Mientras llega el momento de algún artículo sobre la construcción de mi nueva maqueta, que ya ha comenzado, voy a comentar un tema, que aunque ya ha sido tratado aquí ("Huesos de perro y bucles de retorno") ha coincidido en pocos días, que me hayan hecho algunas preguntas y también se ha comentado en algún foro, donde he detectado que este tema se trata muchas veces con una especie de reverencia como algo que se resuelve de forma casi mágica con unos aparatos electrónicos denominados "gestores de bucle" y que parece que la mayoría de los usuarios instalan sin comprender bien su necesidad y su funcionamiento.

Realmente podemos definir que un bucle de retorno es una zona del trazado de una maqueta, en la cual cuando un tren entra, circulando en una dirección, puede llegar a salir circulando en dirección contraria POR LA MISMA VIA y sin haber invertido su sentido de movimiento. En la figura de la cabecera he ilustrado esta definición que intencionadamente es muy genérica, y para ello he representado el bucle de retorno como una "nube" para indicar que no importa lo que haya dentro de la nube, Si lo que tenemos en esa zona permite que una locomotora entre y al cabo del tiempo vuelva a salir en dirección contraria lo que hay dentro es, o mejor dicho, contiene, un bucle de retorno. Naturalmente sin hacer trampas, como levantar la locomotora con la mano y girarla, etc.

Lo que tengamos dentro de la nube puede ser muy sencillo o muy complicado, pero los casos más habituales son los siguientes:



El trazado A, se suele denominar "raqueta" y es el caso más sencillo y más claro porque un tren puede recorrer el bucle entrando por una rama y saliendo por la otra en dirección contraria,  Un caso parecido es el B que se suele denominar "hueso de perro". Realmente el hueso de perro incluye dos trazados como el representado en los extremos de una vía que simula una linea de doble vía. En este caso, si al hacer el giro la locomotora vuelve por la vía paralela a la que entró, no habría bucle de retorno, pero si hay desvíos que unen ambas como los representados, existe la posibilidad de que la locomotora acabe en la misma vía por la que entró, y por lo tanto si que hay bucle de retorno, aunque ocurra sólo en determinados casos.

El caso C es denominado triángulo, y para que el tren salga por cualquiera de las vías en dirección opuesta a la que entró se requiere que pare, y retroceda. para luego volver a ir hacia delante. O sea que no es obligatorio para que tengamos un bucle de retorno que la locomotora recorra la vía sin detenerse hasta salir por la vía que entró. Realmente el bucle de retorno se da en cualquier circunstancia en que la locomotora pueda acabar saliendo en dirección contraria por la misma vía, aunque se requieran maniobras en el interior del bucle.

El más palpable de estos casos de necesidad de una maniobra, se da en los puentes giratorios (D). La locomotora entra en un sentido se para  y un artilugio externo le da la vuelta para que salga en dirección opuesta. Pues bien en todos estos casos, podemos decir que el trazado presentado contiene un bucle de retorno porque la locomotora puede llegar a salir por la misma vía que entró circulando en dirección contraria.

Obsérvese que estoy empleando la expresión "sale en dirección contraria". Seguramente algún lector puede decir que es más correcto decir "sale en sentido contrario". Realmente si nos fijamos en la imagen de la cabecera, podemos decir que la locomotora sale en dirección contraria si asumimos que eso quiere decir que entra circulando de izquierda a derecha y que sale circulando de derecha a izquierda.  Sin embargo la locomotora no ha cambiado de sentido, ya que cuando entra circula con la chimenea por delante y cuando sale sigue circulando con la chimenea por delante. Es decir no se ha puesto en marcha atrás. Si asumimos esa forma de hablar podríamos decir que en un bucle de retorno la locomotora cambia de dirección sin cambiar de sentido.

Sobre este tema viene a cuento una cuestión curiosa, que como veremos es relevante para este tema. Los antiguos "transformadores" usados para controlar trenes analógicos, tenían en la mayoría de los casos un mando giratorio, con una posición central de parada y girando a la derecha el tren se mueve en una dirección, digamos hacia la derecha, y girando el mando a la izquierda el tren se movería hacia la izquierda. Esto hace que muchos aficionados hayan asumido esta regla, y digamos, inconscientemente, asumen que moviendo el mando hacia uno u otro lado cambian la dirección de la locomotora.

Sin embargo, algunos controles para trenes analógicos, sobre todo cuando son electrónicos llevan un mando de control de velocidad que gira en un solo sentido, y un segundo mando para que el tren se mueva en un sentido u otro. Sin embargo, en la mayoría de los casos ese mando se mueve horizontalmente, es decir de derecha a izquierda con lo que el usuario sigue asociando que la posición de ese mando ordena que el tren pase de circular hacia la izquierda a circular hacia la derecha o viceversa.

Por el contrario los mandos digitales llevan siempre un control de velocidad de un solo sentido de giro, y la función de cambio de sentido se efectúa mediante una tecla de función. Entonces queda claro que esa tecla de función lo que hace es que la locomotora pase de marcha adelante a marcha atrás y viceversa, es decir, con la nomenclatura que hemos adoptado, lo que hace es un cambio de sentido en la locomotora. Esto tiene varias ventajas: la primera que realmente lo que hacemos siempre es un cambio de sentido, y la asociación a un cambio de dirección es relativa, porque depende de la situación de la locomotora en las vías. La segunda que es más real porque los trenes efectivamente lo que tienen es un mando para moverse hacia delante o hacia atrás.

Volviendo a los controladores analógicos, los hay en los que el mando de sentido de la marcha, no se mueve horizontalmente sino verticalmente, es decir no derecha a izquierda sino de delante a atrás y viceversa, Está claro que moviendo el mando hacia delante la locomotora se mueve hacia delante y moviéndolo hacia atrás se mueve marcha atrás. Esto, como digo, es más real que el mando con movimiento horizontal, es más intuitivo, y evita toda ambigüedad, porque esté donde esté una locomotora siempre sabemos lo que significa la marcha adelante y la marcha atrás. Por eso en mis controladores PWM04 el control de sentido de marcha se mueve hacia delante y hacia atrás. Bueno pues más de un usuario de mis controladores me ha "echado la bronca" porque ese mando "no estaba bien pensado, ya que debía moverse de derecha a izquierda" y me ha costado convencerles de que es más correcto así que como ellos lo querían.

Así que podíamos decir que hay dos categorías de usuarios: los que tienen interiorizado que el controlador cambia la dirección de la locomotora, y los que tienen asumido que lo que cambia el controlador es el sentido de la locomotora. Más exactamente dicho: para los primeros la referencia del sentido de marcha es respecto de las vías y para los segundos es respecto de la locomotora.

Consideremos la imagen de la cabecera con la locomotora entrando y saliendo de "la nube" y supongamos que esa nube es del tipo raqueta para mayor claridad. Si el usuario es del tipo que asume que su controlador maneja la dirección de la locomotora, cuando la locomotora entra en el bucle tendrá el mando hacia la derecha. Sin embargo, sin tocar nada, unos segundos después la locomotora sale por la misma vía marchando hacia la izquierda. Esto va en contra de su intuición porque  como su referencia es la vía, resulta que ahora la locomotora se mueve al revés que antes respecto de la misma vía sin haber tocado el mando para nada. Así que para el usuario que tiene esta intuición ha pasado algo muy raro.

Por el contrario para el usuario que tiene asumido que el mando controla el sentido de la locomotora, la locomotora entra en marcha adelante y sin tocar nada al cabo de unos segundos sale por la misma vía y continúa circulando en marcha adelante, así que no le parece que haya pasado nada raro. Por supuesto todos los usuarios de digital están en este segundo caso. Vemos que hay un argumento más para preferir el movimiento vertical del mando, frente al movimiento horizontal.

Bien, ¿y todo esto a qué viene?. Pues viene a que en todos los casos en los que hay un bucle de retorno se produce una circunstancia bastante sorprendente: Si nos fijamos en la figura adjunta, hemos representado un bucle tipo raqueta y hemos marcado en rojo el carril externo y en verde el carril interno. Con el carril interno puede haber más dudas, pero con el carril externo, marcado en rojo, resulta que en la zona de la vía de entrada los dos carriles son rojos, es decir que en esa zona, los dos carriles de la vía, en realidad son el mismo carril. Podemos darle todas las vueltas que queramos, seguir el carril con un lapicero, pasar el dedo por la vía con este circuito montado, o simplemente pensar que cuando la locomotora entra, las ruedas derechas de la locomotora van pisando ese carril, que es el dibujado en la parte inferior de la vía de entrada, y después de hacer el bucle cuando la locomotora sale, sus ruedas derechas pisan ahora el carril dibujado en la parte superior, y como las ruedas no han dejado nunca de pisar el mismo carril, es evidente que ambos carriles de esa via son el mismo.

Naturalmente si conectamos en esa zona un controlador de alimentación, conectando cada borna a uno de los carriles, como resulta que son el mismo, producimos un claro cortocircuito entre las dos bornas de salida del controlador.

Aunque sea más dificil de ver, en todas las demás formas de bucle que pueden darse, ocurre exactamente lo mismo, Es una cuestión de topología del circuito, que podríamos enunciar diciendo que si en una zona de un trazado tenemos una vía, y si por esa vía circula una locomotora que una vez realizado cualquier recorrido vuelve a pasar por la misma vía en dirección contraria, los dos carriles de esa vía son en realidad el mismo carril.

Observese que es, como decía, una cuestión de topología, y por lo tanto independiente de cual sea la geometría del circuito (raqueta, triángulo...) de como sea la corriente que usemos (alterna, continua, digital, PWM,,,) y por supuesto de cómo sean los trenes que van a circular, que no han intervenido para nada en el razonamiento. Tendremos un cortocircuito en cuanto conectemos la alimentación, aunque no haya trenes en las vías.

Ahora bien el que eso sea o no un problema depende de una circunstancia: Las vias de corriente alterna, como las del sistema Märklin para H0, llevan como sabemos los dos carriles unidos eléctricamente y un tercer carril o linea de pukos en el centro de la via, En este caso, ambos carriles ya son el mismo de fábrica, puesto que están eléctricamente unidos, o sea que en realidad es como si ambos fuesen uno solo, y esto en cualquier caso, haya o no bucles. Como en este tipo de vía alimentamos con un polo la linea de pukos y con el otro polo ambos carriles, no se produce ningún cortocircuito así que para el sistema de tres carriles el bucle de retorno no significa problema alguno, y eso como decíamos es independiente de la corriente sea alterna (como el caso de Märklin analógico) o digital, o incluso continua si hubiera un sistema así, llevando por ejemplo el positivo por los pukos y el negativo por los carriles.

Mucha gente piensa que el sistema de Märklin no tiene problemas con los bucles de retorno porque usa corriente alterna. No es asi: no tiene problema con los bucles de retorno porque usa una vía eléctricamente simétrica (un polo por ambos carriles y otro por el centro) Cualquiera de los otros sistemas que llevan un polo por un carril y el otro polo por el otro carril, presentan el problema del bucle, sea cual sea la corriente que utilicemos.

Bien. creo que el problema está claro. Vamos con las soluciones:

Como tenemos un cortocircuito, lo primero que hay que hacer es evitarlo, así que lo que procede es seccionar ese único carril , De hecho lo que hay que hacer es seccionar los dos carriles en un punto determinado, de manera que quede un corte, al que llamaremos transición. La figura adjunta muestra que haciendo ese corte o transición, marcado con los triángulos rojos, ya podemos conectar la fuente de alimentación sin que se produzca ningún cortocircuito. En la imagen vemos que uno de los polos de la fuente, se extiende hasta la transición, por el carril externo (en rojo) , y el otro polo se extiende por el carril interno (en azul).  Adviértase que en la transición quedan enfrentados los polos, esto es cada carril queda enfrentado a otro de polaridad contraria Sin embargo aunque ya no tenemos cortocircuito, no podemos hacer circular los trenes por lo siguiente: Cuando una locomotora atravesara la transición, habría un momento en el que las ruedas delanteras habrían pasado ya el corte y las traseras todavía no. Como las locomotoras toman corriente de varias ruedas, cuando sucediera esto, la propia locomotora crea el cortocircuito con sus ruedas. En analógico además, como la polaridad determina el sentido de la marcha, si la locomotora consiguiera pasar la transición inmediatamente retrocedería, volviendo a caer en la transición. Al final quedaría atascada, probablemente generando un cortocircuito.  Incluso cada rueda de todos los vagones, si pasa por la transición hay un punto en el que la rueda toca los carriles de cada lado del corte, produciendo un cortocircuito momentáneo.

Tenemos que conseguir que cuando una locomotora vaya a pasar sobre una transición la polaridad a ambos lados sea la misma. Para hacer esto se requieren dos cortes tal como se representan a la izquierda el figura siguiente:


Aquí vemos que hemos hecho dos transiciones  A y B ambas próximas cada extremo del bucle. Si hacemos esto, tal como indica la figura de la izquierda, el bucle se queda sin alimentación, ya que la corriente no llega por ninguno de los extremos. Entonces lo que hacemos es llevar alimentación al tramo aislado a partir de la fuente de alimentación (o también de los carriles a los que les llega esta alimentación) y conectarla al tramo aislado a través de un inversor. Un inversor no es más que un conmutador de dos circuitos y dos posiciones (llamado también DPDT o DPCO) conectado en la forma mostrada en la imagen. Vemos que con los contactos hacia arriba, tal como se han dibujado, el hilo azul se conecta al verde y el rojo al violeta, así que en la transición A tendríamos la misma polaridad a ambos lados y la B estaría invertida. Por el contrario con los contactos hacia abajo el hilo azul se conecta al violeta y el hilo rojo al verde con lo cual sería  la transición B la que tendría la misma polaridad y la transición A la que la tendría invertida.

Bien, ¿con esto ya podemos funcionar? pues realmente solo a medias. Ese conmutador de inversión puede ser un conmutador de palanca manual, pero entonces tendríamos que manejarlo a mano. Esto significa que para el caso de digital, tendríamos que asegurarnos de que cuando el tren va a entrar por la transición A tenemos el conmutador ajustado para que esta transición tenga la misma polaridad. Con eso el tren entrará al bucle sin ningún problema. Cuando ya está todo el tren dentro del bucle, accionamos el conmutador con lo que invertimos la polaridad del bucle que queda de forma que la transición B tenga la misma polaridad. Así que cuando el tren alcanza la transición B para salir, la polaridad es la misma y el tren sale sin producir ningún cortocircuito. Obsérvese que cambiamos la polaridad de las vias del bucle mientras el tren lo está recorriendo. Esto en digital no tiene efecto alguno porque la corriente digital es alterna y simétrica, de modo que invertirla no tiene efecto. La única pega es que tenemos que estar pendientes de accionar el conmutador cuando todo el tren haya superado la primera transición (para evitar los cortocircuitos de las ruedas de los vagones), y antes de que la locomotora llegue a la transición de salida.

