Analoog rijden met geluid - het project.

[Rob]

Tijd voor een filmpje... Een officieel project bericht met ritten achter de BR91, BR64 en BR70.

Dit zijn allemaal locs met ruisgenerator...

Rob

[Pierre]

Wauw Rob .... goed man!

[Rob]

Dank!
en... Nog even, Pierre. Jij bent ook al aardig op weg.
Rob

[mark mms]

Rob, geweldig gedaan!

Volgens mij kun je dit zo in de markt zetten.
Leuke bijverdienste.
Zeker weten dat er veel mensen in geïnteresseerd zijn.

[GéJé]

@Rob,

Allereerst een groot compliment voor dit project. Ik bewonder het echt dat mensen dit kunnen bedenken en er vervolgens veel tijd in steken om het te realiseren.
Aanvankelijk was ik, als analoog rijder met een voorliefde voor stoomtreinen, bijzonder geïnteresseerd.  Gaandeweg ben ik echter een beetje afgehaakt. Pulsbreedte, Arduino, programmeertaal,    Het gaat mij een beetje boven mijn pet. Ik geef toe, dat ligt volledig aan mij en zeker niet aan jou uitvoerige uitleg. Ik bewonder het dan ook dat @Pierre zich inmiddels ook in de zaak aan het verdiepen is. Ik vind het echter allemaal te veel gedoe om geluid uit mijn treinen te krijgen.
Na dit filmpje komt daar nog een punt bij. Ik vind het ruisgeluid uit de DigiSpark veel minder mooi dan de opgenomen tsjoek-tsjoek geluiden uit de mp3 speler waar dit project aanvankelijk mee begon.


Met vriendelijke groet,

Gert-Jan

[Rob]

Mark, Gert-Jan,

Dank voor de complimenten. Het is iderdaad, zoals Gert-Jan aangeeft nogal een gedoe, en daarom niet voor iedereen geschikt.
Ik vind het leuk om te experimenteren en uit te vinden, en dan is het 'gedoe' juist een prima invulling van de hobby. Het is zeker leuk als het voorbeeld gevolgd wordt (zoals Pierre doet), maar het is niet mijn passie om steeds weer hetzelfde te maken. Dus 'in de markt zetten' ga ik zeker niet doen.

Overigens vind ik de MP3 geluiden ook mooier dan die van de ruisgenerator. Maar de MP3 versie is aanmerkelijk groter, wat prijziger en wat bewerkelijker om de goede geluiden te vinden en maken. Ook in bedrijf (rijden) is deze iets lastiger vanwege een opstarttijd van de MP3 speler van een seconde en enige gevoeligheid voor haperingen in de stroomopname (valt soms stil). De kleine ruisgenerator start meteen, herpakt eigenlijk altijd na een stroomonderbreking, maar geeft wat meer kunstmatig geluid. Dus wat mij betreft vullen de beide oplossingen elkaar aan: de MP3 voor grote stomers en diesels en de ruisgenerator voor stomende boemels en rangeerlocs...

Andersom is het ook zo: als er eenmaal geluid in een van de locs zit, is het niet meer zo leuk om met een geluidloze loc te rijden    Geluid in de loc went snel: je mist het niet todat je het hebt...
Dus toen ik eenmaal was begonnen, moest ik wel door 
U zijt gewaarschuwd...

Rob

[GéJé]

Andersom is het ook zo: als er eenmaal geluid in een van de locs zit, is het niet meer zo leuk om met een geluidloze loc te rijden    Geluid in de loc went snel: je mist het niet todat je het hebt...
Dus toen ik eenmaal was begonnen, moest ik wel door 
U zijt gewaarschuwd...

Dat kan ik me heel goed voorstellen.

[Rob]

Opnieuw de BR78

De BR78 is een vreemde eend in de bijt van geluidsmodules. Ik heb nu zo'n 4 Arduino's met MP3 speler en 3 DigiSpark ruisgeneratoren ingebouwd. De BR78 is de enige DigiSpark met MP3 speler.

