Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Arduino के साथ जीवन के लिए एक क्लासिक मार्कलिन जेड-स्केल मॉडल रेलमार्ग लाना

"मेरे पास जर्मनी में खरीदी गई यह ट्रेन है," लिन ने कहा, जिन्होंने मुझे एक ट्रेन शो में संपर्क किया था, "और मैं किसी के लिए मेरे लिए एक रेलमार्ग बनाने की तलाश कर रहा हूं।"

मैंने कुछ दिनों के बाद उसका दौरा किया, और पाया कि उसके पास एक Märklin मिनी-क्लब Z स्केल ट्रेन सेट, ट्रैक और सामान था। उसने 1978 में इसे अपने पिता के लिए एक उपहार के रूप में खरीदा था। (उस समय, Z स्केल की गाड़ियाँ व्यावसायिक रूप से सबसे छोटी उपलब्ध थीं।) उनके निधन के बाद, ट्रेन उनके पास वापस आ गई थी। उसने इसे कभी नहीं देखा था, लेकिन अपनी सेवानिवृत्ति पार्टी के लिए समय में एक ऑपरेटिंग रेलमार्ग चाहता था। मैंने उसे 15 31 x 31 rail के टेबलटॉप रेलमार्ग के निर्माण के लिए सहमत किया, जिसे पूरा करने में पांच महीने से भी कम समय लगा।

लोकोमोटिव

लिन के लोकोमोटिव की सफाई और परीक्षण करना, फिर भी इसके बहुत ही मूल बॉक्स में, प्रारंभिक प्राथमिकता थी। यह कितनी देर पहले संचालित किया गया था? क्या यह कभी चिकनाई या साफ किया गया था? क्या मोटर को 12V पावर द्वारा तला गया था?

1978 में, यह दुनिया में कहीं भी निर्मित सबसे छोटा मॉडल लोकोमोटिव था। जब मैंने पहिये के टुकड़ों से कुछ पपड़ी साफ की, तो यह ठीक चला।

मैंने ट्रैक के एक हिस्से को, कनेक्टेड पावर को साफ किया, और इंजन को साथ में नंगा किया। पहले तो कोई प्रतिक्रिया नहीं हुई। पहियों को सीधे 9 वी की बैटरी के टर्मिनलों को छूने से उन्हें थोड़ा मोड़ने के लिए मिला, और सफाई और पावरिंग के कई दौर में, इंजन अपने आप ही चलने में सक्षम था। बाद में, मैंने गियर्स से कुछ लिंट को साफ किया, और उचित स्थानों पर तेल की कुछ बूंदें लगाईं।

इलेक्ट्रानिक्स

रेलमार्ग का निर्माण थ्रॉटल के साथ शुरू हुआ। ट्रेन के साथ बॉक्स में एक पुराना एन स्केल 12-वोल्ट पावर पैक था, ठीक उसी तरह जैसे मैंने 30 साल पहले इस्तेमाल किया था। Z स्केल अधिकतम 8 वोल्ट पर संचालित होता है।यदि आप सावधान हैं कि ट्रेन चलाते समय आप दो-तिहाई से अधिक हैंडल को चालू न करें, तो पावर पैक काम करता है। अगर आप भूल जाते हैं ...pffffft। लिन को स्थिति की व्याख्या करने के बाद, मैंने लेआउट में एक Arduino पर आधारित, 8-वोल्ट थ्रॉटल बनाने की पेशकश की। (मैं शायद उन विशेषताओं की सूची पर थोड़ा अस्पष्ट था, जिनके लिए मेरे मन में था।)