En el caso analógico el tema se complica:  Si hacemos exactamente lo mismo nos ocurriría que, como el sentido de una locomotora analógica depende de la polaridad de la vía, al accionar el conmutador el tren empezaría a retroceder. La solución, evidentemente, para el caso analógico es hacer que cuando el tren está ya completamente dentro del tramo aislado, actuamos sobre el controlador y lo paramos. Entonces invertimos el sentido de marcha del controlador y a continuación cambiamos el conmutador de inversión del bucle. Luego volvemos a dar marcha al tren desde el controlador y el tren (¡por fin!) acabará por salir del bucle. Naturalmente si el bucle está en el circuito que recorren continuamente los trenes, obligarse a todas estas operaciones es prohibitivo. Sin embargo, durante muchos años los libros y manuales dedicados al manejo de trenes daban esta solución como única alternativa para manejar un bucle de retorno en analógico.  Sin embargo, esto que parece prohibitivo en un bucle de retorno situado en un circuito recorrido continuamente, puede ser perfectamente admisible en un bucle de retorno que solo de vez en cuando se utiliza y sobre todo si además requiere otras maniobras. En los ejemplos puestos al principio en los bucles creados con triángulos y con puentes giratorios, es perfectamente asumible ir a esta solución completamente manual sencilla y barata.

Obsérvese que durante el proceso hemos actuado sobre el controlador invirtiendo el sentido de la marcha. Esto, naturalmente implica que la polaridad de todas las vías conectadas a ese controlador, habrá cambiado. Hay que saber hasta donde llegan esas vías y como se unen a las de otros posibles controladores para tener en cuenta el cambio de polaridad

Adviértase que en el caso analógico hay que parar el tren e invertir el sentido en el controlador. Esto dejaría muy contentos a los aficionados con "mentalidad de cambio de dirección" porque en definitiva la locomotora sale del bucle en dirección contraria, lo cual es perfectamente lógico puesto que han actuado sobre el control de dirección en el controlador. Por el contrario en el caso de digital no hay que activar la función de cambio de sentido lo cual encaja perfectamente con la mentalidad digital basada en el cambio de sentido. Los únicos que quedan "descolocados" serían los que manejan controladores analógicos con cambio de sentido hacia delante y hacia atrás ya que si el tren entra con la palanca de cambio de sentido hacia delante, sale marchando hacia delante pero la palanca de cambio de sentido indica que va hacia atrás.

Como queda dicho, esta solución a base de un conmutador manual resulta muy penosa en muchos casos, así que lo suyo es tratar de automatizar el sistema de manera que funcione solo y los trenes puedan circular de forma continua y sin problemas. Ya hemos visto que al final el sistema analógico presenta más dificultades en este asunto, así que veamos primero como automatizar el cambio de polaridad del tramo aislado para un sistema digital.

Realmente lo que hay que hacer es sencillamente, que cuando el tren se acerca a una transición, el relé que conmuta la polaridad del tramo aislado cambie a la posición en que la transición que va a ser atravesada tenga la misma polaridad, Si queremos que esto funcione para el caso de que el bucle se recorra en un sentido u otro, lo que hay que hacer es lo siguiente:

La figura representa el esquema a realizar con un relé biestable de 12V tal como el V23079-B1203-B301 y sensores de paso en A B C y D que pueden ser sensores Hall. El funcionamiento es análogo al descrito antes para manual, pero el manejo depende de los sensores que conmutan el relé a la posición adecuada cuando la locomotora se aproxima a una transición, desde cualquiera de ambos extremos.

En vez de un relé, podemos utilizar también uno de mis módulos BLKS03, aunque queda un tanto infrautilizado ya que no se usa mas que una puerta S y una R. El esquema es muy parecido y se reproduce a continuación.


Sin embargo la mayoría de los aficionados que tienen bucles de retorno en maquetas digitales optan por otra solución: existen unos elementos electrónicos llamados "gestores de bucle" que lo que hacen es exactamente eso mismo, es decir, parten de un bucle de retorno en el que se ha aislado un tramo, el cual se alimenta a partir del gestor. Este elemento proporciona corriente al tramo aislado con una polaridad o con la contraria según se necesite para la transición que está siendo atravesada por la locomotora tenga la misma polarización a ambos lados.

Obsérvese que la descripción valdría exactamente para el caso del uso del BLKS03 con la salvedad de que allí decía "la transición a la que va a llegar el tren" y ahora digo "la transición que está siendo atravesada por el tren" La diferencia es justamente esa: en el caso del relé o del BLKS03 se usan sensores que detectan la llegada del tren y ajustan la polaridad antes de que la locomotora alcance la transición. En cambio los gestores de bucle solo actúan cuando el tren ya está en la transición. Si en ese instante se detecta que se está produciendo un cortocircuito, el circuito electrónico del gestor conmuta la polaridad tan rápidamente que el cortocircuito se extingue en microsegundos sin dar opción a que se produzca ningún problema. De hecho los modernos gestores de bucle basados en circuitos integrados (sin relés) tienen tiempos de reacción tan cortos que no se nota la más mínima irregularidad en el movimiento de los trenes.

Naturalmente uno de estos circuitos gestores de bucle es más caro que un relé y cuatro sensores, pero se instala con toda facilidad y sin necesidad de conocimientos previos, como se comprueba observando la figura adjunta.

Y ¿no podemos trasladar este automatismo a los sistemas analógicos? De entrada no, porque como hemos dicho el gestor de bucles o incluso el circuito basado en un relé o en el BLKS03 lo que hacen es cambiar la polaridad del tramo aislado precisamente cuando el tren está rodando por él. Esto no afecta a una locomotora digital porque la señal digital es simétrica y el sentido no depende de la polaridad, pero para una locomotora analógica si cambiamos la polaridad de la vía sobre la que está rodando, la locomotora empezaría inmediatamente a rodar hacia atrás.

Sin embargo existe una solución, que podemos ver en el esquema siguiente:

Este esquema se ha dibujado solo para un sentido de circulación, entrando el tren al bucle desde A a B y saliendo por C hacia A. Se puede hacer para ambos sentidos, pero por claridad lo he simplificado.

Obsérvese que en este esquema. al revés de todos los casos anteriores, el controlador está conectado directamente al tramo aislado del bucle mientras que la vía de entrada y salida es la que está conectada a la alimentación a través del inversor, en este caso constituido por el BLKS03 (pero se haría igual con un relé) A primera vista esto sorprende pero si lo pensamos tiene su lógica porque como hemos dicho el bucle se recorre siempre en el mismo sentido, girando a izquierdas, mientras que la vía de entrada se recorre en un sentido cuando el tren llega y sentido contrario cuando el tren se va, asi que esa vía es la que debe cambiar de polaridad y no el bucle.

Asumida esta filosofía el funcionamiento está claro: tenemos que hacer que el tren llegue desde A a B, para lo cual el BLKS03 debe estar en posición Reset. Si no lo está el conmutador manual asociado al BLKS03 que se ve a la izquierda lo puede poner en esa posición. Si lo está y el controlador está también ajustado para que el tren recorra el bucle a izquierdas la primera transición B tendrá la misma polaridad y eso no hay que comprobarlo porque si no fuese así el tren no podría llegar desde A a B y entrar al bucle.

El tren recorre entonces el bucle y cuando va a llegar a la transición de salida C, activa el detector situado antes de la transición. Esto pone el BLKS03 en posición SET y eso invierte la polaridad en la vía de salida, con lo cual la transición C queda con la misma polaridad y el tren sale por C hacia A sin ningún cortocircuito.

Naturalmente que la vía de entrada ha cambiado de polaridad, pero eso es obligado porque siendo el tren analógico, la única forma de que mueva hacia A al salir del bucle es que la polaridad de la vía haya cambiado respecto de la que tenía esa misma vía cuando el tren llegó desde A. Nótese que el sistema funciona de forma automática como en los casos anteriores, Evidentemente hay que tener en cuenta que la polaridad de la vía externa va a cambiar automáticamente, así que habrá que ver hasta dónde llega esta vía cuya polaridad cambia y gestionar la unión con el resto de vías.

Y..evidentemente en este caso los que estarán felices son los partidarios de manejar el sentido de la marcha en el controlador con un mando de movimiento vertical, Si la locomotora entró con el mando situado en la posición hacia delante, cuando la locomotora sale, sigue estando el mando del controlador en la posición de hacia delante, como corresponde a la locomotora que sigue en marcha adelante.

Otra cuestión adicional. En el artículo anterior, me refería a que tengo en desarrollo una serie de controladores PWM para trenes analógicos. En ese capítulo se dice que en casi todos ellos se incorpora la posibilidad de un mando externo que permite manejar las funciones de marcha adelante y marcha atrás y también la parada. mediante varios dispositivos, entre ellos los sensores Hall y los Reed. Seguramente algún lector no habrá visto utilidad a esa función, pero si nos fijamos en lo dicho en este artículo, resulta que los sensores que aparecen aquí y que actúan sobre los relés o sobre los módulos BLKS03 podrian actuar directamente sobre los controladores que tengan esa posibilidad, lo que haría que la inversión de polaridad la haga directamente el controlador, ahorrando la necesidad de instalar un relé o un BLKS03.

Por ejemplo: la imagen siguiente es una versión del gestor de bucle para analógico, es decir del último de los esquemas vistos, pero realizada con dos controladores PWM72 (aún en proyecto). La claridad y simplificación que se obtiene es notable:



Se dirá que eso requiere dos controladores, el de la derecha que maneja el bucle, y que no cambia de sentido, y el de la izquierda que maneja la vía exterior, y cambia el sentido cuando el tren va a salir por C.

También es posible utilizar un único controlador y un BLKS03:



En este caso, cuando se activa el sensor, cambia el sentido del controlador PWM72 lo que invierte la polaridad en todas las vias, tanto la exterior como la interior, pero simultaneamente, la misma señal del sensor hace que bascule el BLKS03 lo que produce una inversión en la conexión del bucle y que por lo tanto queda en el mismo sentido que tenía,

Antes, describimos un procedimiento manual para gestionar un bucle en analógico que parecía muy complicado: Parar el tren, invertir el sentido en el controlador, conmutar la polaridad del bucle, y volver a arrancar. Bueno pues este último circuito hace exactamente eso pero de forma automática: Al activarse el sensor se invierte el sentido del controlador gracias a la función externa "R" y simultáneamente se invierte la polaridad del bucle mediante el BLKS03. Ambas conmutaciones son automáticas y simultáneas por lo que no es necesario parar y volver a arrancar.

Si algún lector, fan de Star Treck, esperaba encontrar por aquí al capitán Jean-Luc Picard, siento defraudarle, pero la nueva generación a la que me refiero es la de controladores PWM que estoy desarrollando.

Ya he dedicado un artículo a la base teórica de esta nueva serie de controladores (nuevas ideas)  y hace poco comenté que ya había terminado los diseños (un pequeño follón) así que ahora tocaba pasar de las musas al teatro y empezar a presentar los nuevos controladores.

La fotografía de la cabecera muestra los dos prototipos de la que va a ser esta nueva serie de controladores. Como término de comparación se presenta en la imagen, en primer término el nuevo controlador y detrás el que actualmente es más parecido.

A la izquierda tenemos lo que será el PWM71  que como puede verse, a primera vista es muy semejante al anterior PWM04. Sin embargo este nuevo controlador lleva el circuito controlador de motor L298, bastante más potente que el anterior.

Controlador PWM71

Se puede comprobar que el tamaño de ambos circuitos es muy semejante, y además los elementos de mando ocupan la misma posición que en el PWM04. Esto es totalmente intencionado para que en caso de que tengamos en un panel montados algunos PWM04 podamos añadir nuevos controles con el PWM71  sin que visualmente haya ninguna diferencia.

Lo que si es cierto es que este nuevo controlador ocupa mayor espacio por debajo del tablero que un PWM04, ya que como se puede apreciar tiene dos placas de circuito superpuestas. Desafortunadamente esto hace que no quepa en las cajas que venía utilizando hasta ahora para el PWM04. Es un tema que habrá que resolver, seguramente buscando algún nuevo tipo de caja.

A la derecha, tenemos el PWM72 delante de su antecesor el PWM06.  En este caso las características del nuevo controlador son muy semejantes al PWM06, y como se ve, el tamaño y disposición de los controles es exactamente igual, de modo que, como en el caso anterior, se puede añadir a un cuadro de control que ta tuviera los PWM06 sin problema alguno.

Controlador PWM72

Al igual que en el otro caso, este controlador lleva una segunda placa en la parte inferior, asi que ocupa más altura que el modelo antiguo.

Realmente esa "planta baja" de ambos circuitos es el módulo PWM7W que es la etapa de potencia que llevan todos los controladores de esta serie. La verdad es que este controlador de motores L298, que hasta ahora sólo se usaba en el PWM06 ha resultado un gran hallazgo por su elevada potencia y la robustez que presenta frente a sobrecargas y otros problemas. La primera consecuencia de adoptar este chip para toda la serie es la posibilidad de usar cualquiera de los controladores para cualquiera de las escalas Z, N y H0

La imagen bajo estas líneas presenta la vista de este módulo al que podríamos llamar booster, ya que recibe una señal de tipo PWM desde los otros módulos y la amplifica para producir corriente de tracción, que puede llegar a ser de varios amperios, con el mismo perfil que la señal PWM que recibe.

Módulo PWM7W

Es el único módulo donde se manejan tensiones e intensidades elevadas, ya que los demás módulos, cuya misión es generar la PWM trabajan con tensiones a nivel TTL, o sea con cero o cinco voltios, y las intensidades son muy pequeñas.

De hecho este módulo es también el que recibe la alimentación, y a partir de ella genera la corriente de tracción y además genera la tensión de cinco voltios para el resto de los módulos. Por eso vemos además del chip controlador de motor un regulador de tensión, de potencia elevada, que realmente sería sobredimensionado para este módulo solamente. Pero hay que tener en cuenta que puede haber unos cuántos módulos más, alguno de los cuales lleva displays de dígitos y de barras.

Una cosa que he querido hacer es poner un doble conector de alimentación. Los vemos abajo a la izquierda y vemos que hay una clema de tornillos, como las que pongo últimamente en todos los montajes, y además un conector coaxial que es el macho de los conectores que llevan la mayoría de los alimentadores enchufables.  De esta forma se facilita la conexión de estos alimentadores sin necesidad de cortarles el cable para utilizar la clema.

Como ya he comentado la serie se compone de un conjunto de módulos que se enchufan unos en otros para construir controladores con varias características. Aparte del modulo de potencia PWM7W que hemos visto, en los controladores que hemos visto se utilizan los siguientes dos módulos:

Módulo PWM7K

El PWM7K que se ve arriba, es el módulo de control de sentido de marcha es decir el que ordena la marcha adelante, atrás o la parada. Lleva leds que señalizan qué opción está activa en cada momento y los correspondientes botones de mando. Este módulo se usa en todos los controladores de la serie excepto en el PWM71 que usa un conmutador manual para el sentido de marcha. Este módulo lleva también un chip de puertas lógicas, lo que permite manejar las funciones de avance, retroceso y paro desde sensores externos. Se puede conseguir por ejemplo, un tren lanzadera que cambie de sentido al llegar a los extremos de un circuito,  o paradas y arrancadas en estaciones o ante señales sin más que utilizar los sensores de via y este controlador, sin necesidad de reles, cortes de carril, etc. Otro ejemplo es el que se vió en el artículo anterior (Bucles de retorno) para montar un gestor de bucles de retorno para analógico de una forma muy sencilla.

