Este libro sobre Arduino está dirigido a cualquier persona que quiera utilizar esta placa para un proyecto concreto. En efecto, a lo largo de sus páginas, el autor ofrece toda la información necesaria para conducir una red de trenes miniatura con la ayuda de Arduino. Las nociones de programación, preferiblemente en C o C++, y un conocimiento previo de Arduino son una ventaja para la lectura de este libro.

Tras presentar los conocimientos básicos relacionados con la digitalización de una red ferroviaria (direccionamiento, control de velocidad, comandos, circuitos electrónicos...), el autor estudia los protocolos DCC e I²C.

A continuación, unos capítulos dedicados detallan la programación de numerosas interfaces que pueden ser controladas por las placas Arduino Nano, Uno y Mega para digitalizar la red de trenes. De este modo, se lleva al lector a programar un descodificador de retroinformación, el panel de control, la central de mando, un detector de posición de trenes, el control de cambio de agujas, etc.

En total, en este libro se presentan y explican una treintena de programas y casi una veintena de circuitos electrónicos. Permiten al lector comprender el alcance de las posibilidades que ofrece Arduino para digitalizar una red de trenes.

Descargas

• Descargar los ejemplos del libro (4338 Ko)

Prólogo

1. Introducción

Primeros pasos

1. De analógico a digital
   1. 1. Lo analógico y sus limitaciones
   2. 2. Cincuenta años de evoluciones
   3. 3. El cableado digital
2. Microordenadores en la red
   1. 1. La central DCC
   2. 2. El booster
   3. 3. El programador DCC
   4. 4. Los sensores de paso
   5. 5. Los comandos de cambio de agujas
   6. 6. El puesto de mando centralizado
3. La gama Arduino
   1. 1. Una rápida presentación
   2. 2. El Arduino Uno
   3. 3. El Arduino Nano
   4. 4. El Arduino Mega 2560
   5. 5. El Arduino Due
   6. 6. El ESP8266
   7. 7. El RP2040
4. Algunas bases
   1. 1. La instalación
   2. 2. El primer programa
   3. 3. Las bibliotecas
   4. 4. Los programas del libro
5. La realización práctica
   1. 1. KiCad
   2. 2. Los circuitos impresos
   3. 3. Los componentes

Las bases del protocolo

1. Primeras nociones
   1. 1. Las señales eléctricas
   2. 2. El flujo digital
2. El direccionamiento
   1. 1. Los rangos de direcciones
   2. 2. El direccionamiento corto
   3. 3. El direccionamiento largo
   4. 4. ¿Qué direccionamiento elegir?
3. El control de la velocidad
   1. 1. Las muescas de tracción
   2. 2. El modo de 14 muescas de velocidad
   3. 3. El modo de 28 muescas de velocidad
   4. 4. El modo de 27 muescas de velocidad
   5. 5. El modo de 128 muescas de velocidad
4. Las funciones
   1. 1. Las posibilidades lúdicas
   2. 2. El grupo de funciones de 0 a 4
   3. 3. El grupo de funciones de 5 a 8
   4. 4. El grupo de funciones de 9 a 12
5. Los comandos especiales
   1. 1. La difusión amplia
   2. 2. Reinicializar
   3. 3. La parada generalizada
   4. 4. La ralentización
   5. 5. La espera
6. Los comandos de configuración
   1. 1. La programación en la vía
   2. 2. La programación en modo de servicio

Los otros circuitos

1. Las alimentaciones
   1. 1. La alimentación principal
   2. 2. La alimentación secundaria
   3. 3. El plus
   4. 4. La implementación
2. Los amplificadores
   1. 1. La teoría
   2. 2. Los circuitos especializados
   3. 3. La práctica
3. El teclado y la pantalla
   1. 1. Un circuito prefabricado
   2. 2. Una pequeña modificación
   3. 3. Una biblioteca para la pantalla
   4. 4. Un pequeño ejemplo
   5. 5. Algunas pruebas
   6. 6. Las conexiones
   7. 7. La integración
   8. 8. Un poco de recorte
4. El programa de control
   1. 1. Presentación
   2. 2. Funciones de base
   3. 3. La interfaz de usuario
   4. 4. Mostrar la velocidad

El bus I²C

1. Descripción
   1. 1. Las características
   2. 2. Las señales
   3. 3. Las resistencias pull-down
   4. 4. La topología
   5. 5. La escritura
   6. 6. La lectura
   7. 7. El direccionamiento de 7 u 8 bits
   8. 8. El direccionamiento de 10 bits
2. La biblioteca
   1. 1. Algunas explicaciones
   2. 2. El lado maestro
   3. 3. El lado esclavo
3. Convenciones
   1. 1. Los conectores
   2. 2. El escáner de bus
   3. 3. Un protocolo para el tren
   4. 4. Creación de una biblioteca
4. El verificador de bus
   1. 1. El principio del eco
   2. 2. El programa del lado maestro
   3. 3. El programa del lado esclavo
   4. 4. Verificar el cableado

Un primer programa

1. La interrupción necesaria
   1. 1. Una librería
   2. 2. Ejemplo concreto
2. La creación de la señal DCC
   1. 1. La teoría
   2. 2. La creación de los bits
   3. 3. La creación de las tramas
3. La programación
   1. 1. La interfaz de usuario
   2. 2. Los datos de velocidad
   3. 3. Los datos de función
   4. 4. El formateado de los paquetes
   5. 5. El almacenamiento de paquetes
4. Optimizaciones
   1. 1. El problema
   2. 2. El uso de la memoria
   3. 3. Una función de prueba
   4. 4. Realizar ahorros

