la funzione di "riserva di energia".
I due poli (positivo e negativo) sono collegati ai pin "NO" (Normalmente aperto) ed "NC" (Normalmente chiuso) di un relè.
L'uscita (chiamata "comune") va ad un potenziometro che regola l'inerzia di accelerazione/decelerazione.
Da qui prosegue verso una resistenza e verso il "gate" del JFET a canale N (BF 244)
Il "source" del JFET va ad alimentare (attraversando un altro potenziometro, che regola la "rampa" di accelerazione/frenata) la base del transistor Darlington (TIP 122).

Ora, in base all'eccitazione, o meno, del relè (Pilotato da un interruttore), avremo un uscita positiva o negativa. Qundi, di conseguenza, un canale positivo o negativo nel JFET.

Tale stato modificherà lo stato di "Source", che a sua volta piloterà la base del darlington, generando una rampa progressiva di uscita dall'emettitore, o viceversa. Tutto dipende dallo stato di polarità che viene immessa nella base del Darlington, generata dallo stato di polarità del "gate" del transistor "JFET".

Spero di esserci riuscito.

[dany023]

semplicemente perfetto!!! in definitiva questo circuito è molto simile a quelli per la dissolvenza per le luci in auto, dei quali mi sto apprestando a provarne uno. il circuito in questione utilizza un condensatore ed una resistenza che determinano il tempo di scarica e l'uscita è gestita da un tip 120. a questo punto chiedo lumi su un'idea che mi è balzata in testa mentre leggevo la tua spiegazione. se al posto della resistenza io collegassi un potenziometro, potrei variare il tempo di scarica del condensatore, e quindi il tempo di frenatura del treno. cosa ne pensi? e se il transistor di potenza fosse un mosfet (tipo irf 510) anziché il jfet che hai citato, migliorerebbe qualcosa?

[roy67]

Ciao Dany. Vedo con piacere che non parlo "arabo", ma che di elettronica ne capisci, ed anche bene.

Il circuito delle lampadine auto:

Tale circuito si avvale di un condensatore che pilota un transistor. Bene, anzi, male. Quel transistor alimenta una lampadina da 1 watt. Quindi 1:12= 0,08 ampere.
(spiegazione per gi altri: 1 watt, diviso 12 volts, uguale 0,08 ampere).
Un motore da locomotiva assorbe ben oltre 0,08 ampere, anzi, tale assorbimento è circa il 10% dell'assorbimento reale del motore elettrico della locomotiva.

Il circuito di trissa, ha di fantastico (diamo a Cesare, ciò che è di Cesare... si dice) che sfrutta l'effetto "darlington" del TIP 120, pilotato da un JFET.

Ora: Se lo si pilota con un MOSFET, l'effetto non cambia, in effetti il canale N, generato dal MOSFET IRF 510, ha identici risultati del canale N emesso dal "gate" del JFET BF 244 o BF245.

Ciò che invece è importante, è l'effetto Darlington del TIP 120.

L'IRF 510 è un transistor MOSFET da 5 ampere... che può avere ottimi risultati in campo "Servo Drive ", ma nel pilotaggio di un motore elettrico, con rampe di accelerazione/frenata, alimentato in corrente continua, bisogna sempre riferisrsi all'effetto "Darlington". A meno di usufruire delle rampe digitali, emesse da serie di MOSFET, in frequenza..... Bla.. bla.. bla... Non mi dilungo inutilmente.

Ma è un discorso molto complesso, non applicabile ai modelli fermodellistici, per la presenza di altri componenti e funzioni, paralleli all'alimentazione.

Tutto questo è previsto nel comando digitale, con la possibilità di impostare parametri di accelerazione, frenata, velocità minima, intermedia e massima, il tutto gestito dal decoder....

[dany023]

ciao Roberto, l'elettronica mi è sempre piaciuta e mi sono anche diplomato come perito elettronico, ma ....... lasciamo perdere che è meglio. se non ti do troppi fastidi, e con il tempo che ti serve, potresti spiegarmi come sono collegati i componenti del circuito di trissa? grazie comunque, daniele.

[roy67]

Ciao Dany. Ci proverò. Non ora.

E' molto complesso spiegare un circuito elettronico, descrivendo uno schema come fosse un tema.
Mi preparo un file in Word, in modo da poterlo leggere e rileggere, correggere errori e verificare se è spiegato in maniera esauriente, senza rischio di errori.
Sembra facile, ma bisogna spiegare anche quale pin del BF244 è "Drain", "Gate" e "Source", nonché, base, emettitore e collettore del TIP 120... Nel formato "case" utilizzato....

Fischia.. è un ardua prova a cui mi sottoponi... Ma non demordo... Ci riuscitò!

[dany023]

ciao Roberto, non so come ringraziarti per il tempo che mi stai dedicando. che sei un grande lo avevo capito dai tuoi interventi, ma il fatto che tu sia disposto a prepararti per spiegarmi il circuito...... posso soltanto dirti che da quando ho perso la vista, di persone così generose e disponibili nei miei confronti ne ho incontrate davvero poche. un grosso abbraccio, daniele.