Hemos visto también el módulo PWM7P que es la parte de mando específica para el PWM71

Módulo PWM7P

Y también hemos visto el Módulo PWM7A que es la parte de mando específica para el PWM72

Modulo PWM7A

En este módulo, se ven en la parte superior las clemas marcadas con las letras "F""R" y "S" que donde se conectarían los sensores para activar las funciones del controlador mediante sensores externos.

Claro que aquí faltan dos miembros más de la familia, desde luego los más complicados. Espero que no tardando mucho los pueda mostrar en otro artículo, ya funcionando.

Por cierto que aunque no lo he dicho estos dos controladores recién construídos funcionan perfectamente. No esperaba otra cosa, porque ambos son herederos directos del PWM06, que nació un poco a escondidas a petición de algunos usuarios de H0, y al final está resultando el más popular de mis controladores.

En alguna ocasión me han preguntado, que si los drivers de desvíos DDESVIO3 que están en mi tienda y que ya fueron presentados aquí (Circuitos Sencillos - Postdata) servirían para desvios de las marcas Kato o Rokuhan.

Para el que no lo sepa, estas dos marcas, y es posible que alguna más, fabrican unos desvíos cuyos motores son de una sola bobina, y por lo tanto tienen solamente dos cables para su accionamiento. El movimiento a un lado u otro se consigue haciendo que el impulso que llega por esos cables sea de una polaridad o de la contraria, asi que este tipo de desvíos solo funciona con corriente continua.

La verdad es que el sistema funciona muy bien y el cableado es más sencillo que con el sistema tradicional, así que yo diría que es un sistema mejor....salvo por el hecho de que se sale de lo habitual.

Naturalmente, tanto una como otra marca fabrican pupitres de control para manejar los desvíos de su marca, y se garantizan así la fidelidad de sus compradores. El problema empieza cuando un usuario quiere, por ejemplo, hacer un cuadro de control, en el que tenga mandos para mover sus desvíos y señalización por leds de la posición de los mismos.

Respecto de los mandos, no es demasiado problema, porque estos desvíos pueden manejarse perfectamente con un conmutador momentáneo (on)-off-(on) de tres posiciones y dos circuitos o sea un DPDT. (Por ejemplo este). Pueden ser un poco difíciles de encontrar, y seguramente más difícil hacer entender al dependiente de la tienda lo que queremos, pero existen.

Si conectamos este conmutador de la forma siguiente:

Podremos manejar manualmente los desvios de una sola bobina. En la figura superior se ve que se usa una fuente de alimentación de continua (12 V ) En la inferior usamos una CDU que ya nos da salida en continua así que podemos partir de un sencillo transformador o de la salida de accesorios de un controlador de trenes.

Pero ahora empiezan los problemas: Si el usuario quiere poner señalización por leds en su cuadro de mandos ¿como conseguirlo?

Ya hemos comentado en varias ocasiones que el problema de la señalización por leds es que pretendemos que se quede encendido uno u otro led en el cuadro después de que hayamos movido un desvío de una a otra posición, y para conseguir eso necesitamos algo que "recuerde" a qué posición se ha movido el desvío, ya que ni el conmutador de mando ni el propio desvío tienen esa facultad de recordar.

La solución que se utiliza en los desvíos de dos bobinas es poner un relé biestable conectado en paralelo con el desvío. Asi cuando el desvío se mueve también lo hace el relé y como es biestable permanece en una u otra posición indefinidamente lo que se aprovecha para dejar encendido indefinidamente uno de los dos leds de señalización (Véase mando y señalización de desvíos) El problema de esta solución es que requiere un relé biestable para cada desvío lo cual resulta relativamente caro.

En principio la solución de un relé biestable no podría usarse en este caso, puesto que los relés biestables tienen dos bobinas y por lo tanto se accionan con tres cables al igual que los desvíos "normales" Afortunadamente existen relés biestables que funcionan con el mismo principio que los desvíos de Rokuhan y Kato, es decir con una sola bobina y que basculan según la polaridad.

Pero la cosa se complica cada vez más si queremos realizar automatismos. Con los desvíos clásicos podemos poner sensores en la vía (por ejemplo Reed), pero no hay ningún Reed que tenga una configuración DPDT. Por supuesto con un par de Reeds podemos accionar las bobinas de un relé DPDT no (biestable) que actúe de conmutador momentáneo...... etc etc. Cada vez se complica más la cosa.

Como decía antes, hace meses desarrollé el controlador de desvíos DDESVIO3 que simplifica notablemente la realización de automatismos ya que entre otras cosa da directamente la salida para conectar leds de señalización, y además actúa por el sistema de puertas lógicas, lo que permite accionar los desvíos con señales de mínima potencia con lo que se pueden usar sensores Hall y hacer múltiples combinaciones con otros desvíos o con otros controladores de la serie como los DSIGNAL3 o los BLKS03.

Y efectivamente en más de una ocasión me han preguntado, si estos controladores servían para los desvíos de una sola bobina. Lamentablemente la respuesta tenía que ser negativa.

Asi que hace poco se me ocurrió una idea leyendo las especificaciones del control de motores L293 D (el mismo que llevan los controladores PWM04) ya que mencionaba que podían usarse para controlar relés. Me di cuenta de que lo mismo que para que un motor cambie de sentido cambiamos la polaridad de la salida, podemos usar esa forma de actuar para generar un impulso de una u otra polaridad, que es lo que necesitamos para estos desvíos.

El resultado ha sido el desarrollo de un nuevo miembro de la serie, el KDESVIO3 que hace lo mismo que DDESVIO3 pero con salidas para los desvíos de una sola bobina. Al decir que hacen lo mismo quiero decir que se maneja igual que el DDESVIO3 es decir mediante pulsadores momentáneos, o sea que con este driver se puede manejar un desvío Kato o Rokuhan exactamente igual que cualquier otro desvío de dos bobinas.

En el vídeo que figura en la cabecera de este artículo, podemos ver como se conecta y como funciona. Precisamente para hacer énfasis en que estos desvíos han pasado a ser manejados al modo clásico, se utiliza en el vídeo el más clásico de los elementos para manejar desvíos: una botonera de Märklin.

Pero es evidente que cualquier método que sea válido para manejar los desvíos clásicos de tres cables puede usarse, a través del KDESVIO3, para manejar un desvío de Kato o Rokuhan. Ese "cualquier método" incluye por supuesto botoneras, pulsadores, sensores Reed, sensores Hal,,,,,y decodificadores de accesorios sin que tengan que ser especiales para Kato.

En breve, este driver aparecerá en la tienda

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Hace unas cuantas semanas, (Todo Listo) comentaba que iba a comenzar la construcción de mi nueva maqueta después de la mudanza que he realizado. También comenté que en la nueva casa (algo más pequeña) había decidido colocar la maqueta en lo que teóricamente es un cuarto de invitados, pero que ya he invadido parcialmente con el taller de electrónica. La maqueta debería compartir espacio en esa habitación con una cama, asi que había que hacer algún truco para permitir utilizar la cama cuando convenga, y la solución que me pareció más oportuna es la de la maqueta elevable.

Asi que naturalmente había que comenzar por hacer la estructura elevable y su sistema de elevación antes que cualquier otra cosa. Para el sistema de elevación, he utilizado un motor de persiana, asi que con un par de teclas se sube y se baja la maqueta, y ajustando los finales de carrera del motor no hay peligro de que la maqueta choque contra el techo. Aclaro que cuando la maqueta está bajada, queda apoyada en unos listones adosados a las tres paredes que la circundan, de modo que es perfectamente estable y las cuerdas que la suben quedan flojas.

En el vídeo que sirve de cabecera a este artículo se ve con bastante detalle el mecanismo utilizado. El motor está en el techo, en posición centrada, y las cuerdas que suben la estructura pasan por cuatro poleas que reconducen el tiro hacia abajo. Seguramente en la imagen adjunta a estas líneas se ve mejor la parte del mecanismo situada en el techo de la habitación, por cierto, que no se sujeta al techo, sino a las tres paredes perimetrales.  También se ve que aprovechando esa estructura pegada al techo, he puesto un par de potentes focos que proporcionarán la iluminación de la maqueta.

El utilizar un motor de persiana tiene la ventaja de que este tipo de mecanismo está estandarizado, de modo que pueden encontrarse todos los elementos necesarios, tanto por Internet como en tiendas de bricolaje, grandes ferreterías etc. Para el que quiera usar este sistema, lo que tiene que adquirir es un motor de persiana, el tubo o tambor (que habrá que cortar a la medida) los accesorios para sujetar el tubo, y un mecanismo para el mando compuesto por dos teclas, que se vente ya adaptado a este uso, ya que por ejemplo impide accionar una de las teclas cuando está accionada la otra.



En la segunda fotografía vemos que la maqueta en realidad es bastante más larga que la cama, ya que mide casi tres metros, y ocupa el ancho completo de la habitación.

Me preocupaban los largueros de la estructura, sobre todo el que vemos en primer término, ya que está apoyado solamente en ambos extremos. La primera dificultad es que al ser de casi tres metros de largo, no puede hacerse con una sola pieza de madera, ya que el largo comercial son 2,40 metros. Esto quiere decir que habría que hacer algún empalme, y los empalmes son siempre un punto débil. Esta estructura hay que hacerla bien ya que cuando es izada y cuando se mantiene arriba, está sujeta solo por cuatro puntos en los dos laterales. Cuando queda apoyada en la posición baja, el larguero posterior queda apoyado en los listones de la pared, pero el larguero delantero sigue estando sujeto solo en los extremos y es muy fácil que alguien se apoye en ese larguero.

Asi que recordando mis tiempos de ingeniero de estructuras decidí hacer para ese larguero (y también para los demás)  un perfil formado por un alma de 70 x 18 mm, un ala de compresión de 19 x40 mm y un cordón de tracción de 10 x 20 mm asi que el canto total de esa viga es de tan solo 99 mm.  Todo ello de pino

Parece poco para una pieza de casi tres metros de longitud, pero debo conservar todavía una buena intuición de calculo de estructuras, porque he podido comprobar que la resistencia es más que suficiente, y resulta bastante ligera

Como decía.me preocupaban los empalmes, pero lo que he hecho es, que dado que la viga la componen tres piezas, los empalmes de cada una están contrapeados con las otras de manera que unas piezas refuerzan los empalmes de las otras. Por supuesto todos los empalmes están fuera de la zona central, que es donde aparecerán los esfuerzos mayores.

Me habían recomendado utilizar aluminio, y seguramente se hubiera podido hacer una estructura más ligera. Pero trabajar el aluminio es más complicado a nivel bricolaje (ni pensar en soldarlo!) asi que al final es todo madera que no necesita nada más que sierras y cola.

Ahora me toca repasar el diseño que hice en su día, para ajustar exactamente las medidas, y empezar a construir una maqueta sobre esa estructura.

Hoy tengo ya algún avance en la construcción de la nueva maqueta. En el último artículo veíamos la estructura elevable, y aquí ya vemos lo que será la base de la maqueta.

Casi todo el mundo, cuando decide construir una maqueta, empieza pensando en un tablero, y cuanto más fuerte mejor. Sin embargo, salvo que vayamos a cometer la ingenuidad de poner toda o casi toda la vía en un plano, ese tablero no tiene mucho objeto, ya que las vías irán a alturas por encima del mismo, soportadas en pistas de madera, asi que en ese caso, ese tablero solo sirve para apoyar en él los soportes de esas pistas. Realmente un listón vertical se une muy mal a un tablero horizontal, mientras que se une con mayor facilidad a otro listón, ya que los podemos encolar lateralmente.

Así que una alternativa es la que yo voy a usar en esta maqueta, que es hacer una base formada por un entramado de listones. A partir de esos listones saldrán los pilares que sostendrán las pistas para la vía.

El hacer así la base de la maqueta, tiene varias ventajas, aparte de la ya mencionada de la mayor facilidad para colocar pilares. La primera desde luego es la ligereza. Ese entramado hecho con listones de 9 x 19 mm es casi tan fuerte como un tablero sólido de 19 mm y pesa infinitamente menos. Además esta forma de construir facilita el cableado, ya que no hay que estar continuamente pasando cables a través de un tablero.

Además hay otra ventaja adicional: Este entramado está hecho con cotas muy exactas y el mismo entramado se ha dibujado, utilizando la opción de dibujar cuadernas, en el programa de diseño.


En la imagen de Win Rail vemos dibujada la cuadrícula del entramado que forma la base, de modo que nos sirve de referencia para transladar la situación de las vías desde el plano a la maqueta. También se ve en esa imagen como aparecen dibujadas dos líneas negras a los lados de cada vía. Esas dos líneas, obtenidas con la opción de "dibujar balasto" sirven como plantilla para cortar las pistas sobre las que irá la vía. O sea que imprimiendo ese dibujo a tamaño natural en sucesivas hojas, me sale la plantilla para cortar las pistas y además me dibuja las líneas del entramado, con lo cual puedo situar la vía milimétricamente de acuerdo con el diseño. Esto es importante sobre todo en casos como este en los que se utiliza bastante vía flexible.

De forma que ese entramado que es una cuadrícula de 20 x 20 cm forma la base de la maqueta y la referencia de todas las medidas para situar las vías, tanto en sentido horizontal, como en vertical, ya que la cara superior de esos listones se toma como cota 0 para la referencia de alturas.

En la imagen de la cabecera se ve lo que parece un refuerzo de uno de los listones verticales. En realidad, aunque efectivamente contribuye a reforzar esa zona, ese "listón" de tanta altura es en realidad uno de los dos soportes para el cuadro de mandos.


En esta otra imagen vemos que ya está avanzada la construcción de lo que será el cuadro de mandos o TCO de la maqueta, situado sobre un cajón  montado sobre guías, lo que permite sacarlo para manejarlo, o deslizarlo hacia dentro para guardar la maqueta y para elevarla,

De hecho lo que vemos en la imagen es la posición "de trabajo" en la que quedan a la vista tres espacios para otros tantos cuadros, que son exactamente de tamaño DIN A4 (para poder imprimir las carátulas con la impresora). Pero el cajón permite otra posición más extendida, en la cual queda al descubierto una zona para transformadores, circuitos electrónicos, y demás equipos. De esta forma extendiendo totalmente el cajón, se puede trabajar cómodamente en toda la parte eléctrica sin tener que arrastrarse por el suelo.

Por cierto, que me he dado cuenta que al ser la maqueta elevable se puede situar a una altura tal que se puede trastear por debajo en el cableado o en lo que se necesite, en una postura cómoda, ya que podemos estar de pié. Es como trabajar en los bajos de un coche situado en un elevador.

