Digitális ikerpár - vasútmodellhez

Félév: 2024-2025 ősz

Kategória: Nincs megadva

Téma leírása

Ki nem nézte meg gyerekkorában a játékbolt kirakatában a kisvasutat? Ki ne akart volna otthonra magának is egy terepasztalt? Ezzel a témával egy ilyen gyerekkori álmot hozhatunk vissza.

Ma már a kisvonatok is "digitálisak", mikrokontrollerekkel tudjuk a mozdonyokat, váltókat vezérelni, ehhez egy szabványos protokoll / intérfész (NMRA DCC) áll rendelkezésre. Szenzorokkal (RFID, HALL, áram érzékelő stb.) információt tudunk gyűjteni arról, a pályán éppen hol tartózkodnak / hol haladnak át a szerelvények. 

A téma alatt több feladatból lehet választani:

1. Meg kell tervezni majd meg kell valósítani egy olyan szoftvert, mely egy tetszőlegs terepasztal digitális ikerpárja. Ez várhatóan egy több résztvevős, több éves feladat - cél egy "dobozos" termék létrehozása. A munkához részben felhasználható a "Rocrail" open source alkalmazás is (https://wiki.rocrail.net/doku.php).

• Ehhez egy grafikus felületen fel kell tudni venni a pályát, be kell tudni rajta jelölni az egyes szenzorok, vasúti jelzők helyét.
• A gyűjtött adatok alapján pontosan követni kell a szerelvényeket, és meg kell tudni jeleníteni a grafikus felületen. 
• A szerelvényekhez menetrendet kell tudni készíteni.
• A szerelvényeket a menetrend szerint közlekedtetni kell a pályán - ehhez a váltókat helyesen be kell állítani, majd a vonat sebességét szabályozni. Cél, hogy egyszerre minél több szerelvény tudjon a pályán ütközés nélkül közlekedni.
• A pálya mellett elhelyezett jelzőket a forgalomnak megfelelően állítani kell.
• Végül, a napszaknak megfelelően, az egyes tereptárgyakat (világítás az épületekben, szélmalom stb.) is kapcsolgatni kell.

2. Egy ESP32 mikrokontroller felhasználásával egy dekódert kell készíteni egy mozdony számára, mely a sínen érkező DCC parancsokat dekódolja, ez alapján vezérli a mozdonyt / kocsit.

3. A vasúti jelzőket, valamint a terepasztal tereptárgyait Arduino / ESP mikrokontrollerekkel működtetni kell. A parancsokat kaphatják a digitális ikerpártól, de MQTT protokollon keresztül tetszőleges alkalmazásból (pl. node red) is vezeréleni kell tudni ezeket.

4. A sín alatt elhelyezett RFID olvasókkal el kell tudni olvasni az egyes vasúti kocsik aljára ragasztott RFID matricákat. Az olvasó felett elhaladó szerelvény kocsijainak azonosítóit adatbázisban kell rögzíteni, amit a "digitális ikerpár" használni tud. Az RFID olvasók ESP 32 mikrokontrollerre csatlakoznak, az adatokat az adatbázisba MQTT protokollal kell továbbítani.

A feladatokat a TK-ban található terepasztalon lehet végrehajtani, kipróbálni. Megtekinthető az I épület fsz. 017-ben. A programozás mellett, mint "hobbi" tevékenység, rengeteg terepépítési feladatot lehet végezni :)

Feltételek

• mikrokontrollerek programozása (ESP, Arduino)
• frontend fejlesztésben jártasság

Maximális létszám: 4 fő