Zelf een geautomatiseerd spoorbouwovergangsportier bouwen: Veilige treindetectie

Een automatisch spoorbouwovergangsbeheersysteem is een eenvoudig maar zeer nuttig project dat de overgangspoorten automatisch opent en sluit bij detectie van een aankomend of vertrekkend treintje.

Traditioneel worden spoorbouwovergangen handmatig bediend door een wachter. Informatie over treinaankomst komt van het dichtstbijzijnde station. Maar veel overgangen zijn onbemend, wat leidt tot ongelukken. Om menselijke ingripeling volledig te elimineren, is automatisering nodig. Handmatig bedienen is moeilijk en leidt tot vertragingen bij sluiten, wat ongelukskansen vergroot. Dit systeem is volledig geautomatiseerd en werkt op basis van een simpele NPN-transistor.

Hoe werkt het?

Het systeem gebruikt het basisprincipe van een LDR-sensor (lichtgevoelige weerstand). Zolang het licht van de LED op de LDR valt, is de weerstand laag. Wanneer een trein tussen de LED en de LDR rijdt, valt er schaduw op de LDR, de weerstand stijgt, en door spanningsdeling ontvangt de transistor spanning op de basis. De transistor schakelt dan als een gesloten schakelaar voor de motoren, die de poorten openen of sluiten.

Voor dit model worden BO-getande motoren gebruikt. In de praktijk kan een brushless DC-motor worden gebruikt voor hogere koppel bij lagere toer. Het project kan verbeterd worden met infraroodsensoren of een microcontroller, maar door budgetbeperkingen bleven we bij de transistorschakeling.

Gebruikte componenten

• Transistoren – BC547 NPN – 4 stuks
• Sensoren – LDR – 2 stuks
• LED's – 2 witte (voor sensor) + 3 gele (straatverlichting)
• Weerstanden – 220 Ω (2x), 47 kΩ (2x), 1 kΩ (2x)
• Zenerdiodes – 1N4148 – 2 stuks
• BO-getande motoren – 2 stuks
• Veroboard voor de schakeling

Schema:

Bouwhandleiding

1. Verzamel alle componenten en bouw de schakeling op het veroboard. Soldeer voorzichtig – transistoren zijn hittegevoelig.
2. Maak een houten basismodel naar wens, kleur het in en maak alle aansluitingen. Klaar!
3. Treinmodel – Koop eenvoudig een speelgoedtrein.
4. Straatlantaarns – Gebruik drinkstrookjes met buigbare hals en monteer de LED's aan het uiteinde.
5. Sensoropstelling – Plaats de LED en LDR tegenover elkaar zodat de LDR in het donker komt zodra de trein ertussen rijdt.

Bekijk de video voor een visuele demonstratie.

Dit project is copyright Sparsh Kishore Kumar (India, Dehradun), student Engineering aan de Graphic Era University.