Diário de Bordo

Antes do Diário de Bordo

A história da ferrovia teve início antes da criação deste Diário de Bordo.

Em 2022, foi retomada com maior dedicação a atividade de ferromodelismo, dando início à ferrovia que seria posteriormente ampliada, modificada e aperfeiçoada até chegar à atual Ferrovia EFMN 74.

Nos primeiros anos foram assentados trilhos e construídos cenários, pontes, túneis, estação, curral, vegetação e outros elementos, em um processo contínuo de experiências, correções e aprendizado.

Nesse período ainda não era mantido um registro organizado dos trabalhos realizados.

O Diário de Bordo propriamente dito teve início em julho de 2026, quando os principais trabalhos, decisões, experiências e avanços do projeto passaram a ser registrados sistematicamente.

A partir de agosto de 2026, diante do aumento da quantidade de decisões técnicas e operacionais, o Diário passou a ser organizado por temas, facilitando a consulta e servindo também como futura fonte de requisitos para o desenvolvimento do software de controle.

Arquitetura geral e automação

Critério de registro: este item reúne a filosofia e as decisões de arquitetura que orientam toda a automação. A distribuição exata de entradas, saídas, rotinas e parâmetros de cada ESP32 será consolidada posteriormente na documentação técnica e no software específico da EFMN 74.

Revisada a arquitetura de automação para uma estrutura distribuída: a GCP — Gaveta de Controle Principal mantém a ESP32 principal e as funções centrais de supervisão e comunicação, enquanto GA1, GA2 e GA3 passam a possuir uma ESP32 própria para executar localmente os comandos e leituras de sua respectiva área.

As ESP32 regionais deverão se comunicar com a ESP32 principal, evitando a concentração de toda a fiação de sensores e servos na GCP. Essa distribuição reduz o comprimento dos condutores de sinal, simplifica a manutenção e permite que cada área tenha firmware C++ próprio.

Estruturados os modos de operação Analógico e DCC, mantendo-se os dois sistemas para permitir a utilização das locomotivas analógicas existentes, a futura incorporação de locomotivas digitais DCC e possibilitar que amigos e visitantes possam operar a EFMN 74 de forma simples pelo modo analógico, sem as restrições e configurações próprias da operação digital; definidos também os conceitos dos painéis de controle, tablets e sinótico.

Estruturadas rotas automáticas e estabelecidas regras para impedir rotas conflitantes.

A maquete foi dividida em três áreas operacionais para simplificar a lógica de detecção: Área 1 — Serviços, compreendendo Estação, pátio de cargas, manutenção e rotunda; Área 2 — Túnel; Área 3 — Armazéns. O S1 atua como fronteira entre as Áreas 1 e 2 e o S2 como fronteira entre as Áreas 1 e 3.

A localização de GA1, GA2 e GA3 deverá aproveitar a proximidade física com os desvios e sensores de cada área, reduzindo a quantidade e o comprimento da fiação de sinal e tornando testes, ajustes e manutenção mais simples.

Durante a fase atual, todas as decisões operacionais, de segurança e de automação devem ser registradas. A separação posterior em rotinas de software será feita quando começar o desenvolvimento do programa.

Definida a separação entre documentação técnica e sistema de controle: os documentos oficiais poderão ser fechados em DOCX/PDF, enquanto as interfaces operacionais serão desenvolvidas em HTML, CSS, JavaScript e SVG, comunicando-se com a lógica em C++ das ESP32.

Alimentação elétrica e proteção

Filosofia adotada: a alimentação deverá ser organizada de forma segura, protegida, setorizada e de fácil manutenção. Sequências exatas de ligação, cores, bitolas, bornes, terminais e demais detalhes físicos pertencem ao Projeto Elétrico e ao Projeto de Cabeamento da EFMN 74; quando citados neste Diário, permanecem como registro das decisões e experiências de montagem.

Incorporado nobreak de 600 VA para aumentar a segurança da alimentação elétrica e adotado DPS antes do nobreak como proteção adicional.

Instalados e organizados os barramentos de L1, L2, +5 V e GND.

Instaladas barras duplas, abaixo da mesa, de conectores Sindal nos barramentos de L1 e L2 para melhorar a distribuição da alimentação, reduzir mau contato e facilitar derivações e manutenção.

Iniciado o detalhamento da alimentação elétrica das gavetas, partindo da tomada de energia e do nobreak.

Mantido em estudo o detalhamento definitivo do percurso de alimentação entre nobreak, proteção, chave geral, indicação, fontes e ESP32; a sequência final deverá ser consolidada no projeto elétrico antes de ser adotada como referência de montagem.

