Het dagboek (2015)

Ofwel: testen, ontstoren en sakkeren ...

Geen enkel project verloopt vlekkeloos: hier is mijn "dagboek" van mislukkingen, opnieuw proberen, ... Kortom: de tegenslagen en hoe ik er mee omging.
Dit is en blijft een wezenlijk onderdeel van de bouw van "Marche-en-Bières", een deel dat ik de lezer van deze website niet wil ontzeggen. Wie weet is het ook leerrijk voor U: al is het maar als troost voor de problemen die je zelf ontmoet tijdens de bouw van je eigen project:

januari '15: Een nieuw jaar, en vol goeie moed probeer ik dit jaar enkele grote stappen met MeB te nemen. De elektronica blijft zeker in het begin van dit jaar een belangrijk item, hoewel ik het steeds moeilijker heb om de kriebels van het "echte" modelbouwen met bvb styreen en lijm te onderdrukken.
In het stappenplan om de nieuwe elektronica in te voeren staan de energievoorziening, noodstopschakeling en de snelheidsregelaars voorop. In eerste instantie zullen die regelaars nog niet luisteren naar seinstanden, maar "gewoon" de gewenste maximumsnelheid op de verschillende baanvakken doorgeven, en reageren op een noodstop. Dat wil zeggen dat er na de eerste omschakeling maximaal twee treinen zullen rijden: één in elke richting, en zonder het gebruik van wissels. De volgende stap wordt het bloksysteem - dus stroomdetectie inbouwen, en de centrale ontwerpen en bouwen - om zo de communicatie met deze detectoren én met de snelheidsregelaars op de hoofdbaan tot stand te brengen. Later volgen de wissels in de schaduwstations en de keerdriehoek.
Waar sta ik begin januari met dit verhaal? Nog bezig met de eenvoudige éénrichting-snelheidsregelaars: Het prototype is gemaakt, en software wordt geschreven en getest. Het gaat om tot 6 printplaatjes op een busprint. Elk printje kan 8 PWM-kanalen aansturen - dus tot 48 blokken zullen hun individueel geregelde rijspanning krijgen. De busprint krijgt (later) via RS232 de seinstanden vanuit de centrale, en geeft en verwerkt signalen van en naar de PWM-printjes.

februari '15: Begin februari, en terugkijkend op het verlanglijstje van de vorige maand, merk ik nu dat ik totaal andere dingen heb gedaan. Vooral servosturingen en een nieuw besturingskastje hebben me bezig gehouden. Dat laatste is een langetermijnproject - het gaat deze keer om een model met grafische 240x320 kleurendisplay, touch-screen, kaartlezer, draai-encoder, oplaadbare batterij en noodknop. Het is inderdaad een ambitieus project, waar 4 microcontrollers zullen samenwerken om alles tot een goed einde te brengen. Het geheel zou in elk geval een pak gebruiksvriendelijker moeten worden dan het huidige kastje, met kleurige menu's en meer informatie op het scherm. Een ontwerp voor het kastje, met een dubbelzijdig "moederbord" geraakt stilaan klaar. De software voor de output naar de grafische controller is alvast knap lastig: heel wat routines moet ik volledig zelf schrijven vanuit datasheet-gegevens...
Wat de servo's betreft gaat het deels om enkele kopietjes van een bestaand ontwerp (waar de microcontroller rechtstreeks de servo-motor stuurt en de positionering leest) en begin deze maand ook eenvoudigere sturingen, maar waar de input via set- en reset-ingangen (pulsen dus) werkt. De in januari genoemde snelheidsregelaars liggen op de werktafel geduldig te wachten tot ik er wél iets mee doe (samen met alweer steeds meer andere spullen)