Estos días he estado liado haciendo lo que será el cuadro de mandos (TCO) de la nueva maqueta. Realmente lo que más trabajo me ha dado es la propia caja donde va alojado el cuadro. En una imagen anterior, ya lo veíamos, realizado en madera y con guías deslizantes, pero quise darle un acabado en color gris. Realmente tengo una asignatura pendiente con el tema de la pintura, porque siempre me resulta un tema muy trabajoso y muy lento, y los resultados finales no acaban de convencerme. Así que después de dos botes de imprimación, otros dos de pintura gris, y unas cuantas toneladas de papel de lija, he llegado a un aspecto, al menos satisfactorio.

Sobre este cajón de madera, que se puede empujar bajo la maqueta o extraerlo, van colocados tres paneles en los que irán puestos todos los mandos de la maqueta. Realmente es un poco audaz lanzarse a hacer estos cuadros de mando antes de tener la maqueta, porque seguro que me surgirá algún tema que no tenía previsto al diseñar los cuadros, pero por otro lado, quiero que al ir colocando la vía queden instalados todos los desvíos, y todos los automatismos, de modo que vaya quedando todo instalado y funcionando.

En la web Quiero una maqueta! tengo descrito con detalle el procedimiento para diseñar y construir estos cuadros de mando, así que no voy a repetirlo aquí, pero si voy a comentar algunas variaciones sobre el procedimiento descrito en aquél capítulo y sobre todo voy a incluir un vídeo grabado durante la construcción de este TCO.

Este es el video:




Lo primero que hay que decir, es que como ya se decía allí, el TCO no debe tratar de reproducir el trazado geométrico de las vías, sino meramente las interconexiones entre ellas, y como estas interconexiones están (o deberían estar) en las estaciones, el realidad los TCO sólo comprenden las zonas de estaciones. En mi caso la maqueta tiene una estación oculta, que he situado en el panel izquierdo, y la estación principal que he situado en el panel derecho. Hay además lo que podríamos llamar una miniestacion oculta, que solo son dos vías y que también aparece en la parte inferior del panel derecho aunque desconectada de la estación principal. Además en el panel izquierdo, en la parte inferior hay un esquema del trazado que tiene bloqueo automático, para situar ahí la señalización y manejo de los semáforos del bloqueo.

El panel central no es precisamente un TCO, sino el cuadro de control de los sistemas de tracción. Aquí hay cuatro controladores  (A, B,C y D) para los cuatro cantones del circuito principal más un quinto (E) destinado a la parte de depósito de locomotoras. Hay además un sexto controlador (F) que es de tipo inercial, y que puede conectarse también a los cantones del circuito principal.

Este panel central lleva además la parte de alimentación con un amperímetro, más los interruptores para luces, limpiavías, etc.

La primera acción a realizar para diseñar un TCO es crear un dibujo donde se representen rigurosamente a escala todos los elementos que vamos a utilizar. Se trata fundamentalmente de situar estos elementos de forma que no interfieran unos con otros, y al mismo tiempo que queden en una situación clara que defina su función.

 En otras ocasiones he hecho este trabajo con el programa de dibujo PaintShop Pro, pero en esta ocasión he utilizado Proteus. Efectivamente sin que se pretenda hacer en este caso un esquema electrónico, Proteus tiene una función que se usa para situar componentes en un circuito impreso. Para ello se define exactamente la geometría de los componentes a situar y luego los vamos colocando en posiciones exactas sobre una cuadrícula. Es muy fácil añadir mover y quitar elementos, pero sobre todo se garantiza la exactitud. En realidad lo que estamos haciendo es jugar virtualmente con los componentes. La imagen de la izquierda ilustra muy bien este juego que nos permite el programa. En este caso, solo ha sido necesario definir dos elementos: los conmutadores, incluyendo por supuesto la parte de la caja que queda bajo el panel y la arandela que queda por encima, y también los leds, que en este caso voy a poner sin montura. Terminado este tema, obtenemos una imagen del cuadro con todos los elementos colocados, y nos servirá como plantilla para hacer el dibujo del panel, que se hará con PaintShop Pro.

Parece un poco exagerado utilizar dos programas distintos para hacer un dibujo, pero es que se trata de dos acciones distintas. La primera es la "implantación" es decir, decidir exactamente dónde debe ir cada elemento, y asegurarse de que quedan de forma clara y si es posible estética, y sobre todo asegurarse de que no interfieren unos elementos con otros. La segunda operación es hacer un dibujo, para lo cual necesito facilidades tales como seleccionar anchuras de trazo, colores, posibilidad de incluir texto, etc. Cada uno de esos dos programas son especialistas en una de las dos situaciones. De hecho Proteus hace un dibujo vectorial y el segundo hace un dibujo raster, así que son dos mundos distintos.

Otra novedad que he utilizado aquí es el plastificado de las carátulas. Hasta ahora, cuando hacía una de estas carátulas, imprimiendo el dibujo creado con PaintShop Pro, le daba por encima una capa de barniz en spray. Se trata evidentemente de dar un buen acabado a la superficie, pero de forma que quede protegida contra los arañazos y demás agresiones del uso. Sin embargo un poco por casualidad me encontré que hay un procedimiento excelente para crear una capa mucho más protectora y duradera y con un acabado incluso mejor que el barniz, y es simplemente el plastificado. Por supuesto en cualquier reprografía nos pueden plastificar un documento, así que para hacer un plastificado circunstancial podemos recurrir a ese sistema, pero en mi caso quiero usar el plastificado para las carátulas de las cajas para los equipos que vendo en la tienda, así que me compensa comprar una plastificadora, que resulta que es un aparato relativamente barato (unos 20 €)

El hacerlo yo mismo tiene además otra ventaja: Las plastificadoras están preparadas para plastificar las dos caras de un documento. Sin embargo yo solo quería plastificar una cara, de manera que la cara posterior quedase el papel a la vista para que sea una lámina más fina y se pegue mejor sobre el soporte. La solución ha sido que al plastificar pongo una hoza de papel en el reverso del papel impreso, y plastifico ambos papeles juntos. Luego elimino el reborde y separo el papel posterior que se lleva su plástico adherido, dejando solo la imagen plastificada por la cara delantera.

Como respaldo para los paneles he usado el famoso PVC espumado que ya he comentado otras veces. He encontrado una casa que los vende on-line y tiene un surtido de tamaños y colores muy extenso. Como se trataba de hacer paneles azules, pedí placas de tamaño DIN A4 de color azul con un espesor de 3 mm. En el video vemos como pego las carátulas a estos paneles usando un adhesivo en spray. Por cierto esta labor de pegar la carátula sobre el soporte que parece delicada en cuanto a precisión, en realidad no la necesita, ya que posteriormente voy a recortar juntos la carátula y el panel, con lo que quedan absolutamente alineados.

Me encanta este material, PVC espumado, porque tiene una rigidez y resistencia grande (no confundir con el cartón pluma) pero se trabaja con mucha facilidad, De hecho podemos hacer cortes perfectos utilizando un cutter y una regla metálica. Esto es muy importante cuando se hacen paneles si es necesario hacer recortes rectangulares.  En general podemos hacer taladros circulares en cualquier material (aluminio, madera, plástico...) utilizando brocas o incluso fresas circulares, pero hacer un agujero rectangular es mucho más difícil y lo que es peor, es muy difícil que quede perfecto. Sin enbargo, usando PVC espumado y el método de la regla metálica y el cutter, tenemos la posibilidad de hacer recortes rectangulares con precisión absoluta,

En el anteriormente referenciado capítulo de "Quiero una maqueta!" se propone hacer todos los taladros en el panel y luego pegar encima la carátula, para luego abrir los agujeros en la misma. Esto tiene el problema de que al situar la carátula hay que hacerlo con precisión absoluta, y además es doble trabajo. Me he dado cuenta de que se pueden abrir todos los taladros con la carátula ya pegada, con lo cual no hay problema de que tengan que coincidir con nada, porque abrimos los agujeros al mismo tiempo en la carátula y el panel.

Para ello lo mejor es utilizar brocas del tipo utilizado para madera ("brocas de tres puntas")  y perforar desde la cara vista del panel. Se debe perforar con el taladro a muy alta velocidad y para ello la herramienta ideal es una Dremel montada en un soporte, Lo malo es que con esta técnica solo podemos taladrar hasta 6 mm (usando el juego de brocas para madera de Dremel)  Por encima de esta medida, se puede recurrir a un accesorio utilísimo que es una fresa cónica.

Bueno, pues de momento, ya tengo resuelto el tema de los paneles del cuadro de control, asi que ahora toca "poblarlos" de componentes, pero será objeto de otro artículo

En la imagen de la cabecera se puede ver que ya he colocado todos los elementos de control en el panel del cuadro de mandos. Por supuesto todavía no están conectados, pero ya están instalados los seis controladores que va a llevar la nueva maqueta, marcados de la A a la F y por supuesto estoy utilizando los nuevos desarrollos, es decir que son cinco controladores PWM71 y un controlador PWM72. La intención es cambiar más adelante ese último por un modelo con inercia, cuando termine el desarrollo de los PWM73 y PWM74.

Aunque como digo el cableado no está hecho, si damos la vuelta al panel tenemos una imagen como la la izquierda, en la que vemos todos los controladores instalados. Realmente estos equipos que he montado en el panel no son los definitivos que voy a poner en la tienda en breve plazo, sino los prototipos iniciales, que me han servido para "pulir" el diseño. De hecho la parte electrónica no ha sufrido ninguna variación, pero si ha habido algún cambio de dimensiones en alguna placa para facilitar la compatibilidad entre unos y otros modelos. De esta forma aprovecho estos prototipos, que a mi me valen perfectamente.

¿Y porqué seis controladores? Veamos: en el diseño del trazado de la maqueta, hay un circuito principal en forma de hueso de perro, que estará dividido en cuatro cantones y que llevará instalado un bloqueo automático.  Como es sabido el bloqueo automático garantiza que nunca hay más de una locomotora en cada cantón, así que si pongo un controlador para alimentar cada cantón, tengo la posibilidad de controlar siempre de forma independiente cada tren. Por ejemplo si quiero parar un tren en la estación, y el cantón de la estación es el A, cuando el tren pase por la estación puedo actuar sobre el controlador A, haciendo por ejemplo que el tren haga una parada suave y se detenga en la estación. Los demás trenes seguirán su marcha sin ser afectados por este controlador y si corresponde que se paren por el bloqueo automático, se pararán donde y cuando corresponda. Y si luego hago arrancar el tren parado en la estación, de nuevo con su controlador, cuando salga de su bloque y lo libere, los restantes trenes volverán su funcionamiento automático.

En la maqueta hay además una zona de maniobras y depósito de locomotoras con su rotonda y demás elementos. Esta zona, que nunca forma parte del bloqueo automático tiene su propio controlador, que es el "E", asi que pueden hacerse maniobras en todo este circuito sin afectar para nada a los trenes que circulen por el circuito principal.

Hasta aquí todo normal, pero ¿y entonces el controlador "F" que misión tiene? El tema es el siguiente: en muchos casos no se desea un funcionamiento automático de los trenes, sino que el operador quiere involucrarse más directamente y convertirse en maquinista. Asi que lo que queremos es que el operador pueda tomar los mandos de una máquina y conducirla por el circuito acelerando, frenando, parando en las estaciones o en las señales, etc. En una situación como la descrita anteriormente esto resulta muy incómodo porque el tren va pasando continuamente de un controlador a otro, de manera que si por ejemplo cuando está en un cantón bajamos la velocidad, al pasar al cantón siguiente volverá a cambiar la velocidad a la que tenga ajustada ese cantón.

La forma de arreglar esto es muy simple. Cada uno de los cantones lleva un conmutador (es el mando que vemos situado debajo de cada controlador A B C y D) que permite conectar cada cantón a su propio controlador o al controlador "F". Asi que podemos poner todos estos conmutadores apuntando a F y entonces todos los cantones del circuito principal se manejan con un controlador único, que será el F. De hecho podemos hacer cualquier combinación por ejemplo conectar tres cantones al F y dejar uno con su "propio" controlador.

Es más, este conmutador permite conectar cada cantón a su propio controlador, al controlador F,... y también al E, que de esta forma puede hacer una función parecida al F pudiendo manejar toda la maqueta, incluyendo la zona de maniobras con el controlador E. Y todavía hay más: ese conmutador que como se ve es un rotativo, tiene un cuarta posición que conenta el cantón al controlador "G". ¿y cuál es el controlador "G"? Pues ninguno; es decir: en el cuadro no hay ningún controlador "G" pero si que hay un conector que vems abajo en el centro marcado como "G" La idea es que en ese conector se pueda enchufar un controlador externo, por ejemplo un modelo en pruebas, de modo que enchufándolo aquí se podrá manejar la maqueta con ese controlador externo, para uno o más cantones según cual sea el que se conmute a la posición G del selector de cada cantón.

Como se puede ver se trata de conseguir una gran flexibilidad en cuanto a las formas de manejo de la maqueta, permitiendo modos de funcionamiento de tipo "dioses" y de tipo "héroes" ( me refiero al artículo "Gods versus Heroes"" al que me refería en el artículo Cab Control) según lo que en cada momento apetezca.

Estoy deseando poder llevar un tren con un controlador con control de inercia, recorriendo toda la maqueta mientras manejo el joystick (que como puede verse está ya colocado para reservar su espacio)

Y ahora un comentario curioso que da título al artículo. Ya se que "La guerra de los botones" es una divertida película, pero el título me ha surgido por lo siguiente:

Resulta que uno puede comprar un circuito integrado, por ejemplo un controlador de motores L298 en casi cualquier tienda de electrónica, y en muchísimas tiendas on-line o hasta en E-Bay. Y quién dice ese circuito dice casi cualquier otro a pesar de que estos circuitos tienen una utilización muy específica y uno no se imagina a la gente haciendo controladores de motor en sus casas como el que hace pajaritas de papel, para pasar el rato. Siempre me ha sorprendido la facilidad para encontrar y comprar cualquier componente electrónico, por rara que sea su función.

Pero esta norma tiene una excepción: Los Botones. Me refiero claro a los botones de mando que colocamos en los potenciómetros y en los conmutadores para hacerlos girar.

No se porqué demonios, el surtido de botones de mando en las tiendas de electrónica es pobrísimo, y lo que es peor, lo que tienen en una tienda no lo tienen en otra, y en eso incluyo también las tiendas on-line. O sea que un chip fabricado con una alta tecnología lo encontramos en cualquier tienda, y tienen el mismo en cualquier sitio, y los botones que no son más que un pedazo de plástico con un tornillo son mucho más caros y son un problema para encontrarlos.

Yo utilizo normalmente en mis productos para la tienda, los botones que se ven en la imagen de portada, que me parece que son una buena elección porque tienen buen aspecto y son sólidos y cómodos de manejo. Resultan caros, pero en un producto que se vende hay que cuidar un poco el aspecto, y aunque parezca una tontería, no es lo mismo un controlador con uno de esos botones que con un mando pequeño de goma, que es lo que parece que se lleva.

