Passagem em Nível com Cancela

Uma coisa que não pode faltar em uma maquete ferroviária é uma Passagem em Nível com a devida sinalização! 

Demonstração da Sinalização em Funcionamento

“Chama-se passagem de nível (português europeu) ou passagem em nível (português brasileiro) a um cruzamento ao mesmo nível entre uma ferrovia e um caminho ou estrada. Ao modo ferroviário é dada quase sempre prioridade de passagem nestes cruzamentos, dada a sua muito maior inércia, por motivos de economia e segurança.” Fonte: wikipedia

Passagem em Nível com Cancela

Dimensões Cruz Santo Andre

Sinalização Passagem em Nível - DNIT

Este projeto traz uma sinalização de cruzamento completa, com as luzes, som do sino, movimento da cancela e parada para veículos do tipo CarSystem.

São utilizados 4 feixes de infravermelho para detectar a posição da composição verificando um possível retorno da composição antes cruzar todos sensores.

Servo 9G que aciona a Cancela

O acionamento das Cancelas é feito com Servo Motores 9G que fazem o movimento lento para baixar/levantar e o ajuste da posição pode ser ajustado por Trimpot's sem necessidade de alterar o sketch do Arduino.

Servo 9G com Imã

Para a parada de veículos do tipo CarSystem são utilizados Servo Motores 9G com um imã na ponta do braço que aciona o Reed Switch do veículo.

Diagrama:

Componentes:

Modulo Controle:

1x Arduino Pro-Mini (Ver Texto);

4x Emissores Infra Vermelho 3mm (TIL32);

4x Receptores Infra Vermelho 3mm (TIL78);

4x Resistores 100R 1/8W;

4x Resistores 10K 1/8W;

2x Trimpot 10K;

- Barra de Pinos Macho 2.54mm (Ver Texto);

- Barra Fêmea Macho 2.54mm (Ver Texto);

Sinal Cruz de Santo Andre (Para cada Sinal):

2x Led Vermelho SMD ou 3mm;

1x Resistor 470R 1/8W;

Modulo Som:

1x Resistor 1K;

1x Modulo MP3 DfPlayer;

1x Cartão MicroSD;

1x Autofalante 8Ohms;

Cancela (Para Cada Cancela):

1x Servo Motor 9G;

Parada CarSystem (Para Cada Cancela):

1x Servo Motor 9G;

1x Ima Neodímio

Montagem:

Utilizei um Arduino Pro-Mini, mas pode ser utilizado outro como o Arduino Nano ou Arduino Uno sem problema. A montagem foi feita em uma placa ilhada 10x5.

Instalei barras de pinos 2.54mm para conexão dos servos, leds IR, sensores e postes de sinalização. Para encaixe do modulo de som MP3 DfPlayer utilizei terminais fêmea 2.54mm. 

Você pode montar este projeto conforme a sua necessidade, incluído ou não o módulo MP3 DfPlayer ou alguns dos Servos Motores, o código do Arduino vai rodar sem problemas.

Sketch Arduino:

Você pode baixar o Sketch nesse link e transferir para o Arduino utilizando a IDE: https://github.com/cledersontp/SinalPassagemNivel

Você ira precisar também da biblioteca  DFPlayer Mini Fast que pode ser baixada no seguinte link:

https://github.com/PowerBroker2/DFPlayerMini_Fast

Funcionamento:

O sketch do Arduino monitora se os feixes IR foram interrompidos acionando o som, as luzes e os Servo Motores. Depois de identificar que a composição já cruzou os sensores o sketch reposiciona os Servo Motores, desliga as luzes e o som.

1. Quando o primeiro feixe é interrompido, o sketch entende que a composição está na posição 1. Serão acionadas as luzes, o som, o Servo Motor da Cancela e do Car System. 

Quando este feixe não estiver mais interrompido é disparado um timer que aguarda a chegada da composição ao segundo sensor. Caso o segundo sensor não seja acionado ao final desse tempo o sketch entende que a composição retornou e libera a cancela.

2. Quando o segundo feixe é interrompido o sketch entende que a composição chegou na posição 2 mantendo a cancela fechada.

3. Quando o terceiro feixe é interrompido o sketch entende que a composição chegou na posição 3 mantendo a cancela fechada.

4. Quando o quarto feixe é interrompido, o sketch entende que a composição está na posição 4. Quando este feixe não estiver mais interrompido (final da composição) é disparado um timer que ao final do tempo libera a cancela: Primeiro abre a cancela e apenas quando esta estiver aberta são desligados o som e as luzes e liberado o Servo Motor do Car System.

Instalação dos Sensores:

É preciso instalar os sensores respeitando a sequencia para o devido funcionamento, recomento montar os cabinhos dos sensores com cores diferentes para facilitar essa identificação. Utilizei a seguinte sequência na montagem:

Instalação dos Sensores na mesma sequencia das portas de entrada

Laranja, Verde, Cinza e Azul.

Instalação das Cancelas:

A instalação das cancelas deve ser feita depois de testar o funcionamento dos sensores e das luzes da Cruz de Santo Andre, assim você não haver dúvida se o Servo Motor está na posição Aberta ou Fechada.

Com o servo na posição Aberta (Luzes do Sinal de Passagem Desligadas) coloque a haste no Servo Motor. Observe que nesta posição o servo estará “puxando” a cancela para baixo.

Depois de conectar a cancela no servo na posição aberta, ligue o Modulo e teste o movimento da cancela. Você pode ajustar a posição das cancelas fechadas pelos trimpot's:

ATENÇÃO: O valor dos trimpot's é lido quando o Arduino é ligado, portando você precisa dar um RESET ou Ligar/Desligar o modulo para que a posição das cancelas seja alterada.

Parada Car System:

Antes de conectar o braço aos servos da Ima do CarSystem tenha certeza que estejam na posição correta, conecte o servo motor sem a haste ao Modulo e ligue o circuito. Faça o teste acionando a passagem para confirmar que o servo se move e depois volta para a posição inicial.

Com o servo na posição Fechado (Luzes do Sinal de Passagem Ligados) coloque a haste no servo e ajuste o melhor lugar para sua instalação. Lembre-se do imã estar próximo o suficiente da pista para acionar o Reed Switch do veículo.

Conclusão:

Espero ver muitas passagem de nível animadas nas maquetes por ai! Se tiverem dúvidas fiquem a vontade para mandar!!!

LOJA EXPRESSO DUINO SINALIZAÇÃO PASSAGEM EM NÍVEL R$ 250,00 + Envio Conjunto completo para sinalização de passagem de nível com Luzes, Som e Movimento das Cancela: Placa Principal com Módulo de Som, Par de Sinais Cruz de Santo Andre com Leds, Par de Cancelas e Servo Motores com Suportes para Instalação, Mini Auto-falante, Dois conjunto de Sensores Infra-Vermelhos (Emissor+Receptor) com 30cm de cabo, Dois conjunto de Sensores Infra-Vermelhos (Emissor+Receptor) com 20cm de cabo, Manual de Instalação. - Alimentação 5V (Não Incluída); - Conexão parada CarSystem (Servo+Ima Não Incluido); Para adquirir entre em contato: clederson_p@yahoo.com.br