maart '15: Nog steeds elektronica deze maand, en dan vooral het nieuwe G-LCD kastje. Het ontwerp is intussen klaar, en een eerste (prototype) is gebouwd. Dat het een prototype is, blijkt wel duidelijk: al tijdens het bestukken kwam ik 9 "te verbeteren" items tegen, en dat werden er tijdens de eerste testen nog enkele meer. Simultaan met al dat vallen en opstaan verbeterde ik het ontwerp, klaar voor een (definitieve?) versie.
De strategie voor het ontwikkelen en testen van de software was als volgt: Eerst de voeding, dus de microcontroller die de spanningen in de gaten houdt en regelt (en die zo zorgt voor de batterij, slaapstand, achtergrond-lichtsterkte van de LCD, ...) Deze chip, die ik niet zomaar "Manusje" heb gedoopt, zal later ook het touch-screen en de encoder beheren. Tijdens de eerste testen kwam ik echter op het feit dat ik de tussentijdse resultaten van het interne programma niet kon volgen, en dus nood had aan een display. Het Manusje werd dus voorlopig maar met rust gelaten - en de programmering van de microcontroller die het beeld aanstuurt werd de prioriteit.
Dat dit allesbehalve simpel zou zijn, wist ik wel. Na heel wat pogingen kwam ik half maart nog steeds op GEEN beeld (alleen achtergrondverlichting) - maar intussen was ik al wel wat bugs en niet-geleidende soldeerlassen tegengekomen. Eind deze maand ben ik best wat dagen vrij. Wie weet komt er alsnog een doorbraak...
Al dat elektronisch geploeter doet me wel hunkeren naar de essentie: Rijdende treinen binnen een mooi MeB. Zeker op momenten dat ik geen stap verder lijk te komen krijg ik wel eens zin om al dit gedoe opzij te schuiven. Uit ervaring weet ik echter dat achteraf de draad terug oppakken héél moeilijk is. Volhouden is dus de beste optie.

april '15: Na een goede raad van een minstens even goede vriend, in reactie op de overweging in de laatste alinea die ik vorige mand schreef, pak ik vanaf deze maand de zaken anders aan. Ik heb vanaf nu twee soorten hobbydagen: Het eerste soort noem ik een MebWebDag - waar ik me bezig hou met de verdere bouw van de baan en deze webstek. De tweede soort noem ik R&D-dag - waar elektronisch geëxperimenteer en dergelijke in thuis hoort. Dat wil ook zeggen dat ik voortaan in dit dagboek over twee gebieden iets kan vertellen.
De eerste MebWebDagen (die waren er eind maart al) hebben alvast er voor gezorgd dat er terug treinen rijden. Heel beperkt voorlopig (twee poetstreinen) - maar op zijn minst symbolisch belangrijk. Verder ben ik aan de slag gegaan met de bouw van eenvoudige maar degelijke servosturingen, en die hebben intussen de 16 oude vervangen die al onder de baan zaten. Het vervolg zal heel wat trager gaan, want onder die wissels zitten nog de héél oude telefoonrelais-aandrijvingen. Die moeten eerst nog vervangen worden door mechanieken met servo's, waarvan er eind april 8 klaar zijn om te plaatsen. Momenteel liggen er ongeveer 50 wissels op MeB, en dat worden er (ooit) 101...
Ook de webstek zelf wordt (met hulp) al een beetje verbeterd. Vooral de anderstalige pagina's hadden een belangrijke inhaalbeweging nodig, samen met de pagina's over elektronica. Nu zal je wat pagina's met "even geduld" zien, maar dat zou relatief snel moeten verbeteren.
De R&D-dagen hebben ook winst opgeleverd: begin april was er eindelijk iets meer te zien dan achtergrondverlichting op de G-LCD (zie fotootje). Het leek zo nog bijna niks, maar toch was ik er heel content mee, want het heeft behoorlijk wat gesakker en gecorrigeer gekost voor ik op een behoorlijke manier instructies kon sturen naar het scherm. Ik vreesde er zelfs voor dat ik het schermpje om zeep had geholpen ... maar uiteindelijk bleek dat toch niet zo. De rest van de maand heb ik dan ook met nieuw enthousiasme wat mooiere grafische dingen op het scherm gekregen ... en dat ging op de duur zelfs erg vlot, getuige ook dit filmpje

mei '15: De MebWebDagen zijn deze maand (en waarschijnlijk ook nog de volgende) gevuld met het vervangen van wisselaandrijvingen. Omdat die soms op moeilijk bereikbare plaatsen liggen, heb ik een bijzonder hulpmiddel in gebruik genomen. Het ding had ik vorig jaar in een zotte bui gekocht, maar het blijkt nu bijzonder nuttig: een endoscoop. Het is immers moeilijk om in je eentje een servo-aandrijving precies te plaatsen, zeker wanneer je langs de bovenkant van een wissel niet kan zien of je wel op de juiste plaats zit. Een extra paar ogen is dus bijzonder nuttig: Endoscoop langs boven, en laptopje onderaan - waardoor ik zeer gemakkelijk kan kijken waar de steldraad van de wisselbiels ergens zit.
R&D gaat intussen ook stap voor stap vooruit, al lijkt het soms op een processie van Echternach. Vooral de communicatie tussen de interne controllers is begin mei het centrale werk. Dit gebeurt via I2C (eigenlijk TWI) waarbij elke slave via een derde verbinding kan aangeven dat hij iets wil zeggen. De protocollen voor deze (snelle) communicatie kregen stilaan vorm, met als resultaat dat de eigenschappen van scherm-elementen vanuit de centrale controller worden doorgegeven, om door de grafische controller te worden omgezet in concrete data voor het scherm...