Sin embargo, no hay elementos que me den más quebraderos de cabeza que los dichosos botones. De mis habituales suministradores solo uno los tiene cuando los tiene, y cada vez más, no los tiene. Muchas veces para cumplir un pedido he tenido que coger el coche y hacerme un trayecto de más de una hora, para ir a una tienda de las afueras de Madrid, donde suelen tenerlos...casi siempre. ¡y no se de ningún otro sitio, ni físico ni virtual donde los tengan! Y conste que me he pasado horas buscando por Internet.

Los mandos "ingleses"

A cualquiera se le ocurre pensar que lo que tengo que hacer es buscar otro modelo que pueda encontrar fácilmente y con seguridad. Bueno pues ahora ha sido la ocasión. Me he pasado muchas horas rebuscando por Internet en todas las tiendas de electrónica que he encontrado, en E-Bay, y en donde he podido. Incluso he llegado a pedir unos cuantos ejemplares para poder tenerlos en la mano y comparar. Unos han venido de China, otros de Inglaterra......Y eso que he descubierto que se venden muchos tipos de botones de mando pensados para las guitarras eléctricas.

Lo más aparente que he encontrado son unos que localicé en Inglaterra, pero tienen una pinta antigua que no acaba de gustarme y son caros (y encima hay que pedirlos a Inglaterra y pagar el porte), pero al menos son botones sólidos y grandes, no esa especie de capuchones de goma que aparecen ahora por todas partes.

Los mandos "Chinos"

Realmente lo que creo que pasa es que la mayoría de los botones están pensados para un ajuste puntual que hacemos pellizcando el mando con dos dedos, mientras que yo quiero algo que sea apropiado para controlar la velocidad de un tren, muchas veces manteniendo la mano sobre el mando durante bastante tiempo, por lo que parece que se requiere un mando más grande y sólido que esos tan pequeños que son los habituales

Si hubiera encontrado otros botones que me hubiesen gustado habría tomado la decisión de cambiarlos para los nuevos diseños, pero ha sido imposible. Todo lo que he podido encontrar es caro y feo o barato y birrioso, asi que he tomado la decisión de seguir peleándome con los botones de siempre, y seguir utilizándolos. Al fin y al cabo, son ya como la marca de la casa.

Lo que tendré que hacer, es procurar tener un buen stock, ¡y confiar en que los sigan fabricando!

A veces puede dar la sensación de que todo esto de hacer circuitos electrónicos es muy fácil, al menos en el sentido de que si se tiene un programa de simulación como Proteus, una vez hecho el diseño electrónico y una vez que hemos comprobado que la simulación hace lo que debe, basta obtener del propio programa el diseño del circuito impreso y encargar que nos lo fabriquen, con la seguridad de que luego funcionará perfectamente.

Desafortunadamente, esto no es siempre así, y lo he vivido recientemente. Los que hayan seguido el blog habrán visto que he anunciado el diseño y lanzamiento en la tienda de una serie de nuevos controladores, de los cuales, los dos primeros, PWM71 y PWM72 deberían haber seguido un camino paralelo y deberían estar ya a disposición de los compradores.

Sin embargo, esto ha sido así en el caso del PWM71, mientras que el PWM72 cuyas pruebas de los prototipos fueron satisfactorias, ha sufrido un parón debido a un fallo "fantasma" que ha aparecido cuando ya estaba a punto de recibir el "O.K."

Realmente lo que ocurría era lo siguiente: Cuando el circuito arrancaba, esto es, al encender la alimentación, lo previsto es que el controlador estuviese en posición de parada. Aquí hay una diferencia clara de comportamiento entre PWM71 y PWM72. Como el primero lleva un conmutador mecánico de tres posiciones (atrás, paro,adelante) si lo apagamos y lo volvemos a encender lo lógico es que empiece a funcionar en la posición que indica el mando. Es decir si el tren está rodando hacia adelante a una velocidad determinada, y apagamos la alimentación, al volver a conectarla todo el mundo espera que el tren reanude la marcha adelante a la misma velocidad. Obsérvese que esto es porque hay un conmutador mecánico, cuya posición, incluso con el equipo desconectado marca una dirección de marcha o la parada.

Por el contrario el PWM72 lleva tres pulsadores que sirven igualmente para ordenar la marcha adelante, atrás o parada, y tres leds que indican cual de las tres opciones es la que está activada. Naturalmente al cortar la alimentación el tren se para y también se apagan todos los leds, de manera que cuando el sistema está apagado no hay ninguna indicación de si el tren se va a mover y en qué sentido lo hará cuando volvamos a conectar la alimentación. Por eso, todo el mundo espera, que cuando volvamos a conectar el sistema el tren esté parado y la luz que indica parada sea la encendida, independientemente de cómo estaba cuando se apagó.

Todo esto enlaza con lo comentado en el artículo "Palancas y botones" y es en efecto un caso claro, porque el PWM71 lleva una palanca para el cambio de marcha y el PWM72 lleva tres botones. Y como ya se comentó alli, la utilización de "palancas" (en el sentido de elementos de mando que conservan la posición) solo tiene sentido si ese mando es la única forma de actuar sobre el sistema, mientras que los "botones" (en el sentido de elementos de mando que NO conservan la posición, y que por lo tanto requieren además unos indicadores, como los leds de este caso, para indicar la situación del sistema) tienen sentido si hay formas alternativas, automatismos por ejemplo, que varían la posición del controlador sin que se pulse ningún botón.

Y es que esa es en efecto, la diferencia esencial entre PWM71 y PWM72. El primero tiene un sistema de cambio de marcha manual, mediante una palanca, y no hay ninguna otra forma de actuar sobre el sentido de la locomotora que controlamos. Por el contrario el PWM72 lleva un sistema de cambio de marcha electrónico, que puede ser manejado manualmente mediante los tres botones, pero además puede ser manejado automáticamente mediante sensores y otros sistemas. Como veremos pronto esto permite realizar de forma muy sencilla determinados automatismos que implican el cambio de sentido del tren como por ejemplo los trenes lanzadera, o resolver de una forma elemental un bucle de retorno en analógico aparte de paradas y arrancadas en estaciones o ante señales. Todo esto es lo que justifica el desarrollo del PWM72, ya que las características de potencia y control de velocidad son exactamente iguales que las del PWM71.

Estamos tan acostumbrados a manejar aparatos de todo tipo, que no somos conscientes de las diferencias de comportamiento entre unos sistemas y otros, y la frase que he subrayado antes "todo el mundo espera" indica que la forma intuitiva de manejar un sistema debe ser la que define la forma en que ese sistema debe comportarse. Si algo se comporta de forma inesperada es que hay algo que no está bien diseñado.

Bueno, pues eso es lo que pasaba con el PWM72, Que el sistema se comportaba de forma inesperada, de modo que a veces al encender el sistema se ponía en una posición de marcha y el tren arrancaba. Y ni siquiera ocurría que el tren arrancaba cuando al apagar estaba en marcha, Incluso si al apagar estaba parado, al encender se ponía en marcha solo.

Como ya he comentado, este circuito estaba probado en el simulador, donde efectivamente no se producía ese fallo. Esto, junto con el hecho de que el fallo ocurría solo a veces (y por eso no se detectó en las pruebas del prototipo) me indicó que se trataba de un clásico problema de inestabilidad, y ese tipo de problemas son muy difíciles de resolver. precisamente porque no se pueden simular.

Pensé que podría resolver el problema cambiando el chip (nunca mejor dicho) asi que sustituí el circuito que controla la situación de marcha (un doble flip-flop) de un circuito 74HC112  a un CD4027, lo que supone también cambiar el chip de puertas lógicas, ya que el mando pasa de lógica negativa a positiva. En resumen se cambió toda la parte lógica, pues el resto son meramente interruptores y leds. Pensé que esto era como hacer un circuito nuevo y distinto, asi que no tendría ese problema. Esto por supuesto obligó a cambiar el diseño del circuito impreso y por lo tanto supuso el encargo a China de la fabricación de nuevas placas.

Pues lo malo es que al recibir las nuevas placas, y probar la nueva versión del circuito, ¡seguía fallando!

Ahorro al lector la descripción de las múltiples pruebas e intentos de solucionar el tema, debido indudablemente a los transitorios que se producen durante el arranque, puesto que una vez arrancado el circuito funcionaba perfectamete. Lo malo es que se trabaja a ciegas puesto que el problema se produce en milésimas de segundo durante el arranque y ningún aparato (de los que yo tengo) puede detectar nada que sea una pista, así que hay que actuar por intuición. La intuición me decía que estos problemas se suelen resolver mediante condensadores, pero claro, hay que averiguar dónde ponerlos y de qué valores.

El probar esto es también complicado, puesto que una placa de circuito impreso tiene los componentes soldados, por lo que no podemos cambiarlos por otros fácilmente ni mucho menos añadir más componentes. El reproducir el circuito en una protoboard tampoco es solución porque precisamente uno de los problemas de las protoboards es que suelen presentarse muchos problemas de este tipo, que luego, al construir el circuito en una PCB con los componentes soldados, desaparecen por completo.

Bueno, al final me convencí de que colocando cuatro condensadores en determinados puntos se solucionaba el tema, asi que me arriesgué a pedir por cuarta vez la fabricación de placas de circuito impreso.

Ayer me llegaron, y ¡por fin! después de tres intentos fallidos, se ha resuelto el problema y el circuito funciona perfectamente

En la cabecera de este artículo se puede ver una imagen con las cuatro versiones de este circuito, desde el prototipo, arriba a la izquierda, a las dos fallidas, acabando por la versión final, abajo a la derecha. Lo malo es que las tres primeras van directamente a la basura sin posibilidad siquiera de recuperar los componente soldados en ellas. Es más, como no puedes pedir menos de 10 placas (bueno puedes pedir menos pero lo mínimo que te cobran son 10) también van a la basura un montón de placas

Creo que esto es lo que se llama "Investigación y desarrollo" o sea: "I+D" como dicen los modernos, y desde luego lo que queda claro es que requiere mucho trabajo y sale muy cara.

Por cierto, una cosa, me he estado refiriendo al controlador PWM72, pero como ya se ha comentado aquí, esta serie de controladores es modular, de forma que lo que estaba fallando es solo uno de los módulos, concretamente el PWM7K. Asi que aparte de todas las demás ventajas. la modularidad ha servido por un lado para aislar el problema, y para que los sucesivos intentos sólo afecten a este módulo y no a todo el controlador. Si no llega a ser por esto, me hubiera costado (en todos los sentidos)  mucho más, solucionar el asunto,

En fin, todo sea por la ciencia!. Bueno, pasado este punto muerto, ya tengo montado y cableado todo el cuadro de control de tracción:



Así que creo que lo siguiente va ser empezar a poner vías

Una nota: me han comentado que en fotos como ésta parece que la carátula del panel se está desprendiendo por los bordes. No es así. Lo que se ve es una tira de cinta adhesiva que he puesto por todo el borde para protegerlo del continuo toqueteo que supone el montaje y cableado del cuadro. Está ahí precisamente para evitar que se estropee el borde, que es lo que más sufre, y lo quitaré cuando lo dé por acabado.

Controlador PWM72 montado en soporte de metacrilato para exposición

Como ya comenté, al fin he conseguido realizar un prototipo del controlador PWM72 que funciona sin problemas. En la fotografía de la cabecera, lo podemos ver montado en un soporte de metacrilato.

Por supuesto esa no es la forma en la que se va a usar por los aficionados, ya que lo habitual será montarlo o bien en un panel de control o bien en una caja. Es decir en una de las dos formas que vemos en la imagen siguiente.

Controlador PWM72 montado en caja  Retex 33070008 y en panel de Control

Sin embargo, en ambos casos queda solamente a la vista la carátula con los mandos y los leds, mientras que el soporte de metacrilato permite ver cómo está formado el circuito, que como ya he comentado en este caso es modular, y se compone de tres módulos acoplados,

Precisamente al ser módulos acoplados es necesario un soporte que asegure la unión, y por eso surgió la idea del soporte de metacrilato, que proporciona ese soporte pero permite ver el circuito, por ejemplo en fotografías y vídeos.

Y hablando de cajas, llegamos al motivo central de este comentario, que realmente está más relacionado con la tienda que con el seguimiento de mi maqueta.

Controlador PWM06

Desde siempre, los controladores que fabrico, constan sencillamente de un circuito impreso y están previstos para que el usuario los monte a su conveniencia en un tablero de mandos. De hecho en los dos artículos anteriores de este blog se ve el tablero de control de mi maqueta con varios controladores montados.

Sin embargo, algunos compradores los querían montar en una caja. La verdad es que como se vio en Comparativa PWM lo habitual para los controladores PWM es que vengan sin caja, sobre todo por dos razones: En primer lugar porque su pequeño tamaño implicaría una caja muy pequeña y ligera, que no es muy práctica, y por otro lado porque lo habitual es montar varios controladores PWM en un panel, compartiendo una única fuente de alimentación, tal como se veía en el cuadro para mi maqueta.

Las peticiones en este sentido me llevaron a organizar unas cajas previstas para cada uno de los modelos de controladores que tenía en la tienda. Sin embargo para mi ese tema de las cajas siempre ha sido conflictivo. En primer lugar por un tema parecido al de los botones que comenté hace poco, y es que si selecciono un determinado modelo de caja para un determinado controlador, debo tener la seguridad de que cuando pida esas cajas me las van a servir con seguridad y rapidez. Desafortunadamente no siempre es así, y en algún caso me he visto comprometido a poder servir un pedido porque no me llegaban las cajas correspondientes.

Caja BOX6 para PWM06

Pero sobre todo, el inconveniente de las cajas es que una vez recibidas yo tenía que realizar en ellas una serie de operaciones de mecanizado, fundamentalmente abrir determinados agujeros y colocar las carátulas. Aunque ya los diseños estaban previstos para simplificar estas operaciones al máximo, el tema es que yo no dispongo del equipamiento necesario para realizar estos mecanizados de forma profesional, así que tenía que hacerlo de forma bastante manual. Esto tiene dos inconvenientes: lleva su tiempo y el acabado no es tan perfecto como sería un acabado industrial.

Pero claro, al final, el resultado no es mas que una caja con agujeros y una pegatina, y no se puede vender a un precio que no corresponda a lo que realmente es. Así que este tema de las cajas no me daba más que problemas y aunque yo no obtenga beneficio de ello, al cliente le salen caras aunque solo sea por los portes y demás gastos que se acumulan con ese sistema de proceder.

PWM71 y su kit de montaje

En vista de eso he decidido que para los nuevos controladores no voy a comercializar cajas. Lo que si voy a hacer es acompañar a cada controlador un "Kit de montaje" que incluye la carátula y una serie de accesorios que permita al usuario montar su controlador con facilidad y obteniendo un resultado análogo al que obtendría haciendo yo el trabajo

 En la imagen adjunta podemos ver el nuevo controlador PWM71 y su "Kit de montaje" que incluye, además de la carátula autoadhesiva, unas arandelas, y otros elementos para realizar el montaje, y que son válidos tanto para el montaje en una caja como para el montaje en un panel.

