Premessa: apro questo topic dato l'interesse che l'argomento ha avuto in QUESTA discussione.

Sto sviluppando un regolatore che ha come scopo principale quello di consentire una marcia fluida e senza intoppi a bassa velocità, con la possibilità di simulare accelerazioni e frenate.
Questo in futuro dovrebbe andare a gestire nel modo più realistico possibile un piccolo diorama operativo basato sull'inglenook (QUI per maggiori info sull'inglenook) con qualche leggera modifica. Data la semplicità del progetto non mi interessa usare il DCC, che farebbe solo lievitare i costi.

Per realizzare il regolatore ho usato un Arduino per generare il segnale PWM che controlla il motore. Per pilotare il motore uso una scheda generica basata sull'integrato L298N (ponte H per controllo motori).

Il segnale PWM di uscita ha una frequenza di circa 30Hz. Questo consente alla loco una marcia stabile a bassa velocità, ma si notano le vibrazioni date dalla bassa frequenza. E' possibile aumentare la frequenza (cambiando il prescaler del clock di arduino) ma da 30 Hz si passa a 120, che per ottenere una marcia a "passo d'uomo" sono un po' troppi.
Sarebbe possibile regolare in modo più fine la frequenza del segnale agendo sui registri interni del microcontrollore, ma ancora non ho avuto il tempo di provare.

Vorrei fare in modo che la frequenza aumenti all'aumentare del duty cycle (e quindi della velocità del motore) in modo da unire un minimo veramente minimo e una marcia fluida a velocità più alte.

Vorrei sapere se qualcuno ha già provato a fare qualcosa di analogo, e se più darmi consigli a riguardo. Le critiche sono benvenute!

Avevo pensato ad una soluzione con una soglia , d%, per dividere la regolazione in due zone :
-duty cycle variabile : da 0 fino a d%
-ton fisso e toff in riduzione : per duty cycles da d% in sù

Ci vorrebbero due timers collegati in hardware l' uscita di ognuno all' ingresso dell' altro.
Il primo dei due potrebbe essere quello che, a bassi duty cycle, genera il PWM .
Il secondo potrebbe entrare in funzione solo nella modalità ton fisso per generare il toff variabile col duty cycle richiesto.

Ma forse è un po' complicato.
Allora potresti fare direttamente un sistema a ton fisso, regolando solo il toff. Eventualmente col sistema dei due timers permanentemente in cascata.

Il ton potrebbe essere di circa 8 .. 10 ms.
Sò questo perchè, anni fà, ebbi un mio regolatore che aveva un difetto. In certe condizioni, anzichè stare fermo, sparava una semionda piena a 50 Hz ogni 500 ... 1000 ms. La locomotiva muoveva lentissimamente, al punto che dovetti mettere l' oscilloscopio per capire cosa stesse succedendo.
Il massimo toff, però, dovrebbe avere un limite, sotto al quale la locomotiva farebbe dei passi avanti, anzichè un movimento continuo. Potrebbe essere un massimo di 800 ... 1000 millisecondi.
L' effetto potrebbe essere diverso da locomotiva a locomotiva.


Stefano Minghetti

Come ho, quasi, scritto in precedenza, i motori del trenini si pilotano male in PWM a basse velocità.
Come dice Syefano io farei due modi, ma così:
1- da una certa velocità in su PWM a 20 kHz
2- al di sotto segnale fisso di tensione (1,5/3,5 V dipende dal motore), quindi con duty cycle del 50% ogni 20/200 ms (regolabili) 8/10 V.

Nel caso 1 è semplice fare le rampe, nel caso 2 un pò più complicato, ma essendo Software ci salti fuori.

Il fatto del ponte H è ininfluente, se non per il segnale del suo pilotaggio e l'inversione di marcia.

Ciao,
quando ho impostato i pwm per il mio plastico, dopo svariate prove il risultato migliore (buona regolazione anche alle basse velocita') l'ho ottenuto mantentendo la frequenza fissa sui 21KHz e pilotando il pwm a una sola semionda, nel senso che per marcia avanti funzionano solo due switch del ponte H e per la marcia indietro gli altri due.

Anche il tipo di switch del ponte H ha grande influenza, io alla fine ho scartato i ponti H preconfezionati e l'ho realizzato con quattro darlington NPN/PNP (TIPxxx) .
Le prove fatte con i Mosfet al posto dei transistor davano una buona regolazione alle alte velocita' ma peggioravano molto alle basse. Le prove fatte a frequenza piu' basse (es. 100Hz) non davano particolari miglioramenti.
Ciascun transistor del ponte e' poi protetto da un diodo Shottky in inversa (oltre a quello che gia' ha lui all'interno).
L'unico inconveniente e' che per pilotare a semionda, solo in alcune loco devi necessariamente togliere il condensatore antidisturbo (che normalmente scompare anche su quelle digitalizzate).

Dato poi che ogni loco ha un comportamento diverso dalle altre, il range di lavoro del pwm (%min, %max) viene "personalizzato" in funzione della loco da pilotare e questo porta veramente a un buon risultato.
Altra cosa che funziona benissimo e' il "cicchetto" all'avviamento: quando parto da fermo e voglio marcia lenta, per pochi millisecondi il pwm lavora con un duty cycle piu' alto e poi si porta subito a quello giusto. Permette ai motori piu "gnucchi" di partire senza scatti.