Las variables de configuración

1. Principio de funcionamiento
   1. 1. La configuración
   2. 2. Los modos de direccionamiento
   3. 3. La programación en vía
   4. 4. El modo de servicio
2. Las variables de configuración
   1. 1. Las principales CV
   2. 2. Las otras CV
3. Un programador dedicado
   1. 1. El formateado de paquetes
   2. 2. La interfaz de usuario
4. La programación en vía
   1. 1. El principio
   2. 2. Los comandos
   3. 3. Implementación

El panel de control

1. Los controladores
   1. 1. Un pasatiempo para compartir
   2. 2. Un sistema modulable
   3. 3. Realización
   4. 4. Las señales analógicas
2. La lectura de los controladores
   1. 1. El principio
   2. 2. La descodificación
   3. 3. La lectura
3. Circuito bonus
   1. 1. Múltiples posibilidades
   2. 2. Las aplicaciones

La gran central

1. Consideraciones técnicas
   1. 1. Se vuelve un poco más complicado
   2. 2. Las entradas-salidas
   3. 3. La salida DCC
2. Los teclados
   1. 1. Los botones
   2. 2. El teclado numérico
   3. 3. Optimización de la memoria
   4. 4. La lectura
3. La pantalla
   1. 1. La pantalla
   2. 2. La biblioteca gráfica
4. Implementación
   1. 1. El circuito impreso
   2. 2. El almacenaje de la información
   3. 3. Las inicializaciones
   4. 4. El bucle principal
5. La gestión de paquetes
   1. 1. El almacenaje y las prioridades
   2. 2. Los paquetes de datos
   3. 3. La elección del paquete

Controladores independientes

1. El hardware
   1. 1. Presentación
   2. 2. Los botones de función
   3. 3. La pequeña pantalla
   4. 4. Un led en bonus
   5. 5. Realización práctica
2. El programa
   1. 1. La librería gráfica
   2. 2. Las grandes cifras
   3. 3. El almacenamiento en flash
   4. 4. Los comandos I²C
   5. 5. Las bases del programa
   6. 6. Lectura de la velocidad
   7. 7. Lectura de los botones
3. Para ir más allá
   1. 1. Un amplificador de bus
   2. 2. Implementación
   3. 3. Realización
   4. 4. La soldadura de los SMD
   5. 5. Pruebas

La retroinformación

1. El protocolo
   1. 1. Inserción de datos
   2. 2. El formato de los paquetes
   3. 3. El canal 1
   4. 4. El canal 2
2. El descodificador
   1. 1. Consideraciones técnicas
   2. 2. El circuito TSC2012
   3. 3. El esquema
   4. 4. El cableado
3. Programación del descodificador
   1. 1. Descodificación de la señal
   2. 2. La interrupción
   3. 3. La extracción del flujo binario
   4. 4. La descodificación de los datos
   5. 5. El procesamiento
   6. 6. Los comandos I²C

La posición de los trenes

1. Los ojos de la red
   1. 1. El principio
   2. 2. Los métodos de detección
   3. 3. El detector de infrarrojo
   4. 4. El problema del ruido
2. Un detector de proximidad
   1. 1. Presentación del circuito
   2. 2. El LM324
   3. 3. El TCRT5000
   4. 4. Funcionamiento
   5. 5. Un pequeño módulo
3. El taquímetro
   1. 1. Presentación
   2. 2. El MAX7219
   3. 3. El cableado
   4. 4. El programa
4. Una central de detección
   1. 1. Presentación
   2. 2. El programa
   3. 3. Implementación

La gestión de los cambios de agujas

1. El método simple
   1. 1. Un poco de vocabulario
   2. 2. Los solenoides
   3. 3. El cableado
   4. 4. Los circuitos TBD62083 y TBD62783
   5. 5. Un circuito más potente
   6. 6. El 7445
   7. 7. La matriz
2. Realización práctica
   1. 1. Los circuitos impresos
   2. 2. Algunas pruebas
   3. 3. Los comandos
   4. 4. El programa de control
3. El método realista
   1. 1. Los motores lentos
   2. 2. Los servomotores
   3. 3. El circuito PCA9685
   4. 4. El circuito de control
   5. 5. Un poco de bricolaje
   6. 6. Utilización de servomotores
   7. 7. Los comandos
   8. 8. El programa

El control de tráfico

1. La división en cantones
   1. 1. Un recorte necesario
   2. 2. Un cantón en detalle
   3. 3. El autómata de ocupación de loscantones
   4. 4. El autómata de las señales
   5. 5. La gestión de la señal amarilla
2. Los cambios de agujas
   1. 1. El principio general
   2. 2. Las excepciones
   3. 3. Un caso complicado
3. La protección contra los cortocircuitos
   1. 1. Una verdadera amenaza
   2. 2. La protección pasiva
   3. 3. La protección activa
   4. 4. El circuito ACS712
   5. 5. Una protección eficaz
4. Detener los trenes
   1. 1. Respetando el semáforo
   2. 2. Frenando por medio de una señal asimétrica
   3. 3. El frenado por medio de corriente continua
   4. 4. Otras posibilidades
5. El control de la velocidad
   1. 1. Una parada suave
   2. 2. El circuito
   3. 3. Los comandos
   4. 4. Gestionar los cortocircuitos
   5. 5. El programa

Otras posibilidades

1. El panel de control
   1. 1. El puesto de mando
   2. 2. El panel de control
   3. 3. El diseño de la red
   4. 4. El circuito de control
2. Las señales
   1. 1. Una señalización realista
   2. 2. Fabricar sus propias señales
   3. 3. El control de las señales
3. El panel de despliegue
   1. 1. Un gran panel
   2. 2. El programa
4. Para ir más lejos
   1. 1. El almacenamiento de la energía
   2. 2. Otras posibilidades
   3. 3. El alumbrado municipal

Anexos

1. Los comandos DCC
2. Las variables de configuración