यह प्रोजेक्ट मोशन सेंसिंग के लिए एक अच्छे एप्लिकेशन की तरह लग रहा था। राउंड-एंड-राउंड को छोड़कर किसी ट्रेन के ओवल ट्रैक पर करने के लिए बहुत कुछ नहीं है। मोशन सेंसर के साथ, थ्रॉटल ट्रेन को रोक सकता है अगर कमरे में कोई नहीं है, और वापस लौटने पर इसे फिर से शुरू करें। मैंने पहले से ही लंबन के मोशन सेंसर के साथ प्रयोग किया था, लेकिन यह वास्तव में एक तैयार परियोजना में स्थायी स्थापना के लिए नहीं बनाया गया है। थोड़ा शोध ने पैनासोनिक 32111 को बदल दिया, जिसमें एक विस्तृत पता लगाने का पैटर्न, डिजिटल आउटपुट और एक काले रंग का शरीर है जो फ्रंट पैनल में एक मामूली छेद के माध्यम से सावधानीपूर्वक फैलता है।

एक अन्य विशेषता जिसे मैं शामिल करना चाहता था वह एक संयोजन गति और दिशा नियंत्रण था। ट्रेन की गति और दिशा को एक ही नॉब में एक साथ रखने का विचार स्पष्ट है, लेकिन किसी कारण से, यह शायद ही कभी मॉडल रेलिंग में किया गया हो। Arduino के साथ, काम आसान है-गति और दिशा में घुंडी स्थिति का अनुवाद करना प्रोग्रामिंग का विषय है। नियंत्रण 10K-ohm पोटेंशियोमीटर का उपयोग केंद्र की डिटेंट के साथ करता है, जैसे किसी स्टीरियो पर तुल्यकारक घुंडी। ट्रेन को रोकने के लिए घुंडी को केंद्र में रखें, "क्लिक करें" महसूस करें।

Arduino- आधारित थ्रोटल्स अक्सर मोटर ढाल का उपयोग करते हैं, लेकिन मेरे पास Arduino के I / O पिन के लिए अन्य उपयोग थे, और केवल एक मोटर को नियंत्रित करने के लिए। मैंने एक L293D चिप का उपयोग करने के बजाय चुना, जो लगभग 400mA करंट (Z स्केल के लिए काफी) को संभाल सकता है, और एक DIP पैकेज में आता है जो ब्रेडबोर्ड या परफ़ॉर्म के साथ प्रयोग करने में आसान है।

मेरे अरुडिनो थ्रोटल शील्ड। प्रमुख घटक, ऊपरी बाएं से दक्षिणावर्त: L293D मोटर नियंत्रक, फ्रंट पैनल के लिए 10-पिन सॉकेट, प्रकाश और प्रकाश-संवेदक के लिए स्क्रू टर्मिनल, प्रकाश सर्किट के लिए 2N2222 ट्रांजिस्टर, ट्रैक पावर के लिए 0.4A पॉलीफ़्यूस, ट्रैक पावर के लिए पेंच।

अगला: सूचक प्रकाश। इन दिनों, फुल-कलर फ्लैशिंग लाइट के बिना एक इलेक्ट्रॉनिक्स प्रोजेक्ट क्या है? पैनल के केंद्र में स्थिति संकेतक लेआउट की स्थिति को इंगित करने के लिए अलग-अलग रंगों का उपयोग करता है: लाल जब रोका जाता है, हरे रंग का होता है, जब स्लीप मोड सक्षम होता है, तो बैंगनी रंग का लुप्त होता है, लेआउट के पास नींद आती है, नीला जब लेआउट होता है " सो गया। ”ईमानदार होने के लिए, आरजीबी एलईडी को नियंत्रित करने में ट्रेन के रूप में कई I / O पिन और कोड की लाइनों का उपयोग होता है, लेकिन यह रेल में एक मजेदार दृश्य तत्व जोड़ता है। थ्रॉटल सर्किट में दो संरचना-प्रकाश सर्किट भी शामिल हैं, प्रत्येक में 2N2222 ट्रांजिस्टर होता है जो कई एल ई डी ड्राइविंग करने में सक्षम होता है।