Die configuratie heeft me eerder al de nodige hoofdbrekens gekost om aan de praat te krijgen. Na enkele test leek alles goed te werken, maar in het dagelijks gebruik doet deze iets speciaals: na een half minuutje rijden gaat het geluid nog wel mee als de loc sneller gaat, maar het geluid wordt niet langzamer als de snelheidsregelaar wordt teruggedraaid. Alleen weer als de snelheid iets toeneemt, schakelt het geluid meestal weer terug.

Nu waren de spanningsdelers voor de rijstroommeting nog niet standaard, dus ik hoopte dat met nieuwe weerstanden te kunnen oplossen. Helaas, het werkt nu zelfs iets minder goed dan voorheen 
En, eerlijk gezegd, geen geluid is beter dan het verkeerde geluid. Ik vind het nogal een domper als de loc langzaam het station in rijdt met het geluid van een op volle snelheid voorbij denderende stoomloc.

Dus terug naar de ontwerptafel....




Nu heb ik twee mogelijkheden:

• Proberen de fout te vinden en oplossen.
  Vergeleken met de Ruisgenerator versie van de DigiSpark, is het enige wezenlijk verschil de MP3 speler. Hiervoor is een softwarematige seriële verbinding nodig om de juiste geluidsbestanden af te spelen. Ik vermoed dat deze op de DigiSpark iets doet met de pulsbreedte meting. Maar het kan ook iets anders zijn.
  Dat is nog wel een puzzeltje denk ik. Maar wel de moeite, want er komt wel erg mooi geluid uit de BR78.
• De MP3 speler in de BR78 laten vervallen.
  En dan net als in de andere tenderlocs geluid met de ruisgenerator inbouwen. Dit is vrij snel te doen

(en een derde: geen geluid is geen optie)

Onder het motto

Doe het één, zonder het andere te laten

denk ik dat ik de ruisgenerator ga inbouwen, en dan op mijn gemak 's kijken of ik die DigiSpark met MP3 betrouwbaar aan de praat kan krijgen.

Rob

[Pierre]

Even een dompertje Rob. Ik denk dat ik ook voor jou optie zou gaan.

[Rob]

Nog wat zitten prutsen en veel gedaan, maar weinig in het zicht (of eigenlijk gehoor) gebracht.
Het blijven 'hangen' van de snelheid in de BR78 heb ik uiteindelijk in de software kunnen oplossen. Dat was een forse reorganisatie van het programma'tje. Ook de andere geluidsmodules et MP3 speler zijn nu van de nieuwe software voorzien.
Ook heb ik wat tijd besteed om de extra functies in alle locs hetzelfde te maken: het was gewoonweg onhandig om bij het rijden steeds weer te moeten bedenken wat de knoppen deden.
Nu is functie 1 fluit of hoorn, toets 2 de bel of korte hoorn, toets 3 de rem en toets 4 stoom afblazen of motor uit.
Alleen toets 5 en 6 hebben per loc een eigen geluids- of lichtfunctie.

Bij het opnieuw inbouwen van de geluidsmodule in de BR78 ging van alles mis: te vaak los- en vastgesoldeerd, waardoor de verbindingen niet meer betrouwbaar waren en uiteindelijk printbanen los gingen. Nieuwe DigiSpark er op, maar daardoor paste een en ander niet meer (kap ging niet meer dicht). Zoveel met die kap zitten rommelen dat op enig moment een sutkje van de besturing (waterpomp) afbrak.
Toen vond ik het (voorlopig) even genoeg en heb ik de ruisgenerator versie weer ingebouwd.

Nou ja, misschien zet ik die DigiSpark/MP3 speler er nog eens in.

Dus toen maar eens verder met de BR38. Deze heeft geen ruimte voor een MP3 speler, maar wel ruimte voor een DigiSpark met ruisgenerator. Deze moest als het ware om de bevestigingsschroef van de kap heen worden gesoldeerd. Voorin is onderaan in de ketel een gat gemaakt voor het speakertje.