Definido barramento principal em corrente contínua para distribuir alimentação às gavetas, com derivações individuais de positivo e negativo.

Detalhadas cores e bitolas dos condutores, utilização de terminais tipo garfo nos bornes das fontes e procedimento de crimpagem.

Gavetas de controle e eletrônica

Filosofia adotada: as funções da ferrovia serão distribuídas em gavetas especializadas para facilitar organização, manutenção, testes e futuras alterações. Dimensões, tensões, fusíveis, conectores, módulos e disposição física registrados a seguir são características específicas da EFMN 74 e deverão ser consolidados nos projetos elétrico, eletrônico e mecânico correspondentes.

As gavetas foram definidas e distribuídas de acordo com as áreas da maquete e são:

• GCP — Gaveta de Controle Principal: alimentação, proteção, distribuição de energia, seleção dos modos Analógico/DCC, ESP32 principal, comunicação com as ESP32 das áreas e funções centrais de controle, incluindo a integração das interfaces de tablet, TV e sinótico.
• GA1 — Gaveta Área 1: atende a Área 1 — Serviços, incluindo Estação, pátio de cargas, manutenção e rotunda; concentra a ESP32 da área, os sinais dos sensores, o acionamento dos desvios e as funções de iluminação e som correspondentes à Área 1.
• GA2 — Gaveta Área 2: atende a Área 2 — Túnel; concentra a ESP32 da área, os sinais dos sensores, o acionamento dos desvios e as funções de iluminação e som correspondentes à Área 2.
• GA3 — Gaveta Área 3: atende a Área 3 — Armazéns; concentra a ESP32 da área, os sinais dos sensores, o acionamento dos desvios e as funções de iluminação e som correspondentes à Área 3.
• GAR — Gaveta Analógica e Rotunda: controle da alimentação e operação analógica das linhas, incluindo fonte CC, reostato/PWM e seleção de sentido dos trilhos, além das funções relacionadas à Rotunda.

Em 17/09/2026 foi iniciada a montagem física da GA3, com o corte da base de MDF nas dimensões de 34 × 45 cm.

Para reduzir os gastos nesta etapa, será utilizada inicialmente a ESP32 da bancada de testes.

Foram adquiridos uma protoboard de 830 pontos, 30 metros de fio 22 AWG e uma fonte chaveada provisória de 5 V e 10 A para a montagem e os testes da gaveta. Após a conclusão da gaveta de controle, esta fonte será guardada como sobressalente.

Na GA3, a ESP32 e os componentes eletrônicos de conexão serão instalados na protoboard durante a fase de testes e validação.

Os módulos MOSFET serão usados no comando de iluminação e outras cargas. O buzzer foi incluído para avisos sonoros durante os testes e a operação.

Na GA3, a alimentação de +5 V dos servos será comutada por relé; o GND permanece comum e os sinais de controle seguem para a ESP32. Os módulos MOSFET adquiridos ficam destinados à iluminação e a outras cargas.

A antiga GIS/GCI — Gaveta de Iluminação e Som foi cancelada. Seus componentes e funções serão distribuídos e setorizados entre GA1, GA2 e GA3 conforme a área correspondente. A GAR permanece como está e não recebe essa redistribuição.

As dimensões de 50 × 40 cm, com placa de montagem de 48 × 38 cm, permanecem como referência das gavetas já estudadas.

Em 08/09/2026 foi adquirido um rack deslizante do tipo utilizado para teclado para avaliar uma solução de suporte mais simples, com largura ajustável e altura útil de aproximadamente 15 cm, evitando depender da fabricação de gavetas por marceneiro. A adoção definitiva desse suporte ainda depende da avaliação prática de montagem.

O painel frontal das gavetas deve conter chave liga/desliga, LED verde de indicação de energização e fusível de proteção, com valor definitivo a ser estabelecido conforme a carga de cada módulo no projeto elétrico.

O barramento de +5 V e GND já instalado em toda a ferrovia será utilizado como alimentação comum dos sensores e servos, proveniente da fonte localizada na GCP. Os sinais individuais permanecem setorizados e seguem para a ESP32 da área correspondente.

Finalizada a GAR reserva, equipada com reostatos Frateschi, destinada a servir como alternativa temporária ao controle analógico principal em caso de necessidade.

Também foram revisadas as ligações entre fonte, reostato e chave de comando do conjunto analógico, com identificação dos bornes de entrada e saída e da polaridade correspondente.

