Добрый день. Столкнувшись с недостатками или нехваткой нужного функционала электроники Lego, используемой для моторизации поездов, задумались над созданием собственной электроники, исключающей данные недостатки. Хотел бы тут поделиться своими мыслями и получившимися результатами и спросить совета у форумчан. I. Постановка проблемы. Недостатки стандартной электроники Lego. 1. Большое потребление тока в режиме ожидания. Стандартный ИК-приемник (Power functions receiver unit) в режиме ожидания потребляет 18 mA, что при стандартной емкости батареек типа ААА в 1000 mAh позволяет ему непрерывно работать не более 55 часов, т.е. чуть более 2 дней. А если поезд будет не просто стоять, а еще и ездить, то время активной работы сильно сократиться, что неудобно. 2. Необходимость вручную управлять движением поезда. Т.е. включать и выключать его. Что неудобно при интенсивном использовании поезда. 3. Малая емкость батареек или аккумуляторов ААА, что приводит к необходимости частой их смены. II. Требования к разрабатываемой системе. В результате мы сформулировали требования к электронике, которая может исправить приведённые проблемы и расширить функционал для управления поездами: 1. Низкое потребление в режиме ожидания работы. Желательно менее 1 mA. В результате время работы в режиме ожидания для батареек ААА должно увеличиться до 500-1000 часов, а при более емком аккумуляторе – еще в 2-4 раза. 2. Наличие кнопки для полного отключения устройства. 3. Большая емкость элемента питания. Желательно увеличение емкости в 2-3 раза по сравнению со стандартным батарейным блоком. 4. Возможность управления поездом стандартным пультом Lego (Power functions ir speed remote control) c ИК-передатчиком, по стандартному протоколу PF v.1.2. Предусмотреть возможность выбора ИК-канала на поезде (1-4). 5. Работа в 2 режимах: ручном (управление поездом с пульта) и автоматическом (поезд ездит по заранее выбранной программе). В автоматическом режиме добавить возможность выбора нескольких программ (больше 5). 6. Размер системы должен позволять монтировать ее в стандартный отсек поезда Lego. 7. На поезде должен быть установлен цифровой индикатор, который будет показывать устанавливаемую скорость и программу. 8. Поведение в ситуации разрядки. Когда аккумулятор разрядится (заряд менее 5%) индикатор на поезде должен начать мигать. Желательно, чтобы при разряде поезд автоматически ехал до конкретного места, в котором он должен заряжаться (останов по сигналу от датчика). 9. Зарядка аккумулятора. «По умолчанию» должна быть проводная зарядка. Также предусмотреть зарядку поезда закрытом городе («за защитой»), либо контактным способом («рожки» на поезде, на которые опускается платформа с контактными пластинками) или бесконтактным (Wireless). III. Прототип No1 В результате мы разработали первый прототип нашего устройства. В данный момент это Arduino Pro Mini с кучей проводов и дополнительных элементов (ИК-приемник, цифровой индикатор, драйвер двигателя). В качестве питания используется аккумулятор Turnigy 2200mAh 3S 25C Li-Po, что теоретически позволит поезду ездить от 8 до 11 часов (вместо 3-4). Пункты 1-8 мы выполнили. Остался частично пункт No9. Сейчас используется проводная зарядка, проводим изыскания в области беспроводных зарядных устройств. Плюс есть желание сделать данное решение красивым, эстетически завершенным, и, разумеется, пригодным для использования другими потенциальными потребителями. Для этого мы разрабатываем (пока ещё) контроллер поезда на одной печатной плате размером 16 х 100 мм, на ней расположен ИК-приемник, цифровой индикатор (7-сегментный светодиодный одиночный), кнопка включения/выключения устройства и элемент для переключения ИК-каналов (DIP-переключатель). Для него хотим напечатать корпус на 3Д-принтере. Теперь вопрос. Какой ещё функционал можно было бы реализовать в подобном устройстве? Наверняка многие из Вас задумывались, что бы хотелось иметь в поездах Lego. Подскажите нам что. |