थ्रॉटल शील्ड के लिए आधार के रूप में एक स्पार्कफॉन प्रोटोशिल्ड पीसीबी का उपयोग करते हुए, मैंने मोशन सेंसर, पोटेंशियोमीटर, और एलईडी को परीक्षण के लिए एक परबोर्ड पर इकट्ठा किया, और इसे अस्थायी रूप से Arduino से जोड़ा, जिसमें कुछ टेस्ट कोड अपलोड किए गए थे। जब मैंने सेंसर के आउटपुट में 10K-ohm पुलडाउन रेसिस्टर जोड़ा, सर्किट ने ठीक उसी तरह काम किया जैसा कि इरादा था।

एक बार उपयोगकर्ता-इंटरफ़ेस घटकों को उनके बोर्ड पर इकट्ठा किया गया था, मैंने फ्रंट पैनल के लिए डिज़ाइन तैयार किया, जिसे फ्रंट पैनल एक्सप्रेस ने 2 मिमी एनोडाइज्ड एल्यूमीनियम से तैयार किया। जब यह दो हफ्ते बाद आया, तो यह बहुत अच्छा लग रहा था और पूरी तरह से फिट था।

लकड़ी

थ्रॉटल और उसका पैनल अब पूरा हो गया था। अंत में, यह बढ़ईगीरी पर आगे बढ़ने का समय था। लेआउट पर काम शुरू करने के लिए मैंने इतना लंबा इंतजार क्यों किया? सरल-मैं चाहता था कि थ्रॉटल लेआउट का एक एकीकृत हिस्सा हो। संक्षेप में, रेलमार्ग को फ्रंट पैनल पर फिट करने की आवश्यकता थी, जो बदले में थ्रॉटल सर्किटरी को फिट करने की आवश्यकता थी। पीछे लगता है, लेकिन यह एक योजना रणनीति है जिसने पिछले परियोजनाओं में मेरे लिए अच्छा काम किया है। इसके अलावा, वुडवर्किंग आसान है। मैं जीने के लिए फर्नीचर बनाता हूं।

एक छोटे टेबलटॉप रेलमार्ग का निर्माण एक दराज बॉक्स के निर्माण से बहुत अलग नहीं है, वास्तव में। फासिअस के लिए, मैंने ठोस लाल ओक का उपयोग किया, विशेष रूप से मजबूत अनाज पैटर्न के साथ लकड़ी का चयन किया। मेरी सामान्य जोड़-तोड़ तकनीक कोनों पर खरगोश, और डेक को पकड़ने के लिए एक डेडो है। Rabbets एक संयुक्त सुनिश्चित करने के लिए पर्याप्त गोंद सतह प्रदान करती है जो एक साथ रहेगी। चूँकि मेरा डाइवेटिंग जिग मेरे सामने बैठा था, हालाँकि, मैंने डोवेट कोनों के अधिक सजावटी रूप का विकल्प चुना।

मैं 1/4 ″ या इतने के प्रावरणी में पैनल सुनाना पसंद करता हूं। यह न केवल अच्छा लग रहा है, बल्कि ऑपरेशन या परिवहन के दौरान पैनल घटकों के छींटे होने की संभावना को कम करता है। फ्रंट पैनल के लिए अवकाश एक डुबकी राउटर, एक सीधा बिट और एक कॉलर के साथ किया गया था। राउटिंग के दौरान, कॉलर टेम्प्लेट के किनारों के खिलाफ चलता है, और परिणाम पूरी तरह से सीधे किनारों के साथ एक ठीक आकार के आयताकार अवकाश है।

डेक को 1/4-मध्यम-घनत्व फाइबरबोर्ड (एमडीएफ) से दागा गया था। क्योंकि एमडीएफ में प्लाईवुड के आंतरिक तनावों में से कोई भी नहीं है, यह पूरी तरह से सपाट है, और इस तरह से लंबे समय तक रहता है जब तक यह ठीक से लट में नहीं है।

