DRVSERVO

 

DRVSERVO 1.0

Hace poco, comenté aquí, que cuando quise motorizar el paso a nivel FALLER 282730, con un servo, utilicé para manejar el servo un viejo proyecto de un controlador de servos que hice en el año 2014. Funcionar funcionó, pero cuando estuve trabajando con él encontré algunas cosas que no acababan de gustarme. Y no es de extrañar, porque ese diseño fue de las primeras cosas que yo hacía en este campo de la electrónica, y es raro que después de ocho años y unas docenas de diseños, no hubiera aprendido nada.

Así que llegue a la conclusión de que yo, hoy, lo haría de otra forma, y como esto no es más que un hobby me puse a hacer un diseño actualizado para un nuevo "diver" de servos.

El resultado, que podemos ver en la cabecera, es más pequeño, y tiene bastantes menos componentes, y entre otras cosas no lleva ningún relé, como el antiguo, así que resulta bastante más barato.

Iba a decir, "y funciona mejor", pero no es cierto, funciona exactamente igual, porque el principio de funcionamiento es el mismo.

La diferencia mayor estriba en que el antiguo proyecto pretendía funcionar "como un desvío", mientras que este, funciona más bien como un controlador de desvíos, como el DDESVIO3 o el KDESVIO3 que he diseñado posteriormente, es decir se activa mediante entradas que se conectan a elementos tales como pulsadores, sensores hall, conmutadores, etc, que no envían corriente al driver sino que establecen una tensión nula en una entrada. De esta forma la conexión es común a todos los demás dispositivos que he hecho y que estoy utilizando en mi maqueta. 

En el siguiente video puede verse el nuevo driver, bautizado como DRVSERVO y una demostración bastante completa de sus características y funcionamiento.

Como se puede comprobar, el video acaba con unos ejemplos de aplicación, que comprenden, en primer lugar el manejo de un desvío PECO y después el paso a nivel 282730 de Faller que vimos montar en el artículo Motorizacion del paso a nivel FALLER 282730.  En ese artículo se veía como al final se colocaba el antiguo controlador de servos en la base del paso a nivel, y se hacía funcionar con él. Lo que he hecho, es montar uno de los nuevos DRVSERVO, es sustituir el antiguo por este, dejando todo lo demás igual, incluyendo el mismo servo, y grabar unas escenas más de vídeo con el nuevo driver. Por cierto, que este este nuevo video se utilizan sensores Hall para accionar el paso a nivel, cosa que ahora es fácil porque como decía el nuevo está preparado para ser accionado con sensores Hall, cosa que el viejo no tenía, y habría que haber hecho un poco de bricolaje para conseguirlo. 

Llamo la atención a los lectores que se hayan interesado por estos temas, sobre el buen resultado que se obtiene con el ejemplo del movimiento del desvío PECO, ya que se obtiene un movimiento excepcionalmente lento, y uniforme, y todo ello con unos elementos muy sencillos. He estado curioseando por YouTube, donde hay muchos vídeos que demuestran diferentes formas de mover este tipo de desvíos, y entre el abundante material que aparece al respecto, no he encontrado nada que funcione tan bien y de forma tan simple.

Y es que se juntan dos factores: por un lado el DRVSERVO permite un control muy preciso del servo, ya que se puede ajustar la velocidad de giro del servo, y la amplitud del giro, para ajustar el movimiento a lo deseado. La inmensa mayoría de los ejemplos que se ven en YouTube utilizan un Arduino para controlar el servo. A mi me parece un despropósito utilizar un Arduino para eso, porque al fin y al cabo un Arduino es un microprocesador que necesita un programa, mientras que mi sistema es un simple circuito analógico. Por ejemplo si queremos que un servo manejado por Arduino se mueva más rápido o mas lento, o que el movimiento sea más o menos amplio, hay que actuar sobre el programa de Arduino, modificarlo y volverlo a cargar, mientras que con mi circuito hay dos potenciómetros que se mueven con un destornillador, y modifican esos valores incluso mientras el driver está funcionando, de manera que se puede comprobar el efecto conseguido mientras se modifican los ajustes.

Y eso no es todo: Arduino necesita una alimentación de 5V que no es normal en el ámbito del modelismo ferroviario. En lugar de eso, el mío funciona con tensiones entre 9 y 15 V que son las habituales en las escalas Z, N y H0. y por otra parte el sistema de mando del Arduino probablemente no admite con facilidad la conexión por ejemplo de sensores Hall, (que necesitan una alimentación que DRVSERVO les proporciona). 

En definitiva este driver es un sistema creado especialmente para manejar servos en el entorno del modelismo ferroviario, mientras que Arduino es un sistema con una amplísima gama de posibilidades, que en la mayoría de los casos quedan infrautilizadas. Un amigo mío decía que utilizar un Arduino para esto, es como utilizar un Ferrari para ir a comprar el pan a 100 metros de casa. 

Y el otro factor que contribuye al buen funcionamiento del desvío que se ve en el vídeo, es el sistema que mueve el desvío a partir del giro del servo. En la generalidad de los casos se conecta la traviesa móvil del desvío con la leva del servo mediante un alambre o varilla rígido, que tira o empuja la traviesa móvil del desvío. Incluso muchas veces se ve que han hecho un zigzag en esa varilla, lo cual es una técnica copiada del aeromodelismo, para absorber el movimiento excesivo del servo cuando las agujas ya se han movido hasta sus topes. En primer lugar contando con un ajuste del ángulo de giro como tiene mi sistema ese zigzag sería innecesario, aunque sería delicado ajustar exactamente el desplazamiento requerido. Pero lo peor es que con un sistema de leva y varilla, que hacia un lado tira y hacia el otro empuja la traviesa, se producen muchas holguras difíciles de evitar, lo que da lugar a movimientos un tanto imprecisos. 

Lo que yo he hecho es, en primer lugar cambiar la varilla que tira y empuja, por un hilo, que naturalmente solo puede tirar. El movimiento hacia el lado contrario lo garantiza un resorte que tira hacia el lado contrario. Este resorte, puede ser una sencilla goma elástica, como veíamos en el vídeo del paso a nivel, o también, y es una idea mejor, un resorte metálico formado a partir de un imperdible, al que se han cortado los extremos y se han doblado hacia arriba (hacia abajo, en la imagen anterior, que está "cabeza abajo") , para hacer que uno de ellos mueva directamente la traviesa y el otro se fije a un punto que proporcione siempre una tensión que desplace la traviesa móvil hacia el lado contrario al que tira el hilo.

El hilo se enrolla sobre un carrete formado en la cabeza del eje del servo, y que se hace sencillamente con dos arandelas y una sección de macarrón. 

El hilo además hace un reenvío alrededor de la varilla que actúa sobre la traviesa móvil. Este reenvío hace que el movimiento sea la mitad de lento de lo que sería con tiro directo, pero además proporciona una forma muy cómoda de ajustar la longitud del hilo. Aquí se ha sujetado a un tornillo con una arandela que pisa el hilo, pero puede haber otras formas menos aparatosas.

Creo sinceramente que este sistema, es con mucho, el más sencillo de los que se pueden encontrar por Internet, y los resultados son tan buenos o mejores como la mayoría de los mostrados. Todos aquellos que quieran hacer que sus desvíos se muevan de forma espectacularmente lenta, lo tienen a su disposición. Por cierto, los desvíos reales modernos, no se mueven tan lentamente, gracias a los motores eléctricos que llevan. Lo del movimiento lento es una reminiscencia de cuando los desvíos se movían a mano con las célebres "marmitas" o incluso desde un puesto centralizado ("enclavamientos", se llamaban) con palancas manuales.