sábado, 28 de junio de 2014

Split


Hace un par de semanas publiqué aquí un par de artículos (PWM05I) referidos a un nuevo controlador que he diseñado, cuya característica más importante, es que tiene simulación de inercia.

El montaje, tal como se ve en el vídeo y las fotografías de esos artículos estaba hecho sobre un caja relativamente pequeña, y que es la misma que utilizo para los controladores PWM04. Se trata de un montaje previsto para ser usado en modo "sobremesa", y por tanto por la parte de atrás lleva los conectores para el cable de alimentación y para la salida de corriente de tracción.

Sin embargo, al ser una caja reducida y manejarse por teclas, me di cuenta de que la tendencia natural, era cogerlo en la mano para manejarlo como quien usa un teléfono móvil. Naturalmente para hacer esto no podía tener varios cables conectados a la parte trasera.

Esto me llevó a pensar una alternativa que me ha parecido interesante: separar este controlador en dos partes: por un lado el teclado, previsto para tenerlo en la mano, y por otra el circuito, previsto para que quede oculto bajo el tablero de la maqueta o bajo el panel de un cuadro de control.

De esta forma, los cables de alimentación y de tracción, no tienen que llegar hasta el teclado con lo que al final este puede conectarse con un único cable al circuito. He modificado la regleta de conexiones del circuito para pasar de una clema a un conector tipo Molex, lo que permite conectar y desconectar el teclado con facilidad.
Con esta disposición la caja del teclado puede ser más pequeña y más ligera. Pero además he hecho otro cambio: En el primer modelo, (véase la imagen al margen ) utilicé unas teclas que me parecieron apropiadas (son pulsadores de tipo membrana) . Sin embargo a pesar de que son caras, no me dieron demasiado buen resultado. En el vídeo de demostración del artículo anterior se ve que hay que presionar con cierta fuerza las teclas, hasta el punto de que a veces se ve que el tablero se mueve, e incluso una de ellas resultó bastante fallona, asi que he buscado un nuevo sistema de pulsadores para hacer teclados que sea más conveniente.

La solución la he encontrado con los pulsadores llamados Tact-switch que tienen la virtud de producir un click bastante apreciable al ser activados, y que no requieren más que una presión muy ligera. Hay multitud de tipos pero al final me decidí por unos que me parecieron apropiados. Se les puede poner un botón de color para formar una tecla, y constituir así teclados a la conveniencia de cada uno.

Con respecto a las teclas de membrana que usé en el primer diseño tienen un  par de inconvenientes: El primero es que no tienen un reborde alrededor del agujero que hacemos en la caja, con lo cual el más mínimo defecto en el taladrado de la caja y de la carátula quedan visibles. Por otro lado, las teclas de membrana permitían desmontar el cerco y colocar una imagen o una rotulación, como se ve en la imagen anterior. En cambio estas nuevas, quedan como una ficha de parchís, sin posibilidad de rotular nada en ellas.

Pero a partir de ahí todo va a favor del nuevo sistema: Han resultado más cómodas de manejo y más fiables, y como además son más pequeñas, he podido usar una caja bastante más pequeña que en el caso anterior. Además, como no tienen reborde sobre la carátula, el teclado entero se puede montar y desmontar de la caja con toda facilidad, mientras que para sacar el circuito del teclado en las anteriores había que desoldar las teclas.

Resulta curioso ver cómo la elección de un elemento que parece secundario, muchas veces condiciona totalmente el diseño de un dispositivo.

En el vídeo siguiente, podemos ver cómo se usa esta caja para manejar un tren. Puedo atestiguar que es mucho más cómoda esta forma de utilizar el mando que la que veíamos en el artículo anterior.



Como ya he comentado, el circuito que realmente maneja los trenes, queda oculto, y por lo tanto el cableado correspondiente está también fuera de la vista. El cable que conecta el teclado al circuito puede ser bastante largo sin ningún problema. El que se ve en el vídeo tiene unos dos metros.

Seguro que a mas de un lector se le habrá ocurrido la siguiente idea: ¿no podríamos tener una serie de circuitos ocultos y manejarlos todos desde un único teclado?

La respuesta a esto es afirmativa, pero la forma de hacerlo puede ser complicada. Lo primero que a uno se le ocurre es poner un conmutador, por ejemplo de tipo rotatorio, que conecte varios circuitos a un único teclado. El problema de esto, es que el cable del teclado se compone de siete hilos (uno por cada una de las cinco teclas, más la masa, y la tensión positiva), por lo que un conmutador mecánico para manejar por ejemplo cuatro circuitos con un teclado tendría que conmutar cinco hilos por cada circuito así que sería sería un conmutador de 4 x 5  posiciones, del que saldrían 20 cables hacia los cuatro circuitos. Algo muy complicado y caro, además de poco práctico porque este conmutador estaría junto a los circuitos, no en el teclado, asi  que la libertad de movimientos que da el poder separarse con el teclado en la mano desaparece.

La solución "elegante" es hacer lo que se llama un control multiplexado. Esto quiere decir que el teclado no solo manda la orden de lo que tiene que hacer el circuito de control, sino también la "dirección" del circuito que tiene que ejecutarla. De esta forma cada circuito de control sólo responde a las órdenes que son para su dirección, ignorando las demás. Si ya lo sé: Esto se parece muchísimo a lo que hacemos en un sistema digital para enviar órdenes a las locomotoras, en las cuales cada decoder sólo ejecuta las órdenes que corresponden a su dirección. Es que el sistema digital de control de trenes es un sistema multiplexado.

Hacer esto, requiere naturalmente complicar bastante, tanto el circuito de control, que tiene que poder tener una dirección y seleccionar las órdenes que le llegan para su dirección, como el circuito del teclado que tiene que saber qué circuito quiere manejar el usuario y generar las correspondientes direcciones. Pero no cabe duda de que es una solución muy adecuada.

Asi que...... no creo que ningún lector se extrañe mucho si dentro de poco aparece aquí algún artículo sobre un control multiplexado.

2 comentarios:

  1. Felicidades. Me parece un trabajo excelente.
    Un saludo.

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  2. Me encanta Ignacio, un trabajo estupendo.

    Un saludo

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