रेलमार्ग के लिए हौसले से तैयार कारकेस तैयार है।

मूल बॉक्स को इकट्ठा करने के बाद, मैंने स्ट्रीम बेड, और डेक के नीचे एक पाइन कड़ा सदस्य स्थापित किया। कॉर्नर ब्लॉकों को भी मिलिंग और स्थापित किया गया था, ताकि बाद में प्लास्टिक के पैरों को संलग्न करने के लिए जगह मिल सके।

फिनिशिंग आसान थी। मैंने इसे एक सहकर्मी को सौंप दिया, जिसने (बॉस के पूर्व ज्ञान और सहमति से, निश्चित रूप से) लिन की पसंद को दाग पर लागू किया, फिर कंपनी के फर्नीचर उत्पादों पर इस्तेमाल किए गए समान लाह खत्म कर दिया। खत्म करने के बाद, मैंने पैरों को स्थापित किया, फिर सामने पैनल और इसके सर्किट बोर्ड।

धावन पथ

दो आवश्यक, अभी तक अक्सर अनदेखी की गई, गुणवत्ता ट्रैक करने के लिए उपकरण: पुशपिन और डिब्बाबंद टमाटर उत्पाद।

मेरे पास अब एक साफ, सपाट डेक था, जो रेलमार्ग के लिए तैयार था। मैंने सही तरीके से कॉर्क के स्ट्रिप्स संलग्न करने के लिए स्प्रे चिपकने वाला इस्तेमाल किया। लिन के मर्क्कलिन अनुभागीय ट्रैक का सावधानीपूर्वक निरीक्षण करने के बाद, मैंने कॉर्क पर फोमबोर्ड चिपकने वाली एक बीड को एक caulking गन के साथ रखा, इसे पैलेट चाकू के साथ सुचारू रूप से ट्रॉवेल किया, और ट्रैक को तैनात किया। मैंने पाया कि अधिकांश वक्र अनुभाग थोड़े अधिक घुमावदार हैं (चाहे विनिर्माण से हो या पिछले उपयोग से, मुझे यकीन नहीं है)। कुछ सीधे होने के बिना, वे जोड़ों पर झपकी लेते हैं, और ऑपरेशन के दौरान बाद में परेशानी पैदा करते हैं। पुश-पिन के उदारवादी उपयोग ने सुनिश्चित किया कि ट्रैक सुचारू रूप से प्रवाहित हो। चिपकने में सूखने में कई घंटे लगते हैं, इसलिए ट्रैक के संरेखण को समायोजित करने के लिए बहुत समय था जब तक कि सब कुछ सीधा और चिकना न हो।

सीनरी

मॉडल रेलमार्ग पर एक पहाड़ बनाने के लिए, अंदर से शुरू करना सबसे अच्छा है। सुरंग क्षेत्र में ट्रैक और रोडबेड को काले रंग का एक त्वरित कोट दिया गया था। सुरंग गुहा को नीले स्टायरोफोम के एक टुकड़े के रूप में चिह्नित किया गया था, जिसे बैंडसॉ के साथ काटा गया था, और काले रंग से भी चित्रित किया गया था। पहाड़ की ऊपरी परतों को स्प्रे चिपकने वाला, एक्सेस हैच कट आउट के साथ टुकड़े टुकड़े किया गया था, और बाकी पहाड़ स्थिति में चिपके हुए थे।

मैंने एक गर्म-तार कटर के साथ स्टायरोफोम दृश्यों पर मोटे नक्काशी की, इसे पतली परतों में दूर खिसका दिया। 36-ग्रिट सैंडपेपर के साथ कुछ काम ने आकृति को परिष्कृत किया। मुझे मामूली गॉज या सतह में खुरदरापन की चिंता नहीं थी; ग्राउंड कवर का ध्यान रखा जाएगा। स्कल्पैमॉल्ड में बड़ी खामियां भरी हुई थीं।

