testo, disegni e foto di Antonio Gamboni

Generalità

L’applicazione dell’elettronica digitale ai treni elettrici in miniatura senza dubbio costituisce un grande progresso rispetto al vecchio analogico, superato ma ancora valido per certi aspetti.

A mio avviso, entrambi i sistemi, l’analogico e il digitale, presentano una grande limitazione: il controllo da parte di un solo operatore di più convogli contemporaneamente.

Ed allora quale potrebbe essere la soluzione?

In un plastico di medie dimensioni sul quale ci piacerebbe veder circolare almeno sei convogli, potremmo gestire il traffico realizzando in automatico il movimento dei treni ed in manuale le manovre per la composizione dei convogli e le operazioni allo scalo merci.

Quello appresso descritto è un dispositivo da me ideato che sfrutta una scheda elettronica costruita per altre applicazioni e che ben si presta anche per movimenti su moduli FREMO.

E tutto ciò è possibile grazie all’impiego di un Personal Computer (PC).

Descrizione del Control-Box

In realtà il Control-Box, oggetto di queste note, altro non è che una interfaccia che consente al PC di dialogare con il nostro plastico consentendo il comando di scambi, segnali, sganciavagoni ed altri dispositivi elettromeccanici nonché della direzione di marcia del treno. Il dispositivo da un lato va collegato ad una porta USB del Computer e dall’altro, tramite una serie di morsetti, all’alimentatore ed ai vari utilizzatori, secondo uno schema che dipende dal circuito ma non dai diversi movimenti possibili previsti dal programma relativi al circuito stesso.

Delle due versioni, a 16 bit e ad 8 bit, per semplicità di esposizione descriveremo solo la seconda.

Elementi essenziali del Control-Box sono il microprocessore che interpreta i dati forniti dal PC ed una serie di relè che separano elettricamente gli utilizzatori da esso e che, da programma, possono essere monostabili o bistabili, cioè tornare nella posizione di riposo dopo un impulso oppure restare in eccitazione fino a nuovo comando; pertanto essi possono assumere funzione di pulsante o di interruttore/deviatore.

Il grande vantaggio di questo dispositivo consiste nel fatto che il suo impiego non è vincolato ad un’unica configurazione circuitale ma può servire, come detto, per svariati movimenti sul medesimo tracciato, a seconda del programma fornito con apposito CD.

Ogni Control-Box possiede un proprio codice identificativo e più dispositivi possono essere collegati allo stesso PC; in tal modo risultano molteplici i programmi che possono essere aperti ed essere richiamati all’occorrenza.

Vista interna del dispositivo.

Programma in vB

I diversi programmi, per il funzionamento del Control-Box, sono compilati in Visual Basic 6.0 e forniti in versione eseguibile (.exe); quindi pronti all’uso.

Con l’esemplare a 8 bit si dispone delle seguenti configurazioni circuitali:

Movimento 1: anello con raddoppio

–  comando manuale dei dispositivi

–  due convogli marcianti nello stesso senso e con precedenza al raddoppio

–  due convogli marcianti nello stesso senso e con precedenza alternata al raddoppio

–  due convogli marcianti in senso inverso e con precedenza al raddoppio

–  due convogli marcianti in senso inverso e con precedenza alternata al raddoppio

Movimento 2: da punto a punto (PAP) con biforcazione agli estremi

–  comando manuale dei dispositivi

–  un convoglio navetta

–  due convogli con partenza alternata da un solo estremo della linea

–  due convogli con partenza alternata dai due estremi della linea

–  tre convogli con partenza alternata dagli estremi della linea

Movimento 3: da punto a punto con raddoppio centrale

–  comando manuale dei dispositivi

–  un convoglio che, alternativamente transita sui rami del raddoppio centrale

–  due convogli con precedenza al raddoppio centrale

Movimento 4: da punto a punto (PAP) con biforcazione ad un estremo

–  comando manuale dei dispositivi

–  due locomotive in manovra ed un carro merci

Dunque si ha un’ampia opzione di scelta: un comando manuale e ben 11 circuiti automatici.

Schema di collegamento del circuito binari ai morsetti del Control-Box 8.

Collegamenti elettrici e funzionamento

I collegamenti elettrici non presentano alcuna difficoltà. Da un lato del Contro-Box vi è un cavetto da collegare ad una porta USB del PC e dall’altro una morsettiera numerata cui vanno attestati, secondo lo schema allegato, i fili provenienti dal circuito realizzato.

Allo scopo di economizzare i bit disponibili, ho ideato un nuovo modo di collegare i deviatoi. Normalmente quando si collegano più scambi ai pulsanti di comando, si uniscono tutti i poli comuni (il cantrale delle bobine dello scambio) tra loro e si attestano ai relativi pulsanti gli estremi delle bobine medesime. In quest’ottica necessitano due relè del Control-Box per ogni deviatoio, cioè in totale 2n, dove con n si è indicato il numero di scambi da pilotare. Con il metodo da me ideato si risparmiano dei relè-pilota; ed ecco come. Occorre unire tra loro rispettivamente tutti i fili che azionano gli scambi in posizione deviata ed, a parte, tutti quelli che riportano il deviatoio in posizione corretta. A sua volta questa coppia (tutti i deviati e tutti i corretti) va attestata alle commutazioni di uno dei relè pilota, mentre all’ancoretta mobile centrale va collegato un polo della corrente alternata a 14 volt. Ciò fatto, tutti gli altri fili singoli di ogni scambio vanno collegati ciascuno ad un proprio relè-pilota in modo da chiudere il circuito in modo impulsivo con l’altro polo dell’alternata.  Questo diverso modo di collegare gli scambi ci permette di utilizzare per il loro comando un numero di relè dell’interfaccia uguale al numero di scambi più uno, il relè commutatore corretto/deviato. Quindi avremo in totale n+1 relè che, eccetto il caso banale di un solo scambio, risultano in numero minore di un collegamento classico.

Se, ad esempio, si desiderano comandare con il sistema tradizionale 4 deviatoi, occorrono 8 relè contro i 5 del sistema da me ideato.

Ma tutto ciò non deve spaventare il gentile Lettore in quanto tutti i citati collegamenti sono interni al Control-Box, tra l’altro di un impiego oltremodo semplice ed affidabile.

Schema di collegamento complessivo delle apparecchiature occorrenti.

Confezione

La confezione del Control-Box 8 comprende: Unità di Control-Box 8 con cavetto USB; CD con tutti i programmi di cui sopra; una coppia di scambi elettromagnetici ed i vari binari per comporre i circuiti descritti.

Anche se previsti dai programmi, non sono invece a corredo i segnali luminosi in quanto dipendenti da epoca ed Amministrazione della ferrovia realizzata.

Su richiesta, si compilano programmi atti alle proprie esigenze.