ESP32, Arduino e programação

Filosofia adotada: a lógica de controle será desenvolvida de forma modular, com responsabilidades claramente distribuídas entre as ESP32 e firmware próprio para cada placa. Informações de bancada, portas de comunicação, testes e procedimentos de gravação permanecem no Diário como histórico de desenvolvimento; a estrutura definitiva do programa será descrita na documentação de software.

Adotada a plataforma Arduino como ambiente de desenvolvimento para a programação das ESP32 utilizadas na automação da ferrovia.

A programação será desenvolvida em C++, linguagem utilizada no ambiente Arduino para a criação das rotinas de controle, leitura dos sensores, acionamento dos desvios, controle das locomotivas, áudio e demais funções do sistema.

O estudo da linguagem C contribuiu para a compreensão dos conceitos fundamentais de programação, como variáveis, condições, comandos, funções e estruturas de controle, facilitando posteriormente o entendimento da programação em C++ aplicada à plataforma Arduino.

Desenvolvido o conceito do testador TTD-01 para motores e sensores.

Realizados testes da ESP32 em protoboard, com reconhecimento pelo computador e verificação da saída digital pelo GPIO 25.

O computador reconheceu a ESP32 como “USB-Enhanced-SERIAL CH9102 (COM3)”.

Definidas as ligações do servo SG90 de três fios, distinguindo alimentação, GND e sinal de comando proveniente da ESP32; o acionamento do servo não utiliza módulo DRV8871.

Definido o procedimento de atualização do firmware: salvar as alterações, compilar na IDE Arduino, fazer o upload na ESP32 correspondente, confirmar a gravação sem erros e executar teste funcional.

Cada ESP32 terá seu próprio firmware e será gravada individualmente. Alterações que afetem apenas uma placa não exigem regravação das demais.

Na arquitetura distribuída, haverá um programa C++ específico para a ESP32 principal e um programa próprio para cada ESP32 de GA1, GA2 e GA3. A comunicação entre as placas deverá ocorrer através da ESP32 principal, que coordenará as informações globais e as interfaces de operação.

Para a fase de implantação foi adotado o uso de protoboard e jumpers nas gavetas regionais, facilitando testes, alterações e validação das ligações antes de uma eventual substituição futura por montagem definitiva.

Planejada, para etapa futura, a automação do processo de compilação, upload, abertura opcional do monitor serial e teste inicial por meio de ferramenta como Arduino CLI ou PlatformIO.

Na montagem da GA3, foram instalados resistores e jumpers na protoboard. As conexões foram conferidas com multímetro antes da energização da fonte. Foi adquirida uma placa de expansão para facilitar o acesso aos pinos da ESP32.

Prosseguiram os testes de bancada da ESP32 e dos componentes associados, incluindo a identificação das ligações do servo SG90 e do seu conector padrão de três vias.

Realizado teste individual dos 19 motores dos desvios com rotina carregada pela Arduino IDE, sendo todos aprovados no teste de acionamento.

Nos testes de ajuste do servo SG90 instalado em um desvio, confirmou-se que os valores de posição não devem ser considerados universais. Cada desvio deverá ser calibrado individualmente após a instalação, porque o curso necessário depende da geometria da haste de acionamento, da distância entre servo e desvio e da posição/orientação do braço acoplado ao eixo. Em um dos testes, a faixa 67–97 produziu acionamento adequado, permanecendo como referência apenas daquele conjunto específico.

Sequências operacionais por sensores e desvios

Filosofia adotada: cada detecção deverá provocar uma sequência coerente de decisões de localização, sentido, rota, segurança, preparação dos desvios e continuidade da circulação. O Diário registra essa filosofia geral. O detalhamento individual de S1 a S19, D1 a D20, sensores anteriores e seguintes, posições DI/AC, tempos, distâncias e ações específicas de cada rota será mantido em documento técnico próprio da EFMN 74, a ser elaborado quando o layout operacional estiver suficientemente estabilizado.

As sequências operacionais passam a constituir um registro específico do Diário de Bordo por sua importância para a futura elaboração do software de controle. O objetivo é registrar não apenas o que cada sensor detecta, mas também a ordem das decisões que o sistema deverá tomar a partir dessa detecção, permitindo que essas definições sejam posteriormente transformadas em requisitos, funções e rotinas do programa em C++.

a) Estrutura prevista para o documento operacional específico

Quando o detalhamento do layout estiver consolidado, será criada uma Especificação Operacional própria da EFMN 74. Para cada sensor S, esse documento deverá registrar, sempre que aplicável:

1. qual sensor detectou a composição;
2. qual composição ou locomotiva está associada à detecção, quando essa identificação estiver disponível;
3. a área ou o trecho em que a composição se encontrava antes da detecção;
4. a nova área ou o novo trecho associado à passagem pelo sensor;
5. o sentido de circulação;
6. a rota em execução ou, no modo manual, o percurso autorizado pelo operador;
7. quais desvios são relevantes à frente da composição naquele momento;
8. qual posição, DI ou AC, é exigida de cada um desses desvios para a continuidade segura do percurso;
9. qual posição está registrada pelo sistema como posição comandada para cada desvio;
10. se existe incompatibilidade entre a posição comandada e a posição necessária para a rota;
11. quais desvios deverão ser corrigidos automaticamente;
12. o tempo necessário para que o servo conclua o movimento comandado;
13. se a tração deve ser mantida, reduzida ou temporariamente impedida enquanto a condição de segurança não estiver atendida;
14. qual é o sensor seguinte esperado para aquela composição, considerando rota, sentido e trecho;
15. quais ações adicionais deverão ocorrer no trecho, como redução de velocidade, parada, acionamento de sino, buzina, sinalização, estacionamento ou finalização;
16. como será atualizada a posição lógica conhecida da composição após a detecção;
17. quais condições caracterizam uma sequência incompatível ou inesperada;
18. qual ação de segurança deverá ser executada quando ocorrer uma inconsistência.

b) Sequência geral de processamento

Como regra geral, o acionamento de um sensor deverá iniciar uma cadeia de verificações. O sistema deverá identificar o sensor acionado e relacioná-lo à composição que está sendo acompanhada. Em seguida, deverá determinar o trecho ou área correspondente, o sentido de circulação quando possível e a rota em execução. A partir dessas informações, deverá selecionar somente os desvios relevantes à frente da composição, evitando verificar desnecessariamente todos os desvios da ferrovia.

Para cada desvio relevante, o sistema deverá comparar a posição necessária para a rota com a posição registrada como comandada. Se a posição for compatível, a verificação daquele desvio será considerada atendida. Se estiver incompatível ou indefinida, a ESP32 deverá comandar o servo para a posição correta, aguardar o tempo necessário ao movimento e atualizar o registro da posição comandada.

Enquanto existir uma condição de rota ainda não atendida, a composição não deverá ser liberada para prosseguir normalmente. Conforme o trecho e a situação, o sistema poderá reduzir a velocidade, manter a composição parada ou impedir temporariamente a alimentação de tração. A liberação somente deverá ocorrer quando a rota imediata estiver coerente com as condições de segurança registradas pelo sistema.

Concluída a preparação do trecho, o sistema deverá definir qual é o próximo sensor esperado. Quando esse sensor for acionado, a sequência deverá ser comparada com a previsão. Uma passagem coerente confirmará a continuidade lógica do percurso e permitirá atualizar a posição conhecida da composição. Uma passagem por sensor diferente do esperado, a ausência de detecção quando ela deveria ocorrer ou uma sequência incompatível com a rota deverá ser tratada como inconsistência.

c) Posição comandada dos desvios

A posição DI ou AC dos desvios constitui informação complementar de segurança e não substitui os sensores de presença. Como não haverá inicialmente sensores Hall dedicados para confirmar fisicamente DI ou AC em todos os desvios, a ESP32 comandará o servo, aguardará o tempo previsto de movimentação e registrará a posição como “comandada”, e não como “confirmada”.

Essa posição comandada será utilizada pelo software para verificar a coerência da rota antes da passagem da composição. Caso algum desvio apresente comportamento problemático durante a operação real, poderá ser instalada posteriormente confirmação específica próxima à entrada e/ou à saída desse desvio, sem necessidade de instrumentar todos os desvios desde o início.

Assim, a segurança será baseada na combinação entre a posição comandada dos desvios, a rota prevista e a passagem real da composição pelos sensores. Nenhuma dessas informações, isoladamente, deverá ser considerada suficiente para representar toda a situação operacional.

d) S1 e S2 — sensores de fronteira

S1 permanece definido como sensor de fronteira entre as Áreas 1 e 2, e S2 como sensor de fronteira entre as Áreas 1 e 3. Por essa razão, o acionamento de S1 ou S2 deverá ter tratamento específico no software.

Quando S1 for acionado, o sistema deverá interpretar a passagem como uma transição entre a Área 1 — Serviços e a Área 2 — Túnel, determinando qual das duas áreas está sendo deixada e qual está sendo ocupada a partir do sentido e da rota da composição. De forma equivalente, quando S2 for acionado, o sistema deverá interpretar a transição entre a Área 1 — Serviços e a Área 3 — Armazéns.