Lamps

Bravo il nostro Lamps, hai fatto come si fa al reale, su motori ben diversi da quelli "noiosi" dei modelli.
Giusto anche farsi il ponte H, e non usare i già fatti. Quelli in cip, i realtà sono nati per i motori passo passo fino a qualche Watt, e effettivamente non hanno un funzionamento molto pulito alle basse correnti dei nostri motori: meglio usare finali tipicamnte nati per gli amplificatori audio.
Il condensatore, e se c'è l'impedenza quando si lavora con le onde quadre, è meglio toglierli, diversamente va in risonanza con l'avvolgimento, peggiorando il funzionamento, e magari facendo usurare anzitempo il collettore e le spazzole.

Ciao,
Anche la mia soluzione non da problemi all'eventuale alimentazione luci di carrozza o di coda, in entrabi i casi basta il ponte diodi seguito da condensatore e regolatore. La percentuale pwm per la partenza della loco e' sempre piu' alta di quella sufficiente a tenere accese le luci ed e' indipendente dal carico (stessa percentuale sia per carro singolo che per un intero convoglio).

Solo su qualche loco e solo a velocita' molto bassa le luci di marcia (bianche/rosse a led e di fabbrica) risultano accese entrambe (fcem del motore loco). Appena si alza la velocita' le luci si accendono/spengono correttamente. Questo e' dificile da rimediare perche' i diodi in inversa sono montati sull'alimentatore e quindi molto lontano dal motore rispetto alle luci loco.

Lamps

Anch'io quando ero analogicista mi ero costruito un alimentatore pwm. All'epoca non avevo ancora scoperto i microprocessori programmabili e quindi avevo ripiegato su un SG3524 in configurazione flyback modificata nella retroazione. Aveva un PWM a circa 120 Hz; mi ha dato tante soddisfazioni tant'è che ne ho realizzati altri 3 per amici dopo che lo hanno visto in funzione su mio plastico.
Il problema delle luci a bassa velocità era noto anche a me e lo avevo risolto mettendo uno snubber RC vicino al motore in parallelo ai suoi terminali e dopo ogni diodo 1n4148 per l'inversione delle luci, un condensatore elettrolitico da 10 uF 25V.

Ciao
Despx

ciao a tutti, mi accodo anche io perché vorrei gestire le mie loco con regolatori pwm. e dato che avete parlato di frequenze, vi chiedo se esiste un range di frequenze standard o varia in relazione ad ogni motore? ciao

ciao, se puo essere utile segnalo l'unica cosa che ho trovato in rete relativa al fermodellismo. http://www.muha.it/alimenta.htm. da qui si puo scaricare lo schema di un alimentatore pwm..... ma io non ci ho capito quasi niente.

Utilizza un ST6, è tanto tempo che non li sento nominare (anche se ormai frequento un solo forum di elettronica e anche quello è ben moscio), non credo sia un circuito tanto alla portata di tutti, se non altro perchè ci vuole qualcuno che li usi (io non li ho mai usati).
Penso che le proposte di usare la Arduino siano più adatte...
Per le frequenze, ho costruito versioni che andavano dai 100 Hz (corrente raddrizzata e controllati da un SCR) fino a un apparecchio che lavorava a 50 kHz a doppia semionda per tenere accese le luci dei modelli. Credo sia una questione di come sono i modelli. Ad ogni modo, bisogna levare, come già detto da altri, il decoder se c'è già (e qualcuno fa casini anche in continua livellata, non è un dogma che in cc un decoder settato a doppia funzione... funzioni).

Posto che trattandosi di hobby ognuno interpreta il divertimento come vuole, e ammiro chi cerca soluzioni fuori dagli schemi....
Ma vale veramente la pena spendere tempo e risorse per inventare un sistema che è già disponibile e con prestazioni ottime?
Quello che vuoi fare è già all'interno di ogni decoder, sopratutto quelli buoni, interamente parametrabile, prodotto finito per circa 26 euro se vuoi il top, ma anche meno per qualcosa di più semplice.
Aggiungi meno di 100 euro per una centrale, oppure ancora meno per un'interfaccia per comando via PC con sw gratuito, e hai tutto quelle che ti serve.

Non hai voglia di mettere il decoder nella loco, mi pare di capire che ne avrai una o poco più sul diorama?
Il decoder lo incolli al tavolo, colleghi rosso e nero alla centrale e grigio e arancio ai binari, in questo modo alimenti le rotaie con l'uscita motore e la tua loco gode del comando pwm anche se non ha nulla installato dentro. Il funzionamento è esattamente quello di un impianto analogico, con il miglior pilotaggio motore dato dal decoder DCC. Se hai due loco vale il principio dei sezionamenti, come in analogico.

E poi una volta che avrai gustato al DCC non torni più indietro....

Ciao, alpiliguri.

ciao, mi dispiace che il circuito che ho postato non possa essere utile, ma probabilmente tramite arduino riuscirete a risolvere il problema.

ciao alpiliguri, non volermene per quello che scrivo, ma mi sembra che il dcc per molti fermodellisti sia il non plus ultra, ma c'è ancora chi resta ai sistemi analogici, e chi come me, anche se non è una consuetudine, non puo utilizzare ne il dcc e neppure arduino. e con queste mie parole non voglio denigrare il dcc e chi ne fa uso. saluti, daniele.

Prima di abbandonare la N per diversi motivi (fisici e "sociali") avevo progettato proprio questo: un decoder sotto il plastico collegato come descritto, solo con un fusibile autoripristinante o Polyswitch per proteggere l'uscita dai corti che sempre si verificano. Il risultato, alla sperimentazione, è stato ottimo con tutte le locomotive in mio possesso.

secondo il vostro parere, codesto aggeggio puo andare bene per pilotare le loco? http://www.ebay.it/itm/Regolatore-Autom ... 1360896862. ciao