Klikken voor een filmpje

juni '15: Hoewel er intussen weer wat vooruit/achteruit wordt gegaan bij het ontwikkelen van de software voor de G-BOX, is er intussen globaal zeker vooruitgang. De "Master"-chip beheert al redelijk wat data, en het touchscreen krijgt stilaan zijn rol. Een hulp-chip kan er al mee communiceren, en de coördinaten van de plek waar er op het scherm is gedrukt doorgeven aan de Master. Dat wil zeggen dat het menu actief kan worden, en het toestelletje dus stilaan "echt" gebruikt kan worden (al is het voorlopig om interne data te tonen of aan te passen.) De eerstvolgende tussenstap - interne data tonen vanuit de verschillende chips, zodat ik tijdens het ontwikkelen van de software kan zien wat er (eventueel) fout gaat - is intussen OK. De menu's zelf zijn half juni functioneel, en ik kan stilaan meer met de inhoud bezig zijn: de user-interface (het deel buiten de menu's) ontwerpen, grafische elementen ontwikkelen en gebruiken.
De wisselaandrijvingen die ik had voorbereid zijn intussen allemaal geplaatst, nu is het kwestie om een reeks nieuwe aandrijvingen te maken. Dat betekent nog heel wat resin gieten, servo-houders samenstellen, printplaatjes maken, ... voor de volgende 24 (!) wissels. De siliconenmallen zijn - na iets meer dan 20 afgietsels per mal - versleten, en er zijn nieuwe gemaakt voor de toekomst.
Deze webstek wordt stilaan ook deels vernieuwd: het deel over "besturing" heeft een nieuwe menu-indeling gekregen. Enkele items zijn intussen al ingevuld, zoals pagina's over de G-BOX, de noodstopregelaar, communicatie, ... Andere zijn nu nog "under construction", en zullen volgen naarmate de elektronica op de baan verder ontworpen, gebouwd en toegepast wordt. Juni is op het werk een erg drukke maand, wat de vooruitgang van de projecten niet ten goede kwam.
Naar aanleiding van het 40-jarig bestaan van MTD (de modelspoorclub waar ik lid van ben) wordt er eind oktober een grote expo gehouden. Daar wil ik graag een klein, maar best speciaal projectje voor verwezenlijken. De eerste stappen zijn genomen ...

juli '15: In de eerste helft van de maand hadden ze me op het werk veel nodig, en zijn de diverse projecten maar weinig opgeschoten. De hitte begin deze maand maakte het ook bijzonder lastig om iets te doen op zolder. Mijn mobiele airco was er om de één of andere reden niet tegen opgewassen...
Waar ik vooral mee bezig ben geweest, is het MTD-wedstrijdprojectje. Daar heb ik ook maar meteen een nieuwe webpagina aan gewijd, want het is een verhaal op zich met intussen al best wat foto's. Kort samengevat is de basisconstructie een feit, en is de elektronica volop in de maak. Wat ik er vooral leuk aan vind is dat ik samen met modeltrein-elektronica eindelijk ook eens bezig ben met "echte" modelbouw: kunststof, lijmen, plamuren, schilderen, ...
Het andere nevenproject - de G-BOX - zit (alweer) lastig te doen. Er zijn wel wat stappen vooruit, maar ik zit nog steeds in de fase van touchscreen-menu's, met een hardnekkige bug. Intussen zou ik graag de verschillende schermen uitwerken en in de praktijk betrouwbaar maken. Nog een hoop denk- en testwerk.
MeB zelf - daar wil ik in de tweede helft van de maand zeker tijd voor maken, want er heeft alweer een tijd geen trein gereden. Er zijn nog best wat servo's en -modules die aangesloten moeten worden, en er zijn er nog veel meer die ik moet samenstellen, plaatsen, aansluiten, ...
Intussen heb ik een pittige PC-voeding klaar staan om er al de elektronica mee aan te sturen, op een trein-veilige manier.