In deze opstelling is het geluid (veel te) luid - dat is overigens een luxe probleem. Dat kan ik nog wel oplossen door de de weerstand op de basis van de transistor wat te vergroten, waardoor de ruis minder versterkt wordt.
Dan moet de kap er nog even af. Kan ik meteen de machinist en stoker er weer in zetten: die zijn er uit gevallen bij het boren en frezen van het gat voor de speaker.

De hele oefening om de DigiSpark met MP3 speler aan de praat te krijgen is overigens niet voor niets. Het plan is deze combinatie te gebruiken in de volgende loc. Een Diesel dit keer: de V160.

Rob

[Rob]

V160 met geluid

Dit wordt zo'n beetje de laatste loc waar geluid in komt: de V160. Een verslag van de inbouw van de DigiSpark met MP3 speler.
Nu was deze Roco loc af-fabriek digitaal, met de decoder in de 'bak' onder de loc. Die decoder is er al een tijdje uit, maar die bak biedt mooi ruimte voor een luidsprekertje en de MP3 speler.






Langs de zijkant zaten de draden van de decoder. Daar komt nu de voeding en aansturing van de MP3 speler. Met de MP3 speler in de bak, even kijken of het werkt met de proefopstelling van de DigiSpark op een breadboard.




Vervolgens komt de gelijkrichter bovenop de print in de loc, bij een van de aansluitpunten van de stroomafname. De DigiSpark komt in de ene kabine, de elco in de andere.




En als laatste de spanningsdelers (weerstanden) voor de rijstroommeting. En dan ziet het geheel er zo uit.




Het stukje roze schuim heb ik er zelf in gezet: de kap heeft anders de neiging te ver over het onderstel van de loc te zakken en dan rijdt de loc niet goed (draaistellen lopen dan vast).

Kap er op, en de loc kan na deze Ausbesserung weer in dienst worden genomen. Een klein verbeterpunt nog: de kap resoneert met de frequentie van de pulsbreedtebesturing (490 Hz). Dat is met name bij stilstand goed te horen. Eens kijken of/hoe ik dat kan dempen....




Nu alle regelmatig gebruikte locs geluid hebben, is de geluidswagon in de huidige vorm niet meer nodig. Ik heb het idee om deze een andere functie te geven, namelijk extra geluiden (fluit, bel) voor de stomers met ruisgenerator. Dan komt het puffen uit de loc, en de stoomfluit uit de wagon er achter....
Daarnaast wil ik nog verder de schakelbare rijtuigverlichting uitwerken (al dan niet in combinatie met de extra geluiden voor de stomers).
Kortom, het project loopt op het eind, maar nog niet helemaal klaar.

Rob

[mark mms]

Dag Rob,

Jammer dat dit alweer ten einde loopt.
Ik ben er zelf nog niet geheel aan toe, maar volg het met belangstelling.
Gelukkig blijft het op het forum bewaard.
B.v.d. ik zal het zeker in de toekomst nodig hebben.

Ben wel benieuwd naar het geluid van de V160. Filmpje?

[Rob]

Hee Mark,

Ik ben nog van plan, voor het project echt afloopt, een overzicht te maken van alle loc's, aansluit-schema's, de nieuwste versies van de sketches en een download van alle geluiden... En een film van alle locs met geluiden. Dan staat t.z.t. alles weer even overzichtelijk bij elkaar. En verder volgt eerst nog een bericht over het afstellen van de verschillende geluiden (snelheid, volume) met een ruisgenerator.
Maar eerst zal ik inderdaad die V160 nog wel even op film zetten. Zal nog wel een weekje duren. Ik ga morgen met m'n dochter de rivier Lahn afvaren in een kano.

Rob

[mark mms]

Jij hebt het goed voor elkaar.
Ik ben helaas weer druk aan het werk.

Veel plezier en vaar voorzichtig!