La idea entonces es, como digo, adjuntar sistemáticamente a cada controlador los accesorios para su montaje, y recomendar una caja comercial para que, si el usuario decide montarlo en ella, la adquiera por su cuenta y proceda a realizar él mismo el mecanizado y el montaje. No hay que olvidar que estos controladores van destinados a personas que se supone que están haciendo una maqueta de trenes, de manera que hay que suponerles una cierta habilidad manual, y también que disponen de herramientas.

Además he realizado unos videos donde se sigue paso a paso la forma de realizar estos montajes, y no solamente en las cajas recomendadas sino en otros tipos de cajas y también en paneles de control. De esta forma, no se da la única opción de una determinada caja, sino que se sugieren otra serie de posibilidades de montaje,

Aunque estos vídeos tienen su lugar lógico en la tienda, los voy a poner aquí también porque pueden dar ideas a muchos lectores que deseen colocar controladores u otros accesorios en paneles y cajas.

Estos son los vídeos correspondientes a PWM71 y PWM72








Como puede verse, en el caso de PWM71 se muestra incluso el montaje de una unidad de control completa, incluida fuente de alimentación. Esta es una opción muy interesante para el que desea tener un "transformador" al estilo clásico.

Naturalmente hacer estos vídeos, que como se ha visto son bastante largos, me ha llevado bastante tiempo, asi que de nuevo el avance de la nueva maqueta está un poco parado.

¡Paciencia!

Hace casi un año, publicaba aquí el artículo "Nuevas ideas" en el que comentaba los pensamientos que rondaban por mi cabeza, sobre una futura evolución de los controladores PWM que había desarrollado y que estaban teniendo un inesperado éxito de ventas en la tienda. Un segundo artículo "Un pequeño follón" concretaba el pasado mes de Enero la forma en que podían materializarse esas ideas, y daba ya incluso nombres a los nuevos controladores que estaban en proyecto.

Recientemente he puesto ya a la venta el primero de la serie, el PWM71, llamado a sustituir al PWM04, que consecuentemente he dejado de fabricar.

También está ya terminado y "aprobado" el diseño del PWM72 que será el sustituto del PWM06.y lo veíamos en un soporte de metacrilato en el artículo anterior.

El tercer controlador de la serie, el PWM73 está ya también montado en forma de prototipo, asi que en breve sustituirá al PWM05.

Sin embargo, me he dado cuenta de que aunque aquí se han visto algunas fotografías, no hay ningún vídeo en los que veamos estos controladores funcionando, así que aprovechando las pruebas del prototipo del PWM73 he grabado un vídeo, en el que vemos por primera vez funcionando estos tres controladores.

Sin embargo, aunque lo esperado será ver trenes circulando, en este caso no va a ser así. Realmente el ver un tren dando vueltas no es muy significativo de las características de un controlador, porque con cualquier controlador podemos hacer que un tren de vueltas en un círculo. Lo interesante es ver algunas de las características de ese controlador, y sobre todo ver que ocurre cuando llevamos esas características al extremo. Hacer eso con un tren es difícil y además podría poner en peligro la integridad de la locomotora.

Por eso lo que se ve en este vídeo son pruebas de laboratorio. Concretamente en lugar de conectar el controlador a unas vías y hacer que circule una locomotora, lo que hago es conectar el controlador a un "simulador de locomotoras" Este montaje, que podemos ver en la imagen de la izquierda, lleva un motor que hace girar un disco de colores para apreciar la velocidad de giro del motor (como no hay ninguna cadena de engranajes la velocidad del disco es mucho mayor que la que adquieren las ruedas de una locomotora) con eso se prueba la regulación de velocidad. Además lleva una serie de resistencias de potencia que pueden conectarse sucesivamente para simular el consumo de más de una locomotora, concretamente de una a ocho locomotoras. Con eso se comprueba la potencia que es capaz de suministrar el controlador que se prueba, y también el correcto funcionamiento de los sistemas de protección contra sobrecargas que llevan los controladores. Finalmente lleva un par de diodos rojo y blanco, para comprobar si quedan encendidos incluso con tensión mínima, si se nota oscilación de la luz, y si hay encendido por los picos de auntoinducción que puede proporcionar el motor.

Este "simulador de locomotoras" lo construí hace algún tiempo y todos mis controladores pasan en él una "prueba de stress" donde son llevados al límite de potencia durante varios minutos para comprobar el posible calentamiento y la actuación de las protecciones.

Asimismo, en el vídeo vemos que junto al simulador de locomotoras hay un osciloscopio que mide justamente la señal que llega al simulador. La imagen del osciloscopio, aunque muy conocida y comentada ya, permite de un rápido vistazo comprobar si el controlador hace lo que debe.



Bien, pues aquí vemos en este vídeo, cómo la prueba comienza con el PWM71, el pequeño de la serie.  Se hace una prueba rápida conectándolo al simulador y vemos en la pantalla del osciloscopio la forma de la señal mientras el disco gira en uno y otro sentido a velocidades variables. Nada nuevo, excepto que ese controlador pequeño proporciona de forma constante más de dos amperios. Luego vemos un momento juntos el PWM71 y la unidad de potencia del PWM72. Podemos comprobar que el circuito de potencia de ambos es el mismo, de manera que lo que cambia es la forma de controlar la marcha/parada y el sentido de movimiento, que pasa a ser del conmutador manual del PWM71 a los pulsadores del PWM72.

Por cierto que tengo pendiente otro vídeo donde veremos que esta diferencia de funcionamiento, permite una serie de funciones muy interesantes. Espero poner ese vídeo en breve.

Pero el vídeo de hoy está protagonizado por el PWM73  Lo curioso es que podemos ver cómo un PWM72 se transforma en un PWM73 sin más que quitar la unidad de control manual y poner la unidad de control con inercia.

A partir de ahí vemos el funcionamiento del PWM73, en primer lugar actuando sobre los botones azules que permiten aumentar y disminuir la velocidad. Estos dos botones se comportan de forma parecida a como lo harían un acelerador y un freno. Aunque este sistema de controlar la velocidad no es muy habitual, algunas centrales digitales (Lenz por ejemplo) lo usan y no cabe duda de que es muy realista.

 Además PWM73 lleva un tacómetro digital que permite ver en todo momento la velocidad actual de la locomotora que estemos controlando, Realmente esas cifras que marcan un número entre 0 y 99 lo que indican es el porcentaje de velocidad de la locomotora respecto de su velocidad máxima. Por eso le llamo tacómetro y no velocímetro.

El PWM73 lleva un mando para ajustar la aceleración, o si queremos decirlo de otro modo, ajustar la simulación de inercia. Con el mando situado entre los dos botones azules girado por completo a la derecha, la velocidad sube de 0% a 100% en unos 10 segundos y girado por completo a la izquierda tarda unos 80 segundos (¡¡ casi minuto y medio en alcanzar la velocidad máxima !!). Se trata por lo tanto de una posibilidad de ajuste muy amplia, que puede dar lugar a un comportamiento muy real para una gran variedad de tipos de trenes. Por supuesto cualquier ajuste intermedio es posible y puede realizarse en cualquier momento, incluso se puede modificar el ajuste con el tren en marcha. Insisto en el dato porque la mayoría de los controladores que se anuncian "con simulador de inercia" apenas producen un retardo de unos pocos segundos, lo cual hace un efecto más parecido a un defecto que a la imitación del comportamiento de un tren real.

La última parte del vídeo muestra una de las posibilidades del PWM73, que consiste en la posibilidad de conectarle un mando externo. En las imágenes vemos que se trata simplemente de un caja con un conmutador y tres pulsadores. Vemos que no lleva ningún circuito en su interior, ni alimentación ni nada. Simplemente los hilos que llegan por un cable de manguera conectados a los terminales de esos elementos. Lo que si es cierto es que he seleccionado un conmutador muy fardón (y por cierto muy caro, todo hay que decirlo) que además de ser grande, lleva un capuchón de goma, lo que le da una apariencia de joystick. Pero como digo es simplemente un conmutador (on)-off-(on). La placa del PWM73 lleva una clema donde atornillamos los cables que vienen del mando.

En realidad el conmutador o joystick hace exactamente la misma labor que los dos pulsadores azules, es decir funciona como un acelerador y un freno, pero al estar ambas funciones integradas en un solo mando resulta más cómodo e intuitivo, y también más realista, ya que los trenes reales más modernos se manejan con mandos de este estilo. Por cierto que este mando externo no anula los controles existentes en el circuito, que siguen funcionando en paralelo con el mando externo.

Aunque en el vídeo no se ha hecho, es posible también poner un potenciómetro en la caja del mando externo y ajustar también la inercia desde el mismo.

Asi que cualquiera puede montar a su conveniencia un mando a distancia para accionar este controlador, de una forma muy sencilla, incluso haciendo un mando para llevar en la mano mientras nos movemos alrededor de la maqueta.

Queda claro que el controlador funciona perfectamente, así que una vez que pula algunos pequeños detalles tendremos ya disponible por primera vez un mando con simulación de inercia variable, con tacómetro y mando externo, que además es válido para H0, N y Z y que puede controlar más de 2 amperios de corriente de salida.

Locomotora BR 01 real y en escala Z

BR 59 - 108 toneladas Carga por eje 16 toneladas

Ya se que parece que me estoy volviendo un poco vago y que no avanzo nada en mi maqueta y últimamente escribo poco en este blog. De hecho parece que algún seguidor ha podido pensar que tenía algún problema de salud, y se ha dirigido a mi, interesado en si me pasaba algo

La verdad es que afortunadamente, no tengo ningún problema de salud, y la falta de noticias se debe más bien a motivos agradables. Por un lado, todos somos conscientes de que este año hemos estado disfrutando durante todo el mes de Septiembre de un tiempo excepcionalmente agradable, lo que me ha movido a prolongar mis vacaciones fuera de Madrid, más tiempo del habitual. ¡Al fin y al cabo estas son las ventajas de la jubilación!

Por otro lado, ha ocurrido que como he estado fuera, he tenido cerrada a la venta la tienda on-line hasta final de Septiembre. Seguramente esto ha hecho que algunos de mis compradores hayan esperado a la nueva apertura y se hayan lanzado a hacer peticiones, que habían acumulado durante el verano.

En definitiva que he tenido que dedicarme a comprar materiales y a hacer montajes de elementos que me han pedido en cantidad muy superior al ritmo habitual. En la imagen de cabecera  se pueden ver los elementos que he montado solamente durante el último fin de semana para dar cumplimiento a los pedidos recibidos. Teniendo en cuenta que cada placa me lleva un mínimo de media hora de montaje, más las pruebas y el papeleo de e-mails, albaranes, embalaje, envío por correo etc se comprende que esté bastante saturado

Como ya he dicho bastantes veces aquí, nunca me he planteado el tema de la tienda como un negocio, sino como una ayuda a los compañeros de afición, proporcionándoles unos elementos que no van a encontrar en ningún otro sitio. Por eso mismo sólo cubro gastos, de manera que el recibir muchos pedidos no me proporciona prácticamente ningún beneficio, y si me quita mucho tiempo.

Otra cosa que me complica la vida es tener disponibles todos los materiales y componentes que necesito, para la variedad de montajes que me pueden pedir. Cada uno de esos productos lleva unas decenas de componentes que hay que tener en cantidad suficiente al ir a hacer un montaje y tienen que ser precisamente unos componentes determinados, A veces los componentes que parecen menos importantes son los que producen más problemas. Ya comenté hace poco los quebraderos de cabeza que pueden dar los mandos para los potenciómetros, y otro caso es por ejemplo en este caso la gran cantidad de esas clemas verdes que se ven en las placas. Si al pedirlas te dice el proveedor que están agotadas (como ocurrió en este caso), te quedas sin poder terminar ninguna placa, y sólo conozco un proveedor que tenga ese tipo de clemas.  Afortunadamente resulta que si las tenía pero con una referencia distinta.

Este y no otro es el problema que estoy teniendo. Por un lado me siento satisfecho de que mis inventos tengan aceptación, y se esté corriendo el boca a boca de que son una buena aportación a los aficionados que quieren manejar sus trenes en sistema analógico, pero por otra parte, como digo, cada vez me quita mas tiempo esta actividad, y me roba el que querría dedicar a seguir con la construcción de mi maqueta.

Espero que se pase este "apretón" y pueda volver a un ritmo más pausado, aunque me temo que se aproximan las Navidades, y ésa es la "temporada alta" de la industria juguetera, en la que al fin y al cabo están incluidos estos productos.

El 28 de Octubre de 2008, publiqué en este blog el primer artículo, anunciando que lo hacía con la intención de recopilar ordenadamente una serie de cuestiones, relativas a mi afición a los trenes en miniatura.

Así que hoy, 28 de Octubre de 2016, se cumplen ocho años desde aquella fecha, y como he hecho en aniversarios anteriores, parece un momento oportuno para mirar un poco atrás y ver lo que ha sucedido en este tiempo.

Cuando hoy he releído aquélla primera entrada, he pensado que cuando la escribí, seguramente no podría imaginar que ocho años después iba a seguir escribiendo en el mismo blog. De hecho, la idea inicial era la de hacer un seguimiento de la construcción de una maqueta que pensaba iniciar inmediatamente, pero la idea que tenía en mente era que esa construcción duraría como mucho un par de años, y por lo tanto, una vez terminada, no tendría sentido seguir con el blog.

Sin embargo, la realidad ha sido otra, y al final este blog se ha convertido en una especie "libro de viaje" donde han ido quedando recogidas todas las circunstancias ideas, perfeccionamientos y también errores que han conducido a vías muertas (símil muy ferroviario por cierto) por los que ha discurrido mi afición a lo largo de estos años.

Y ahora, después de ocho años de travesía, estoy otra vez en un momento inicial, empezando la construcción de una nueva maqueta, que por cierto en este momento está un poco atascada, asi que, dada la experiencia, no me atrevo a estimar cuanto tiempo me puede llevar para que al menos pueda verse algo parecido a una maqueta de trenes.

Pero claro, lo que desde luego no me imaginaba cuando empecé este proyecto, es que este blog acabase por tener tantos seguidores y tantas lecturas. Desde luego eso es muy satisfactorio para mi, porque creo que hay muchos compañeros que han sacado enseñanzas útiles para su propia afición trenera. La verdad es que, aunque sea en un asunto tan "frívolo" como éste, siempre resulta satisfactorio sentirse útil a los demás, y además sin que eso suponga un esfuerzo especial. Me refiero a que en muchos casos casos me dicen que mis explicaciones son muy claras, y por lo tanto resultan muy útiles para muchos lectores. Sin embargo esto no exactamente un mérito mío, sino una consecuencia de mi forma de ser, y de mi formación en ingeniería. Siempre pretendo entender cómo y porqué funcionan las cosas, y razonar los motivos por lo que algo es, o debe ser de una forma y no de otra. Pero esto lo hago, como decía, porque mi forma de ser no admite explicaciones confusas ni a medias, ni argumento basados en el "porque sí", así que no estoy tranquilo hasta que no estoy "técnicamente convencido" de algo. Naturalmente una vez que llego a ese convencimiento me resulta extraordinariamente fácil, pasar a explicarlo de una forma clara y razonada.