augustus '15: Net als eind juli wordt augustus ingepalmd door het microbaantje. Na al de elektronica van de afgelopen jaren is het geweldig leuk om eindelijk nog eens met styreen, lijm, verf, ... bezig te zijn. De elektronica speelt in dit project ook mee, samen met wat mechanica, maar vooral de echte modelbouw en fantasie spelen de hoofdrol.
Het wordt een mooi kijkdoosje, dat de toeschouwer de kans geeft om alles rustig van alle kanten te bekijken. Een stukje straat, waar achter de gevels vanalles gebeurt (en beweegt). In wezen gebeuren er achter de gevels veel foute zaken, maar dat verhaal zie je alleen als je alles bekijkt, en wat puzzelt met wat je ziet. Dit project kan je dus op vele manieren bekijken: Technisch "hoe-doet-ie-het", Verkennend "oh-kijk-daar-eens", Verklarend "hoe-komt-ie-erbij".
Begin augustus heb ik nog geen naam voor het baantje, maar Frans-klinkend en "criminal minds" in gedachte groeit er wel een richting voor een idee ...

september '15: Na wat vakantie deed ik volop verder met het microbaantje. Het heeft intussen een naam gekregen, die uiteraard kryptisch verwijst naar wat er allemaal gebeurt in de huizen. Er zijn vijf ruimtes in de woningen: een garage, waar een slecht betaalde arbeider het gemunt heeft op de motor van zijn baas. Zijn baas kampt daarboven met hopen achterstallige rekeningen, en een schuldeiser die een mannetjesputter bij heeft. Boven de modelspoorwinkel, waar alles peis en vree lijkt, is er een "sexy scene" aan de gang, en boven vermaakt een tiener enkele meiden met zijn nieuwe disco-installatie.
Half september waren de huizen overigens klaar, en was ik begonnen aan het laatste en misschien wel moeilijkste stuk: het doorgeneden trammetje voor de deur - waar ook wat bewegin in zit. Het bouwen ging trouwens niet zonder slag of stoot. Het straatlantaarntje was al enkele keren "geraakt" bij werkjes in de buurt, en uiteindelijk fataal gebroken. Het was dan ook volledig opnieuw te maken, wat me bijna een dag extra kostte. Een grotere ramp eind september: Bij het verwijderen van teveel bevuilde ruitjes in het trammetje schoot ik er met een mes doorheen, met als resultaat een gedwongen opnieuw-bouwen en dus véél tijdverlies.
Behalve wat aansluitngen is de elektronica-hardware klaar - voor de discotheek werd er trouwens een vierde microcontroller in gebruik genomen - en rest er enkel nog wat programmeerwerk - vooral data via een Excel-spreadsheet. Dit is trouwens een handig systeem geworden: Programma is Bascom (met steeds meer assembler), data in Excel, kopiëren-plakken en compileren, met AVR-Studio programmeren en testen.

oktober '15: Ook deze maand wordt gedomineerd door de bouw van het microbaantje, dat klaar moest zijn voor de expo van MTD op 24 en 25 oktober. Vooral het trammetje vroeg nog heel wat werk, onder andere omdat er tijdens de bouw van de kap iets grondig fout ging en ik er opnieuw aan kon beginnen. Het trammetje moet daarna ook nog wat rijdraad krijgen, en nog enkele figuurtjes op straat maken het geheel af. Het bed in de slaapkamer vraagt nog wat aandacht, want het beweegt nog maar amper. Waarschijnlijk is er een stukje ergens gekomen dat de boel blokkeert. ToDo: voorzichtig het bed verwijderen, nakijken, herstellen en terugplaatsen - en stap 1 en 4 absoluut zonder de kroonluchter te beschadigen ...
De elektronica voor het diorama was vorige maand al zo goed als klaar, maar de aansturing en synchronisatie van de lampjes met de dag/nachtcyclus vraagt nog wat programmeerwerk. Met nog 12 vrije dagen moest er zeker wat kunnen, maar er mocht niet teveel fout gaan. De resterende dagen wou ik immers opruimen, en de club helpen met het opzetten van de rest van de expo. Half oktober was het baantje klaar, op wat poetswerk en een documentatiemapje na. Het kleine ding had op de expo veel bekijks, en het heeft de wedstrijd overtuigend gewonnen. Onnodig te zeggen dat ik hier fier op ben ...
Eind oktober - ook voor de deadline - had ik nog wat tijd over, en ging ik terug aan de slag met MeB: terug rijdende treinen, wisselsturingen vervangen, ... en ook met wat dingen die ik aan bevriende collega-modelbouwers beloofde (vooral etswerk). Het vervangen van de wisselsturingen zal in elk geval nog wel even duren: het gaat immers zowel om de fysieke sturing (servo's ipv relais) als om de elektronica ...