मैंने प्लास्टर से चट्टानें डालीं, उन्हें तोड़ दिया, और उन्हें सुरंग के पोर्टल्स से सटे outcroppings में फिर से इकट्ठा किया। चिपकने वाला सूखने के बाद, थोड़ा स्कल्पसमोल्ड टक-पॉइंट्स सीम में टुकड़ों को एक साथ मिश्रित करता है। चट्टानों को भूरे और चने का मिश्रण दिया गया था, एक काले रंग का कोट, और हाइलाइट्स को निकालने के लिए सफेद के साथ थोड़ा सूखा-ब्रशिंग।

एक एयरब्रश के साथ एक छोटे से काम ने तालाब और रॉक आउटक्रॉपिंग को जीवन में लाने में मदद की।

इससे पहले कि धारा और तालाब डाला जाए, मैंने स्टायरोफोम के स्ट्रिप्स के साथ धारा बिस्तर को भर दिया, जो तब नक्काशीदार, रेत से भरा हुआ था, और आवश्यकतानुसार पैच किया गया था। तालाब के बिस्तर में पानी के प्लास्टर की एक पतली परत ने इसे चिकना कर दिया। मैंने गहराई तक उपस्थिति के लिए, धीरे-धीरे केंद्र में काले करने के लिए तालाब के बिस्तर को एयरब्रश किया। पार्क से बजरी के कुछ बड़े चम्मच, सफेद गोंद के साथ सुरक्षित, धारा बिस्तर को कुछ अच्छा, चंकी बनावट दिया।

धारा और तालाब को ईज़ीकैस्ट के साथ बनाया गया था, जो शिल्प भंडार में उपलब्ध दो-भाग की स्पष्ट राल है। मैंने लेआउट को एक स्तर की सतह पर रखा, यह सुनिश्चित किया कि धारा बिस्तर तरल-तंग था, और फोम के एक स्क्रैप के साथ लेआउट के सामने के किनारे को खराब कर दिया। मिक्सिंग प्रक्रिया राल में बारीक बुलबुले मारती है, जो कि सतह पर हल्के से सांस लेने के बाद केवल उंडेलने के बाद निष्कासित हो सकती है। पूर्ण इलाज का समय 72 घंटे है, लेकिन मैंने पाया है कि राल अब 24 घंटों के बाद से निपटने के लिए नहीं है।

ग्राउंड फोम की एक परत स्टायरोफोम की एक गांठ को बवेरियन हिल्स की थोड़ी स्लाइस में बदलने में मदद करती है।

राल के ठीक होने की प्रतीक्षा करते हुए, मैंने 26-गेज स्टील क्राफ्ट वायर के लगभग 5 मोड़ से पेड़ों के लिए घुमावदार हथियार बनाना शुरू किया। आधा लूप को एक ट्रंक में कस दिया गया था, लूप के दूसरे छोर को छीन लिया गया था, और किस्में शाखाओं में विभाजित हो गईं। आर्मरेट्स को फ्लैट लेटेक्स की कैन में डुबोया गया, और सूखने के लिए स्टायरोफोम के एक स्क्रैप में डाल दिया गया। पेंट के सूखने के बाद, हरे पॉलिएस्टर फाइबर, हेयर स्प्रे और ग्राउंड फोम के साथ पत्ते को जोड़ा गया।

एक बार राल पूरी तरह से ठीक हो जाने के बाद, ग्राउंड कवर लागू किया गया था, टनल पोर्टल्स स्थापित किए गए थे, और पेड़ "लगाए"। अरूडिनो लियोनार्डो के साथ गला घोंटना ढाल, स्थायी रूप से रेल के नीचे से जुड़ा था, और एक प्रकाश संवेदक के बीच स्थापित किया गया था। स्टेशन पर ट्रेन की उपस्थिति का पता लगाने के लिए रेल। Arduino कोड के समायोजन ने मुझे लिन के लोकोमोटिव की विशेषताओं के लिए थ्रॉटल को दर्जी करने में सक्षम किया।

स्टेशन

क्या आपको लगता है कि मसाला पैकेट अभी भी अच्छा है?

