Inne odpowiedzi zapewniły doskonałe dane wejściowe; Moja odpowiedź koncentruje się wyłącznie na wykrywaniu bliskości (i obecności) modeli pociągów, bez identyfikacji, w skalach, którymi się interesuję, w małych skalach N i T.
Pamiętając o potrzebie prostoty oprogramowania, kombinacja nadajnika podczerwieni z czujnikiem będzie najłatwiejsza. Wspomnienie o urządzeniach TSOP wskazuje, że już oceniasz tę ścieżkę. Zastanów się zamiast tego TSSP4P38, który został zaprojektowany specjalnie do wykrywania zbliżeniowego za pomocą podczerwieni o częstotliwości 38 kHz:
Stwierdzenie, co może być dla Ciebie oczywiste: Wykrywanie odległości w czasie lotu fal elektromagnetycznych (IR, radar itp.) Jest niepraktyczne dla twoich celów: Biorąc pod uwagę prędkość światła, rozdzielczość w femtosekundach lub niższa jest potrzebna dla 0 do 10 centymetrowe odległości docelowe, z którymi prawdopodobnie pracujesz (w skali 1: 160 N). Spekuluję, że w ścieżkach tranzytowych w „prawdziwym świecie” wspomnianych w komentarzu odległości mogą być większe.
Mechanizm czujnika odbijającego podczerwień stosowany w modelowych kolejach zwykle wiąże się z intensywnością odbijanego sygnału podczerwieni, który wzrósłby według prawa odwrotności kwadratu przy zbliżaniu się lokomotywy.
Twoje urządzenie musiałoby mieć diodę IR LED, taką jak TSAL6200 i TSSP4P38, umieszczoną na czymś podobnym do schematu na stronie 5 arkusza danych TSSP. Kombinacja byłaby montowana między krawatami na twoim torze, jedna skierowana w każdą stronę. Jeśli zamontujesz go wystarczająco nisko i skierujesz prawie równolegle do ścieżek, odbicia obiektów zewnętrznych zostaną zminimalizowane, a ścieżki będą działały jak migacze.
Sygnał wyjściowy TSSP jest logicznym impulsem o czasie trwania proporcjonalnym do odbitego IR. W miarę zbliżania się lokomotywy kolejne impulsy stają się dłuższe, więc odczyty co najmniej 2 kolejnych impulsów, najlepiej kilku kolejnych, zapewnią zestaw czasów trwania impulsu, a tym samym wskazanie prędkości. Z arkusza danych:
Szerokość impulsu wyjściowego TSSP4P38 ma prawie liniowy związek z odległością emitera lub odległością obiektu odbijającego. TSSP4P38 jest zoptymalizowany do tłumienia prawie wszystkich fałszywych impulsów pochodzących z energooszczędnych świetlówek.
Jeśli pozostaniesz przy praktycznych wymaganiach dotyczących precyzji urządzenia, możliwe jest „szybkie” kontra „wolne”, „zbliżające się” i „cofanie” oraz oczywiście obecność lokomotywy w zasięgu czujnika.
Będziesz musiał bazować na systemie, aby uwzględnić odbicia statyczne, np. Od scenerii. Ponadto, kalibracja rzeczywistej prędkości względem kolejnych długości impulsu zapewni mapowanie zakresu „szybkiego” / „wolnego”.
Czas trwania impulsu można zmierzyć za pomocą wejścia timera / licznika na wybranym mikrokontrolerze. W Internecie jest kilka przykładów robienia tego na Arduino, ale jak wspomniałeś zamiast tego za pomocą Launchpada Stellaris, mogą być potrzebne pewne badania.
Jest to ogólny przegląd rozwiązania, możesz zapytać, czy konkretne aspekty wymagają wyjaśnienia. Domyślając się, biorąc pod uwagę Twoje pochodzenie, nie będzie to projekt na noc, ale można go osiągnąć w okresie wakacyjnym. Niektóre z gotowych modeli kolejowych , o których wspomniałeś, wykorzystują ten mechanizm.
W celu bardziej ogólnej dyskusji na temat odległości należy spojrzeć na odpowiedź z wcześniejszego pytania.