november '15: Deze maand was het vooral terug elektronica en wissels. Terug de draad opnemen - en dat was hier en daar letterlijk - van MeB. Bij het opstarten van de fragmentwedstrijd had ik dat allemaal laten liggen. De rechtse ingang van het station Boulroie had deels geplaatste en aangesloten servo's, maar vooral niet-aangesloten exemplaren. Het kastje om de servo's mee af te regelen had ook nogal wat kuren (wat vooral lag aan communicatie-synchronisatie). Het nieuwe kastje verder afwerken zou teveel tijd vragen: zo snel mogelijk terug rijdende treinen was en is een prioriteit - de kleinkinderen wachten hier al veel te lang op.
De eerste stap is daarom alle wissels van een werkende servo voorzien, weliswaar nog niet centraal aangestuurd. Voorlopig moeten ze gewoon in een default-stand staan, en moeten uiteraard de railstukken juist aangesloten zijn. Concreet betekende dat een volgende reeks servo-steunen voor wissels bouwen, met aansturingsprintjes. Ook de software was bij te werken, zodat het regelkastje terug wat bruikbaar werd. Ik ontwierp ook een eenvoudig communicatieprintje, zodat de servo's en de nog te bouwen centrale vlot kunnen samenwerken. Een nieuwe voeding (met noodstop) werd voorbereid om de huidige voeding deels te vervangen. Dat printje is nu alvast bruikbaar om servoprintjes te testen.
Het plaatsen van al de nieuwe servo-aandrijvingen is een lastig karwei, dat zeker nog in de volgende maand zal doorgaan. Momenteel liggen er 51 wissels op MeB, en verschillende er van hebben nog oude telefoon-relais-wisselomzetters. Als ik deze maand de rechter-ingang van Boulroie OK krijg, kunnen er terug (eenvoudig) treinen rijden. De schaduwstations (behalve de keerdriehoek) waren al klaar. Andere wisselstraten kunnen dan volgen in deze en volgende maand.

december '15: De maand begon alvast in mineur: Omdat de servo's op de werktafel wel goed werkten, maar onder de baan soms niet, besloot ik uiteindelijk om de voeding van de baan aan te pakken. Die zou ik normaalgesproken pas later gedeeltelijk vervangen, omdat ik de verbouwde PC-voeding nog nodig heb om de nieuwe snelheidsregelaars te ontwikkelen. Daarom plaatste ik tijdelijk een andere PC-voeding in plaats van een zeer oud (en lawaaierig) model. Bij het her-aansluiten kreeg ik te maken met het gevolg van de in de afgelopen 15 jaar "organische groei" van de centrale: kluwen draad, lukrake kleurcodes, ... en verwijderde ik per ongeluk de verkeerde van 5 (!) transfo's. Gelukkig was het vrij snel verholpen, en begin deze maand reden er terug (twee) treinen op MeB. De servosturingen werkten hierna ook prima, en ik kon dus verder gaan met het vervangen van wisselaandrijvingen.
In de tweede helft van de maand was er een andere tegenslag: Tijdens het plaatsen van een nieuwe TV-Decoder kreeg mijn thuisnetwerk serieuze kuren. Draadloos wou niet meer werken, daarna het bedrade netwerk niet, daarna helemaal niks, dan terug alleen het draadloze, ... het heeft meer dan een week geduurd eer alles terug werkte. Veel tijdverlies en gesakker. Toen ik overwoog om een nieuwe router/modem aan te schaffen, maar toch nog maar eerst (opnieuw) een factory-reset deed, ging hij terug aan de slag. Hij lijkt wel alsof dat ding toch verstand heeft, en wist dat hij bijna onderweg was naar het containerpark ...
Om het jaar toch met enkele positieve noten af te sluiten: Wat geslaagd etwerk gedaan, een nieuwe RGBWX-sturing bijna klaar, en een nieuw systeem gevonden om grote hoeveelheden data relatief gemakkelijk vanuit Excel naar sourcecode over te brengen. Met die laatste kan ik (grote) settings-bestanden eerst in Excel (laten) voorbereiden - heel wat gemakkelijker dan eindeloze rijen cijfers in te tikken...

Zie ook: dagboek 2014 - foto's 2015 - dagboek 2016