[Pierre]

Ik vind het weer geweldig Rob wat je allemaal presteert! Vol verwachting wacht ik op je plan om daar het nodige te stelen wat ik ook wil uitproberen. Mijn 2e loc loopt (mede door jouw tips ) ook met geluid rond. Nou ja... op de testbank dan. 

Veel plezier met kanoën

[Rob]

Mark en Pierre,

Bedankt. Ondertussen zijn we weer veilig terug na een mooie en afwisselende 5 daagse kanotocht van Wetzlar naar Runkel.

En vandaag nog niet aan het werk, dus de V160 maar eens op film gezet.

Deze V160 van Roco is aardig gelukt. Nu heb ik er nog één, een beige/zeegroene, al is die technisch onder de kap wel ietsjes anders. Ook de rij-eigenschappen zijn anders dan de rode.




Zolang ik niet met allebei tegelijk rij, kan ik domweg de kap wisselen: daar heeft Roco in jaren niets aan veranderd, zo (b)lijkt. Maar mischien...

Rob

[Pierre]

Geweldig mooi werk Rob.

[Cor]

Bijzonder knap gedaan Rob.

 Gr.Cor

[Rob]

Bedankt voor de veren, heren.
@Pierre , overweeg je nog om tzt ook diesels van geluid te voorzien, of hou je het bij de tsjoekende stomers?
Rob

[Pierre]

@Pierre , overweeg je nog om tzt ook diesels van geluid te voorzien, of hou je het bij de tsjoekende stomers?
 

Ik heb wel een paar verdwaalde diesels Rob. Misschien dat ik me daar ook wel eens aan waag. Ik ben nou lekker op weg. Kan ik dan gewoon een soort diesel geluid met een DigiSpark genereren zonder MP3 speler?

[Rob]

Pierre,

Dit

Kan ik dan gewoon een soort diesel geluid met een DigiSpark genereren zonder MP3 speler?

gaat  niet lukken. Voor diesels zit je toch echt aan een MP3 speler vast (en ik ook). Kun je alvast aan het idee wennen.

Maar voorlopig kun je nog lekker uit de voeten met de verzameling stomers, toch?


Rob

[Pierre]

Helemaal waar Rob.

[Rob]

Ruisgenerator geluid afstellen

Verschillende stoomlocs rijden nu met dezelfde ruisgenerator op basis van de DigiSpark. Elke loc is anders, en dat betekent dat zowel de snelheid als het volume per loc moet worden afgesteld.

Snelheid
De snelheid van de tsjoek-tsjoek geluiden worden afgestemd op de rij-eigenschappen van de loc. In de software gebeurt dit met 4 definities:

Code: [Selecteer]

  #define pulsbreedtestil   34         // pulsbreedte in % waaronder loc stil staat
  #define pulsbreedtemax    72         // pulsbreedte waar de maximum snelheid (pufritme) wordt bereikt 
  #define langstePuf       280         // langste puf (in ms) - langzaam rijden
  #define kortstePuf        56         // kortste puf (in ms) - topsnelheid (minimum ligt rond 50ms)
De eerste instelling is de pulsbreedte waarbij de loc gaat rijden. Met "pulsbreedtemax" wordt de pulsbreedte bij de maximale (schaal)snelheid gedefinieerd.
Daarnaast wordt gedefinieerd hoe snel de wielen draaien (of zuigers bewegen): met "langstePuf" de tijdsduur van één 'tsjoek' (dus een kwart omwenteling van een drijfwiel) bij de laagste snelheid en "kortstepuf" de tijdsduur op topsnelheid.