Esta forma de razonar se aplica no sólo a la afición trenera sino a otros aspectos de la vida, así que aunque aquí esté limitado a este aspecto, es algo consustancial con mi forma de ser y por lo tanto no se trata de algo que me suponga un esfuerzo. De todas formas, incluso en este blog, a veces se ha deslizado algún artículo (o algún comentario) sobre algunos temas que están un poco al margen, y en algunos casos he manifestado opiniones que chocan con algunos mitos muy extendidos y que no son en absoluto ciertos (de acuerdo con los principios científicos). Recuerdo hace un par de meses que hubo un diálogo dentro de los comentarios del artículo "¿Cuál tiene más fuerza?" en el que acabó hablando de naves espaciales.

No es algo reducido a este blog. Hace poco, en otro foro participé en un debate sobre un tema muy de actualidad. Me refiero al de los automóviles eléctricos. Me resultó muy curioso como la mayoría de los que los defendían empleaban argumentos de tipo voluntarista, del tipo "es que son el futuro" mientras que otros opinábamos a base de argumentos totalmente científicos que desde luego es un tecnología muy verde (en ambos sentidos) y que se necesita resolver aún muchos problemas para que un automóvil eléctrico tenga las mismas prestaciones que uno de gasolina.

Volviendo a este blog, a día de hoy el contador de visitas ha acumulado la  cantidad de 462868 páginas vistas, por lo que la mágica cifra del medio millón se vislumbra como algo al alcance de la mano.

Siempre comento que una de las cosas que más satisfacción produce, es comprobar que hay seguidores por todo el mundo. Principalmente, claro, por los paìses de habla hispana, pero también de paises, la mayoría europeos, desde donde llegan también visitas, a pesar de que en ellos se hablan idiomas distintos.  La imagen de la cabecera muestra un mapamundi con los lugares desde los que se ha visto, al menos una vez, este blog.

Bueno, espero que pronto empecemos a ver por aquí avances en la nueva maqueta y volvamos a hablar exclusivamente de trenes

El pasado julio, ponía aquí un artículo (Trio de controladores) con un video, en el que se podían ver funcionando los tres controladores de la serie PWM7x, y con especial atención al más avanzado de la serie, el PWM73.

En el vídeo lo vemos funcionando bien, así que parece que estaba a punto de darlo por terminado, y consecuentemente ponerlo a la venta. Sin embargo, había un par de detallitos que quería retocar, que afectaban tanto la estabilidad de funcionamiento como a la estética. Por ejemplo en la imagen de cabecera de este blog, podemos ver que el potenciómetro que se utiliza para ajustar la inercia, es ahora más pequeño, y sobre todo no estorba la vista del display de velocidad

Hacer esos retoques me ha llevado bastante tiempo, aparte del parón de mis largas vacaciones, asi que hasta ahora no he podido tener terminado el prototipo de lo que va a ser este controlador. Una de las cosas que lleva bastante tiempo es realizar la documentación que lo acompaña, tanto en texto PWM73 como en video PWM73 . Por ejemplo, para hacer el vídeo ilustrando como se hace el montaje en un cuadro de mandos, hay que hacer realmente este montaje, filmar todo el proceso, y después editar el video, ponerle rotulaciones, sonido, etc.

Hablando de vídeos quiero hacer, además de los que ilustran sobre las diversas formas de montaje, hacer otro video, (no se si uno común, o uno para cada controlador) donde se los vea funcionando con trenes y se puedan comprobar todas las prestaciones de estos controladores. Pero de nuevo me veo metido en mucho trabajo, porque hay que montar un circuito de vías, y hacer rodar los trenes durante muchas horas para sacar los momentos más significativos, mas toda la "postproducción" que esto implica.

Hay además otro motivo de que todavía no haya hecho este vídeo, y es que quiero incluir en él un pequeño complemento que puede aumentar mucho las posibilidades de estos controladores. Se trata simplemente de un temporizador, algo relativamente simple, pero que como siempre he querido hacer "demasiado bien" y esto me está liando para conseguirlo rapidamente.

Seguramente algún lector se sorprenderá de que quiera incluir un temporizador junto con estos controladores, pero es fácil ver que por ejemplo si queremos que un tren haga una parada en una estación, podemos hacer que el tren se pare mediante un sensor, que genere la señal de parada para el PWM72  o PWM73, pero si queremos que arranque de nuevo al cabo un cierto tiempo, necesito un temporizador que emita la señal de arranque al cabo de un tiempo predeterminado.

Espero conseguir este temporizador en poco tiempo, y prometo que cuando lo tenga, voy a dejarme de desarrollar nuevos elementos de electrónica y me dedicaré a la construcción de mi maqueta. Por cierto, como ya tengo el PWM73 operativo, he cambiado el PWM72 que había en el cuadro de mando de la maqueta por un PWM73, lo cual "de paso" ha implicado rehacer el panel de este cuadro.

Así de "chulo queda":


Y.. ya funciona, incluso con el Joystick.

Evidentemente este PWM73 está previsto para ser instalado en paneles de control o en cajas. Véanse a continuación imágenes de como queda instalado en un panel y en una caja:





En la segunda imagen se ve que se ha colocado al lado del controlador una segunda caja con un joystick y tres pulsadores, que puede usarse para controlar a distancia el PWM73

Como comentaba en el artículo anterior, me he dedicado a diseñar un temporizador que pueda ser usado junto con PWM72 y PWM73 para automatizar ciertas funciones que necesitan un retardo de tiempo, como por ejemplo la parada en una estación.

Realmente hacer un temporizador electrónico es muy simple, y para ello basta usar un circuito NE555 en un montaje como el de la figura adjunta. De hecho el circuito NE555 se llama precisamente "timer" aunque sus funciones son variadísimas. Por ejemplo en todos mis controladores PWM se utiliza este circuito para genera la señal cuadrada que una vez amplificada se lleva a las vías.


El que quiera construir uno de estos circuitos temporizadores no tiene más que hacer el esquema de la figura anterior. El funcionamiento es muy simple: Cuando se cierra el pulsador S1, y por lo tanto la tensión del terminal TR cae a cero,  comienza a medirse un intervalo de tiempo, durante el cual la señal de salida en el terminal Q está alta, de manera que si tenemos conectado en esa salida, por ejemplo un relé, éste se activará durante dicho intervalo. Al cumplirse el tiempo la señal de salida cae a cero, y por lo tanto si había un relé conectado este se desactiva.

El tiempo que dura activo depende de dos factores: la resistencia de la rama que une el terminal  TH y el positivo de la alimentación y la capacidad del condensador conectado entre el mismo terminal TH y tierra. En el esquema, la rama entre TH y el positivo lleva una resistencia variable de 1 M más una fija de 10 K. Por la parte de tierra se han puesto tres condensadores de capacidades 10 uF, 100 uF y 1000 uF, con unos puentes que permiten conectar  uno u otro. Con este esquema, y con tensión de 5 voltios el tiempo se puede ajustar entre 0,1 y 12 segundos moviendo la resistencia variable de extremo a extremo y con el condensador de 10 uF conectado. Si cambiamos al condensador de 100 uF el tiempo se puede ajustar entre 1 y 120 Segundos y con el tercer condensador entre 10 y 1200 segundos, que son veinte minutos. Son intervalos de tiempo muy útiles para los automatismos habituales en las maquetas.

Quede claro que no se trata de un cronómetro de precisión, ya que su funcionamiento se basa en la descarga de un condensador, de manera que puede variar por las variaciones de características de los componentes electrónicos.

Sin embargo yo quería algo más complicado: Por un lado aunque en algún caso se pueda querer activar el sistema mediante un pulsador, como el S1 del esquema, mi idea es mantener este dispositivo dentro de la misma línea del resto de automatismos, es decir que pueda ser accionado por detectores reed, hall, etc. No me ha parecido necesario hacer  un sistema de puertas lógicas, pero si que la sensibilidad sea suficiente para cualquier detector. Realmente NE555 es un elemento analógico asi que he querido pasar las señales de entrada y salida por un circuito "trigger" para que el funcionamiento sea más estable.

Por la parte de la salida he añadido un segundo NE555 que se activa precisamente cuando el primero termina la cuenta de tiempo. Este segundo temporizador se mantiene activo un tiempo muy corto y además fijo (aproximadamente 100 ms), es decir, produce una salida que es exactamente como la que produce por ejemplo un detector Hall cuando pasa sobre él una locomotora. Esta clase de impulso es precisamente la que activa cualquier de las entradas de los automatismos tales como el BLKS03, o el DDESVIO3, y también las "funciones externas" de los controladores PWM72 y PWM73. Realmente es también el tipo de señal que activa el propio temporizador, de manera que el efecto que se obtiene es que cuando el temporizador recibe una señal, al cabo del tiempo establecido emite una señal análoga a la que recibió, de modo que actúa como una linea de retardo para la señal.

Para verlo gráficamente he grabado un pequeño video. Hay que explicar que lo que vemos en la imagen son tres cosas: En la parte de abajo hay un BLKS03 que tiene conectada a su izquierda, en lo que serían las salidas, una placa con unos leds que se encienden y apagan para poder ver la activación y desactivación del BLKS03.

En la parte de arriba tenemos el temporizador que tiene conectado en la entrada, a la izquierda, un sensor Hall. Por la derecha, en la salida, un cable amarillo va a una de las entradas del BLKS03.  El resto de cables, rojos y negros son alimentación de 12 V, tanto para la placa de leds, como para el BLKS03 como para el temporizador.



Lo que vemos es lo siguiente: Inicialmente están encendidos dos leds de la placa de leds (los más externos) entonces, acercamos un imán al sensor Hall y vemos como cuando el Hall se activa, en el temporizador se enciende un led amarillo. Al BLKS03 no le llega señal alguna. Al cabo del tiempo programado, que en este caso es de unos seis segundos, termina la temporización, se apaga el led amarillo y se enciende momentáneamente el segundo led amarillo. Este segundo led indica que se ha emitido la señal de salida. La señal sale por el cable amarillo, llega al BLKS03 y este conmuta, con lo que vemos como cambian los leds encendidos de la placa de leds.

Después de restaurar manualmente tocando con un cable (verde) la otra puerta del BLKS03 repetimos el procedimiento.

Esto que resulta un poco soso, vamos a ver pronto que permite realizar con toda facilidad una variedad de automatismos muy interesante.

Seguiremos informando.

En mi último artículo, comentaba que el vídeo demostrativo del funcionamiento del temporizador era un poco soso, ya que aparte de que apenas se veían unos led encendiéndose y apagándose, seguramente resultaba un poco difícil verle alguna utilidad práctica. Asi que he grabado otro video donde ya podemos ver algo con un poco más de salero.

LGSTIMER

El vídeo, que va situado en la cabecera de este artículo, es una demostración de como puede usarse el temporizador, que por cierto lleva el nombre de LGSTIMER*, para conseguir, en combinación con el controlador PWM73,  paradas y arrancadas progresivas de los trenes de forma totalmente automática por ejemplo ante una señal, o en una estación.

No se si algún seguidor de este blog se habrá percatado de que cuando hice el antiguo PWM05, le puse una función que producía una parada progresiva automática, aunque tenía la carencia de que no tenía una arrancada progresiva automática. Cuando empecé a hablar aquí de los controladores PWM7x hablé desde el principio de un PWM73 sin parada automática y de un PWM74 con "velocidad objetivo" que resolvía el tema de la parada y arrancada progresivas. Sin embargo, he desarrollado efectivamente el PWM73 pero el proyecto de un PWM74, ha quedado congelado. El motivo es que el tema de la "velocidad objetivo" es muy bonito en teoría pero muy complicado de llevar a la práctica y sobre todo difícil de entender para su manejo. Por otro lado se me han ocurrido dos procedimientos más sencillos de conseguir una parada y una arrancada progresivas automáticas, basándome en el PWM73.

Aunque no renuncio a la segunda forma, realmente la más sencilla es la que se basa precisamente en el LGSTIMER y que es la que vamos a ver en este artículo. Este temporizador, previsto inicialmente para otras cosas permite hacer un montaje para conseguir la parada o arrancada progresivas, y usando dos LGSTIMER conseguir ambas cosas.

Lo que vemos en el video, es un montaje de pruebas en el cual, arriba a la izquierda vemos el famoso "simulador de locomotoras" que suelo utilizar en las pruebas para ver el efecto que tendría el controlador actuando sobre una locomotora. A su derecha, vemos los dos circuitos LGSTIMER, de los cuales el que está más arriba va a controlar la aceleración, y el situado debajo controlará la frenada.

Abajo, en el centro está el controlador PWM73 que va a proporcionar la corriente al "simulador" y a su derecha, he situado sobre una placa protoboard dos sensores Reed.

La idea es que activando el sensor Reed situado más arriba, se active el LGSTIMER que controla la aceleración, y veamos como la supuesta locomotora arranca y acelera de forma progresiva hasta una velocidad determinada, y al alcanzarla se mantiene constante dicha velocidad.

Una cosa interesante es que al iniciar el video el controlador está en posición de "stop" (led rojo encendido) pero al activar el Reed, se lleva la señal simultáneamente a la función"F" del PWM73 con lo cual ese se pone en "marcha adelante" (led verde de la derecha) y también a la entrada del LGSTIMER, con lo que este inicia la cuenta del tiempo Esto confirma lo que decía en el anterior artículo de que las señales que activan el LGSTIMER deberían ser compatibles con las que activan los PWM7x (y los demás automatismos). Aqui se ve que la misma señal producida por el sensor Reed, activa en paralelo ambos dispositivos

Aquí se utiliza la salida "step" del temporizador Esta salida se activa al iniciarse la cuenta del temporizador y permanece activa durante todo el tiempo de la cuenta. Asi que simplemente llevando esa señal a la entrada "U" del PWM73 se hace el mismo efecto que se haría manteniendo pulsado el botón de Acelerar del PWM73 durante ese tiempo. Dependiendo del ajuste de tiempo en el LGSTIMER y del ajuste de inercia en el PWM73 se alcanzará una determinada velocidad, en el video se llega aproximadamente a un 77%.

Se podrá pensar que confiar en que se va a alcanzar siempre una determinada velocidad basándonos en el tiempo en que permanece activada la función de acelerar, es un poco arriesgado, porque parece que podría haber variaciones importantes de una a otra vez, aún con el mismo tiempo de aceleración.

