di Antonio Gamboni

Gli spazi liberi di un plastico ferroviario, quasi sempre, sono occupati da edifici e, quindi, da strade. Tempo addietro la Busch, nota casa costruttrice di accessori fermodellistici, mise in catalogo una coppia di semafori stradali (art. H0 5901) quale espansione dell’art. H0 5902 (stessa coppia di semafori, ma anche con circuito elettronico per il funzionamento). Ciò premesso, vediamo come sia possibile comandare quattro semafori art. H0 5901 con il modulo di controllo DRM04-A (scheda a 4 canali con relè temporizzati) reperibile a modico prezzo in internet.

Descrizione del funzionamento

Poiché in un quadrivio i quattro semafori funzionano in coppia A1-A2 e B1-B2 (v. fig. 1), sarà sufficiente esaminare il ciclo di accensione contemporanea di A1 e B1.                 

Fig. 1 - Posizione di quattro semafori ad un incrocio stradale.  

Nella sottostante figura 2 abbiamo riportato la configurazione dei semafori in un ciclo completo che risulta formato da quattro fasi indicate con i numeri da 1 a 4 e le posizioni dei quattro relè utilizzati per l’accensione delle sei luci (due per ciascun segnale).

Fig. 2 - Le colorazioni assunte dai segnali in un ciclo completo e la posizione dei relè per accenderle.

Passiamo ora a disegnare il grafico dei tempi. Sull’asse delle ascisse riportiamo il tempo in secondi e su quello delle ordinate i quattro relè. Avendo scelto di tenere ciascun semaforo al verde per 7” ed al giallo per 3”, va da sé che il rosso deve essere acceso per 10”. Per quanto attiene le funzioni da selezionare sulla scheda  e, quindi, programmare, tra le 18 disponibili abbiamo scelto la F05 e la F06, entrambe a ciclo illimitato con la differenza che con la prima il relè non si attiva all’accensione, ma dopo il tempo T1 per disattivarsi dopo il tempo T2; con la seconda il relè si attiva all’accensione e, dopo il tempo T1, si disattiva per il tempo T2. Nel caso in esame i tempi T1 e T2 valgono:

Relè 1: T1 = 10” e T2 = 10”

Relè 2: T1 = 7”   e T2 = 3”

Relè 3: T1 = 10” e T2 = 10”

Relè 4: T1 = 7”   e T2 = 3”

Fig. 3 - Il grafico dei tempi relativo alle posizioni dei relè in un ciclo completo.

Le quattro colonne indicano l'accensione delle coppie di LED per ciascuna fase;

le aree tratteggiate non hanno alcuna funzione, ma servono a completare il ciclo.

Per motivi di chiarezza, i fronti di salita e di discesa della forma d'onda sono stati riportati idealmente verticali.

Programmazione del temporizzatore

Prima di procedere al montaggio finale, vediamo come si programma, ai fini della nostra applicazione, il Timer DRM04-A (scheda a 4 canali con relè temporizzati).

Fig. 4 - Scheda a quattro canali DRM04-A.

 In basso, sotto il display, sono visibili i quattro pulsanti SET, SWI, + e -.

Il display all’accensione visualizza il canale x e la funzione separati da un trattino; ad esempio “1 - 01” significa canale 1 con funzione 01. Con una breve pressione su SWI, si passa da un canale all’altro per selezionarlo.  Partendo dal canale 1, per assegnargli la funzione 06 premiamo a lungo SET. Comparirà 1-P0 e, ripigiando SET, il display indicherà F-0x con la cifra x lampeggiante. Con gli ultimi due pulsanti (+ e -) modifichiamo tale cifra in 6; poi con SWI passiamo alla prima cifra che, sempre con i pulsanti + e -, portiamo a 0.

Premendo SET, il display indicherà 1-P0 ed è pronto per passare ad assegnare il tempo T1. A tale scopo pigiando SWI comparirà la scritta 1-P1 (tempo T1). Agendo sul pulsante SET selezioniamo la cifra da cambiare con i pulsanti + e -; ripigiando SET, passiamo all’assegnazione del tempo T2 (P2 sul display). Ripetiamo le stesse operazioni per gli altri canali avendo cura di assegnare: al canale 2 la funzione 06 con T1 = 7” e T2 = 3”; al canale 3 la funzione 05 con T1 = 10” e T2 = 7”; al canale 4 la funzione 06 con T1 = 7” e T2 = 3”.

Assemblaggio del dispositivo

Poiché la scheda è alimentata a 12 V in corrente continua, realizziamo una sezione raddrizzatrice formata da un ponte di diodi per circuiti stampati e da un condensatore elettrolitico da 100 microFarad e 25 Volt di lavoro.

Dopo aver accoppiato in parallelo i segnali a due a due, passiamo a fare i collegamenti elettrici con i relè secondo lo schema indicato. Il resistore inserito sul filo blu (negativo) è da 1 kohm 1/4 W e serve a limitare la corrente ai LED. Non resta che dare tensione alla scheda ed osservare il funzionamento.

Fig. 5 - La scheda a quattro canali con i collegamenti elettrici ai semafori.