Geluidsvolume
Het geluidsvolume hangt van 3 factoren af:

• Speaker
  Een grote speaker maakt meer geluid dan een kleine (in de regel). Verder is de impedantie (zeg maar 'weerstand') bepalend. Een kleinere impedantie = meer stroom en dus een harder geluid (maar ook groter stroomverbruik). De speakertjes hebben meestal een impedantie van 4 tot 8 ohm.
• De versterking
  Het volume is te regelen door de versterking met de transistor groter of kleiner te maken. Eventueel kan hier ook een kleine (voor op een print) regelbare weerstand worden gebruikt waarmee het geluid wordt ingesteld. In mijn locs heb ik nu weerstanden tussen 220 (luid) en 4k7 ohm(gedempt).
• Klankast werking.
  Hoe en waar de speaker is ingebouwd bepaalt in grote mate de geluidssterkte (en klankkleur). Het liefst heb je een zo luid mogelijke klankkast: als dit te luid is, kan het volume van de ruisgenerator worden terug geregeld (zie punt 2). Verder moet het geluid ook goed 'weg' kunnen

In het schema stel je het volume zo in:




In de BR70 heb ik na de eerste inbouw het raam bij de speaker helemaal open gezet, zodat het geluid goed weg kan (rode pijl). Later is ook de speaker vervangen door een iets groter exemplaar (blauwe pijl).




Rob

[Rob]

Een universele geluidswagon: de film

Ik heb al in een eerder bericht de geluidwagon beschreven. Nu is er een filmpje over hoe deze geluidswagon gebruikt wordt.

In het filmpje wordt het niet genoemd, maar er zit ook een schakelaar in de wagon om de MP3 speler uit te kunnen zetten. De Arduino werkt dan alleen nog om het licht te schakelen.

Rob

[Rob]

Lichtmodule voor rijtuigen

Ik had nog wat losse ATtiny85 microprocessoren liggen. Dit zijn dezelfde processoren als die op de DigiSpark zitten, alleen is de behuizing wat groter. Deze heb ik ooit eens aangeschaft om te kijken of ze ook los te programmeren zijn. En dit bleek eigenlijk vrij eenvoudig te kunnen met een Arduino.
De Arduino is dan het doorgeefluik: de software hiervoor zit al standaard in de IDE. Vervolgens heb je maar 6 draadjes nodig en een 10uF elco en de "programmer" is klaar.
Net als bij de DigiSpark moet alleen nog het board "ATtiny" te worden toegevoegd met deze verwijzing

Code: [Selecteer]

http://drazzy.com/package_drazzy.com_index.json
En vervolgens maar eens het programma'tje "blink" geladen, ledje aangesloten en voilá.




(op de foto gebruik ik de bovenste 4 rijen van het breadboard om de ATtiny te programmeren, op de onderste rijen zijn de aansluitingen voor het programma'tje)
Een latere test met de ruisgenerator is ook succesvol verlopen.

De voordelen van een losse ATtiny t.o.v. de DigiSpark:

• Geen 'grote' printplaat, dus meer vrijheid in de vorm van de module bij het opbouwen
• Meer programmaopslagruimte (8k i.p.v. 6k): geen bootloader voor de software voor de USB poort
• Standaard direct opstarten zonder de 5 sec. vertraging van de DigiSpark
• Alle pinnen te gebruiken: er zitten geen verstorende LEDs of weerstanden aan voor de USB aansluiting
• En bij gebruik van een IC-voetje is de ATtiny makkelijk opnieuw te programmeren: chip er uit en nieuw programma laden met Arduino, chip er weer in

Eerste projectje hiermee: een lichtmodule, zonder geluid, voor het schakelen van de binnenverlichting en sluitverlichting in een paar donderbussen.




Ik koppel 2 donderbussen aan elkaar, zodat er voor deze 2 rijtuigen maar 1 lichtmodule nodig is. En zo zijn er ook, zonder grote aanpassingen in de stroomafnemers, meteen 4 wielen beschikbaar om de stroom van de rails op te pikken.

De lichtmodule past in de toiletten van een van de donderbussen.




Even een test LED aangesloten en het lijkt allemaal te werken. Dus nu nog de verlichting installeren en aansluiten. LEDs voor de sluitverlichting heeft de vorige eigenaar van de rechter donderbus al ingebouwd, dus die hoeven alleen nog te worden bedraad.

Wordt vervolgd....

Rob