En realidad no es así porque si ajustamos la inercia en un determinado punto lo que estamos realmente ajustando es la frecuencia de los pulsos que hacen subir o bajar la velocidad. Si no cambiamos el ajuste de inercia, esta frecuencia será la misma en cada aceleración, y por lo tanto en un tiempo determinado el número de pulsos será rigurosamente el mismo cada vez, de manera que la velocidad a que se llegue será siempre la misma.

Asi, una vez cumplido el tiempo del primer LGSTIMER, la salida del mismo se apaga, y por tanto deja de aumentar la velocidad, que se mantendrá indefinidamente.

A continuación vemos como acercamos de nuevo el imán, esta vez al segundo Reed que a su vez está conectado a la entrada del segundo temporizador, para producir la parada progresiva. Con ello este segundo LGSTIMER se activa. Lo correcto es que el ajuste de tiempo de este segundo temporizador sea igual o ligeramente superior al del primero.

Al igual que en el caso anterior, la salida "step" de este segundo LGSTIMER se une a la entrada "D" del PWM73 con lo cual se activa la función de frenado durante todo el tiempo que la salida "step" del temporizador esté activa, y por lo tanto, como la frecuencia es la misma, la velocidad decrecerá progresivamente hasta alcanzar el valor cero con lo que el tren ira decelerando hasta detenerse.

Además se ha unido la salida "pulse" de este segundo temporizador a la entrada de función "S" del PWM73. Con ello al terminar la deceleración, el controlador pasa a situación de "stop" con el led rojo encendido, tal como estaba inicialmente.

Tal como se ha visto, la activación de las funciones de parada y arrancada se ha hecho mediante sensores Reed. Por supuesto podíamos haberla hecho con pulsadores, o con cualquier otro tipo de sensores como los Hall o las vías de contacto.

Por ejemplo en un sistema de bloqueo automático podemos poner un  sensor Hall o Reed una cierta distancia antes de una señal, y conseguir que cuando la señal esté roja, al pasar por el sensor el tren inicie una parada progresiva que le lleve a detenerse a la altura de la señal. Análogamente la señal que abre esa señal roja, se puede llevar en paralelo a un temporizador para que al recibirla el tren se ponga en movimiento de forma progresiva. Observese que no hay que cortar carriles ni nada parecido. los trenes se paran o arrancan por el controlador que los maneja.

Y.......!ya!    Hasta aquí he llegado con el desarrollo de este sistema de control que tiene su origen hace más de dos años (véase el artículo Logico de Octubre de 2014) y que ha dado lugar a toda una serie de automatismos basados en el sistema de puertas lógicas.

Ahora, vamos a por los trenes

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* El nombre LGSTIMER viene de la sigla LGS (Logic Gate System) que es lo que identifica el sistema de puertas lógicas con que se activa todos estos dispositivos, y de la palabra TIMER o temporizador

El artículo está en inglés y puede encontrarse en versión original en este enlace http://model-railroad-hobbyist.com/node/28501 aunque al tratarse de un blog es posible que con el tiempo se vaya resituando.  El nick del autor es Pelsea

Voy a poner a continuación una traducción al español, hecha por mi, así que espero no cometer demasiados errores:

Recientemente vi un post en uno de los otros hilos sobre  Arduino que planteaba la pregunta "¿Por qué dedicar tiempo a aprender Arduino y electrónica cuando hay un montón de productos comerciales, tanto en kit como listos para funcionar que hacen más o menos las mismas cosas? He reflexionado sobre esto anteriormente, y estoy de acuerdo con casi todas las razones que otros mencionan sobre el coste, sobre el desafío intelectual que supone, y sobre las ventajas de  mantener el cerebro activo. Pero se me ocurrió que la razón principal para mí es la elegancia.

La elegancia en la electrónica es difícil de definir. (Es una de esas cosas que los ingenieros conocen pero de la que rara vez hablan). Es un circuito que usa tan  pocos componentes como sea posible, pero no menos. Es resolver un problema   por 75 ¢ que cualquiera podría solucionar gastando $ 10.00. Es un software que funciona.

Cuando construyo mi propio circuito, estoy asumiendo la responsabilidad de todo eso. Y lo que es más, estoy construyendo algo para una necesidad  propia bien determinada, y sin los condicionantes de  respetar un precio o una fecha de envío (los flagelos de las compañías de tecnología). Pienso en él con super-detalle. Realizo versiones múltiples del circuito en una protoboard, recorro la web para encontrar otros efoques del problema, incluso leo las hojas de datos de todos los componentes. Cuando lo construyo, estoy constantemente tratando de encontrar el diseño más claro de los componentes, el menor número de cruces de pistas, ¡diablos!, incluso me esfuerzo por ver que los colores de las resistencias son legibles de izquierda a derecha o de arriba a abajo.

Cuando escribo código, sigo el consejo que siempre le di a mis estudiantes sobre incluir comentarios y nombres significativos a las variables, uso paréntesis opcionales para clarificar sentencias complejas, y evitar expresiones del tipo  x = ++ x> 11? X - 12: x. También pruebo mi código con entradas ilegales, lo ejecuto mucho tiempo, y busco a gente que no sabe nada sobre él para que lo prueben por mí. Cada vez que hago un cambio, vuelvo a ejecutar todos los casos de prueba.

Aspiro a ser el mismo tipo de artista que alguien que utiliza acrílicos y óleos, así como pigmentos para el envejecer un vagón, que considera que las palancas de los enganches son un detalle básico, que pasará tres días trabajando en la timonería de debajo de la carrocería. Tengo una caja de placas de circuitos que nunca verán la luz del día porque no llegaron a dar su primer aliento, cada uno representando una semana de trabajo. El circuito para servo anterior (se refiere a otro hilo del blog) es la versión 6 - los primeros 5 eran analógicos. Uno era lo suficientemente bueno para publicarlo en el citado hilo, los otros estaban bien, pero les faltaba algo. Vagones que son decapados para ser repintados como las protoboards que son desmontadas para empezar de nuevo.

Así que no voy intentar repetir que la electrónica y la programación son fáciles - no lo son. Para usarlas se requiere el dominio de algunos conceptos teóricos difíciles y un montón de trabajo minucioso. Claro, que alguien dirá que se pueden copiar esquemas de libros de electónica (y esa es la mejor manera de empezar) y obtener resultados correctos, pero con el tiempo tendrá que lanzarse y diseñar algo que es exclusivamente suyo. Cuando se llega a ese punto, se encuentra una satisfacción nunca antes conocida

Cuando leí ese artículo, tuve la curiosa sensación de que podía haberlo escrito yo mismo. Aparte de un enfoque un poco distinto, porque por lo que parece, este compañero se dedica sobre todo a realizar complementos para Arduino, y lo mío son más bien sistemas de lógica digital, la filosofía que subyace es exactamente la misma: Se trata de hacer por ti mimo algo que puede ya existir (o no) pero que tu quieres que tenga embebido tu propio punto de vista sobre el asunto.

Mucha gente me ha dicho, lo mismo que a este compañero,  que es absurdo dedicarse a diseñar y construir un dispositivo que ya existe comercialmente. Sin embargo como él mismo dice la satisfacción de lograrlo por uno mismo es "nunca conocida". Si encima estás convencido de que tu producto es mejor que lo que se puede encontrar comercialmente, la satisfacción es doble.

Claro que conseguir eso no es fácil, en sus mismas palabras se necesita el dominio de algunos conceptos teóricos difíciles y un montón de trabajo minucioso y por lo tanto mucha dedicación y mucho tiempo. Hace poco anuncié aquí que estaban ya operativos los tres controladores de la serie PWM7x, pero el anuncio de lo que pesaba hacer se hizo aquí mismo hace más de un año (Nuevas Ideas)

Otro ejemplo reciente lo tenemos en el temporizador LGSTIMER que aparece en la cabecera de este artículo. Es algo bastante sencillo, pero quería hacerlo compatible con toda la linea de controladores y drivers que llevo desarrollando, lo cual me ha hecho que tuviese que seguir un proceso como el descrito en el artículo, con búsqueda de documentación de componentes, pruebas en protoboard, tentativas de diseño...etc No en vano, la placa de circuito que vemos en la imagen lleva abajo a la derecha la indicación "Revisión: 4.0" Esto significa que ha habido tres versiones de esa placa anteriores que han acabado en ese cajón lleno de placas de circuito que "no han visto la luz" y que yo también tengo.

Y a pesar de lo que también dice el compañero, muchas veces el coste final de un elemento autoconstruído supera el elemento comercial correspondiente. Puede que si valoramos el producto final no sea así, pero si consideramos todo el material dedicado a pruebas y fallos seguramente ya será superior, y desde luego si valorásemos el tiempo dedicado, el coste sería astronómico.

Supongo que algún lector, pensará que si esto es así es de locos dedicarse a esta actividad. Yo siempre digo que los que opinan así, y son muchos, olvidan que esto es un hobby, y lo valoran como una actividad comercial. Estamos tan acostumbrados a valorar las cosas desde un punto de vista comercial, en el que lo importante es tener el producto deseado lo antes posible, al menor coste y con el mínimo trabajo, que pensamos que hay que aplicar esta norma a todas las actividades de nuestra vida. Afortunadamente no todo es así, y hay quien navega a vela, quien sube a la cima de una montaña, o quién pinta un cuadro de un paisaje en lugar de tomar una fotografía digital.

Como decía, esto es un hobby, y por lo tanto es un error valorarlo con criterios comerciales. En un hobby el objetivo no es el producto final. El objetivo es emplear un tiempo de ocio en una actividad creativa que redunde en una satisfacción personal. Por lo tanto, cuanto más tiempo se emplee, mejor, porque ese es precisamente el objetivo de hobby. Y naturalmente cuanta más satisfacción obtengamos mejor, y de acuerdo con el compañero, no hay mayor satisfacción que ver funcionar algo que es una creación personal, en la que has puesto a prueba toda tu experiencia, tus conocimientos, y un montón de trabajo.

Y para terminar: Hay muchos compañeros de afición que valoran extraordinariamente a esos expertos maquetistas capaces de hacer un diorama absolutamente indistinguible de la realidad, o realizar el envejecido de un vagón hasta que quede perfectamente sucio, o realizar trabajos con latón fotograbado, con Evergreen o con otras técnicas de maquetismo. Sin embargo, como reivindica nuestro compañero americano, el mismo "cariño" trabajo y dedicación requiere el desarrollo de un elemento electrónico, que a veces es recibido con la consabida frase: "pero eso lo puedes comprar hecho"

Seguramente algún lector pensará que este artículo lleva un título muy anodino, porque titularlo "Controladores PWM" después de que llevo años hablando en este blog de controladores PWM parece que no es más que más de lo mismo.

Bueno, si y no: He puesto este título porque el vídeo que aparece en la cabecera, es EL VIDEO de mis controladores PWM, es decir he hecho una compilación de sus características, propiedades y utilización, de modo que incluso alguien que aterrice de nuevas en este tema, si tiene la paciencia de verlo completo puede sacar una muy buena información de lo que aquí llevo años tratando.

Naturalmente este era el momento. En los últimos artículos he anunciado que había dado por terminado el desarrollo de esta línea de controladores, incluyendo algún complemento como el temporizador que aparece también en el vídeo. De momento no tengo intención de abordar ningún nuevo desarrollo, así que este vídeo es como el colofón de esa etapa.

Me he esforzado por hacer algo que hasta ahora no había hecho, y que es incluir en el vídeo demostraciones de estos controladores funcionando. Hasta ahora se han visto vídeos en los que como mucho vemos rodar algún tren, y eso siempre está bien para confirmar el excelente control de la velocidad lenta, y aquí hay también algún ejemplo de eso, pero es que con estos controladores se pueden conseguir más cosas,

PWM72

Creo que algún lector se habrá preguntado, cuál es el motivo, por ejemplo de que el PWM72 tenga un sistema de cambio de sentido y paro/marcha accionado por botones, cuando el PWM71 lo hace con un conmutador y eso es más sencillo y más barato. El motivo de esto es que el sistema accionado  por botones es un sistema electrónico, y aunque efectivamente en el propio controlador hay unos botones para accionarlo, también se puede manejar desde fuera, por ejemplo con sensores situados en la vía. Cuando he escrito algo así no se si queda claro cuál puede ser la utilidad de ésto, y por eso en este vídeo se demuestra que gracias a esto se pueden hacer con mucha facilidad automatismos, que incluyen por ejemplo los trenes lanzadera, las vías reversibles o los bucles de retorno.

Por mucho que lo explique, con palabras, está claro que ver una locomotora recorriendo por ejemplo un bucle de retorno resuelto con montaje elemental basado en el PWM72 lo deja mucho más claro y no deja dudas sobre su funcionamiento.

Ese es el motivo de que exista un PWM72 con control electrónico de la marcha adelante/atrás y marcha/paro, y no meramente un capricho técnico de poder controlar esas funciones mediante botones y leds.

PWM73

Análogamente el PWM73 se justifica porque además de controlar el sentido de marcha y la parada, en éste también tenemos la posibilidad de controlar desde fuera la velocidad, y de eso también vemos ejemplos en el vídeo, desde la posibilidad de hacer un mando adicional con conmutadores o con un joystick hasta la posibilidad de conectarlo a un ordenador

Realmente un PWM73 permite controlar todas sus funciones externamente de manera que al final puede funcionar como interfase, convirtiendo señales muy sencillas (on / off ) en aceleraciones, frenadas, cambios de sentido, etc de las locomotoras. La aplicación inmediata de esto, que también vemos en el vídeo, permite pensar en un sistema muy sencillo de controlar trenes analógicos mediante un ordenador o un microcontrolador.

Soy consciente de que no es un vídeo "bonito". La mayoría del tiempo no vemos más que un óvalo muy elemental montado sobre un fondo gris, y si acaso alguna mano que entra en cuadro para accionar algún botón o mover algún control. Ya habrá tiempo de hacer algún vídeo en veamos alguno de estos controladores manejando trenes en una maqueta, con su decoración y todo lo demás. De hecho incluso los trenes que se ven, la mayoría de las veces los vemos desde arriba, con lo que no quedan precisamente favorecidos. Esto es intencionado, ya que no quería que ningún elemento ajeno a lo que se quiere demostrar, distraiga al espectador. Otra cosa es que cuando hay algún montaje eléctrico los cables se muestran tendidos "chapuceramente". Con esto se pretende hacer ver que simplemente se trata de unir con cables los distintos elementos sin ninguna precaución especial, y de paso que quede patente que no hay ningún elemento oculto que pudiera estar interviniendo en la demostración.

Por cierto que éste vídeo ha supuesto más de cincuenta horas de grabación y por lo tanto de funcionamiento de los controladores con continuos cambios de marcha, aceleraciones y frenadas, manejo de controles, sensores Hall y Reed, pulsadores, conmutadores, temporizadores, placas de comunicaciones etc etc. Todo esto se traduce en que los controladores han sido sometidos a exhaustivas pruebas en condiciones reales, y la verdad es que no ha habido ningún problema.

Bueno, pues recomiendo hacerse con una buena cerveza, y sentarse a disfrutar del vídeo.