Märklin Wintersdorf स्टेशन किट 35 वर्षों से बॉक्स में थी, अभी भी स्प्रूस पर है। भागों को चार अलग-अलग रंगों में ढाला गया, लेकिन मैंने स्टेशन की उपस्थिति में सुधार करने के लिए उनमें से कुछ को फिर से तैयार किया। (उदाहरण के लिए, क्ले-टाइल की छत का लाल बहुत उज्ज्वल दिखता था, इसलिए इसे अधिक फीका टेरा-कोट्टा रंग प्राप्त हुआ।) मैंने आंशिक रूप से स्टेशन को इकट्ठा किया, लेकिन नींव और छत को फिलहाल ढीला छोड़ दिया।

प्रकाश व्यवस्था के लिए, मैंने पहली मंजिल में फिट होने के लिए परफैक्टबोर्ड का एक टुकड़ा काट दिया, और सतह-माउंट वार्म-व्हाइट एलईडी और प्रतिरोधों पर टांका लगाया। कुछ तार "पैर" के साथ बोर्ड के कोनों को छत की ऊँचाई पर रखने के लिए सोल्डर किया, मैंने सर्किट को स्टेशन में टके के साथ-साथ कुछ काले-पेपर वाले बफ़लों के साथ प्रकाश को उचित "कमरों" तक सीमित करने के लिए नींव और छत बनाया। एक गैर-विलायक चिपकने के साथ जुड़े थे, जो यह सुनिश्चित करता है कि स्टेशन को किसी भी आगे के काम के लिए फिर से खोला जा सकता है।

प्रकाश योजना के लिए एक अंतिम-मिनट जोड़ "डिस्को" प्रकाश था। हर कोई मॉडल रेलरोडों पर प्रकाश प्रभाव पसंद करता है — आग लगने की आग, चाप वेल्डर, आपातकालीन-वाहन फ्लैशर्स, और इसी तरह। मैंने अर्डुइनो के डिजिटल पिंस में से एक से सीधे संचालित, परफ़बोर्ड पर एक तेज़-साइक्लिंग पूर्ण-रंग एलईडी स्थापित किया। तीन-मिनट के अंतराल पर, नियमित कमरे की रोशनी काली हो जाती है, और डिस्को प्रकाश कई सेकंड के लिए अपने रंगों के माध्यम से चक्र करता है। जब मैंने रेल पहुंचाई, तब मैंने लिन को इसका एक शब्द भी नहीं सुनाया था।

वितरण

स्टेशन स्थापित होने के साथ, रेल पार्टी के लिए तैयार थी। मैंने उसे उसकी कॉफ़ी टेबल पर सेट किया, उसे प्लग किया, ट्रेन में बिठाया और थ्रॉटल नॉब को घुमाया। इंजन को कुछ लैप्स के लिए न्यूडिंग की आवश्यकता होती है, जब तक कि रेल को पॉलिश नहीं किया जाता है। लिन खुश हो गया।

जैसा कि हमने पार्टी के अन्य तैयारियों की समीक्षा करने के लिए उसके भोजन कक्ष में प्रवेश किया, स्थिति प्रकाश बैंगनी हो गई, फिर नीला, और ट्रेन स्टेशन के सामने रुक गई। "मैं इसे वापस कैसे चालू करूं?" उसने पूछा।

"बस इसकी ओर चलो," मैंने उससे कहा। वह रेलमार्ग से 8 फीट की दूरी पर पहुंच गई और ट्रेन फिर से गति में आ गई।

अपने नए घर में लिन का रेलमार्ग।

पार्टी में, रेल हिट थी। डिस्को लाइट को खोजे जाने में ज्यादा समय नहीं लगा। शाम के समय लिन का लोकोमोटिव खूबसूरती से चला, लेकिन रेलमार्ग के बारे में भीड़ के कारण गति-संवेदी विशेषता प्रदर्शित करने का लगभग कोई अवसर नहीं मिला।

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