Além de registrar a passagem física, S1 e S2 deverão atualizar formalmente a área operacional conhecida da composição. Após essa atualização, as verificações seguintes deverão utilizar a nova área como referência para selecionar os sensores esperados, os desvios relevantes à frente e as regras aplicáveis ao trecho seguinte.

Se um sensor de fronteira for acionado em situação incompatível com a área anteriormente conhecida, com o sentido, com a rota em execução ou com a sequência de sensores esperada, o sistema deverá registrar a ocorrência como inconsistência e aplicar a regra de segurança definida para o caso.

e) Validação da sequência de sensores

Os sensores não deverão ser tratados apenas como entradas independentes. O software deverá acompanhar a ordem em que são acionados. Para cada composição em circulação deverá existir uma expectativa de sequência baseada na posição anterior, no sentido e na rota.

Quando o sensor esperado for acionado, o sistema deverá atualizar a posição lógica da composição e preparar as verificações referentes ao trecho seguinte. Quando um sensor inesperado for acionado, o sistema deverá registrar pelo menos a identificação do sensor, a composição envolvida quando conhecida, a área, a rota, o sentido, o sensor que era esperado e a condição encontrada.

A ausência de acionamento do sensor esperado também deverá ser considerada uma condição relevante. O critério de tempo ou distância para caracterizar essa ausência ainda deverá ser definido com base nos testes reais da ferrovia e nas velocidades de operação; portanto, esse parâmetro não fica fixado neste momento.

f) Tratamento das inconsistências

Uma inconsistência poderá resultar de sensor acionado fora da sequência prevista, ausência de sensor esperado, posição comandada de desvio incompatível com a rota, estado indefinido de um desvio relevante ou qualquer combinação de informações que indique que a posição conhecida da composição deixou de ser confiável.

Nessas situações, o sistema deverá registrar o evento, identificar a região e os equipamentos envolvidos, informar o operador e aplicar a ação de segurança adequada. A ação poderá variar conforme a gravidade e o trecho, desde redução controlada até bloqueio da tração. A definição exata de cada resposta será detalhada nas sequências específicas de cada sensor e rota.

O sistema não deverá tentar ocultar uma inconsistência apenas atualizando silenciosamente a posição lógica da composição. Quando houver divergência entre o esperado e o detectado, o evento deverá permanecer registrado para diagnóstico e revisão operacional.

g) Passagem pela Estação

Na passagem direta pela Estação, em qualquer sentido, a composição deverá entrar com velocidade reduzida. A detecção pelos sensores associados à entrada e à saída deverá permitir acompanhar a passagem e aplicar as verificações de rota correspondentes. Depois do sensor de saída, o sistema apenas devolverá ao operador a faixa normal de velocidade permitida, sem acelerar automaticamente a locomotiva.

Quando houver parada na Estação, a sequência deverá distinguir aproximação, redução, parada, permanência e partida. Na partida permanece a regra já definida: acionar o sino, aguardar 5 segundos e somente então energizar a locomotiva para iniciar o movimento.

h) Finalização e estacionamento

Quando uma rota receber o comando FINALIZAR, o percurso em andamento deverá ser concluído antes do encerramento. Trem de passageiros deverá estacionar na Estação e trem de carga na Linha L6, situada entre D1 e D7.

No estacionamento de carga no sentido Leste → Oeste, D7 deverá encaminhar a composição para L6; no sentido Oeste → Leste, D1 deverá executar esse encaminhamento. Em ambos os sentidos permanecem válidas as regras já registradas de segurança da rota, verificação dos desvios pertinentes e parada após a detecção correspondente.

i) Uso futuro no software

Estas sequências deverão ser utilizadas futuramente como uma das bases para a programação das ESP32. O objetivo não é transformar o Diário de Bordo diretamente em código, mas preservar as decisões operacionais com detalhe suficiente para que possam ser convertidas, sem perda de contexto, em requisitos, estados, funções, verificações, mensagens, registros de eventos e rotinas de segurança em C++.

À medida que a posição final dos sensores e os testes reais da ferrovia forem consolidados, deverão ser acrescentadas neste item as sequências específicas de S1, S2 e dos demais sensores, indicando explicitamente o sensor anterior esperado, o sensor seguinte esperado, os desvios envolvidos, as posições DI ou AC exigidas e as ações correspondentes para cada sentido e rota.

Desvios e segurança de rotas

Filosofia adotada: o operador define a intenção de movimento, enquanto o sistema protege a circulação verificando somente os desvios pertinentes ao trecho imediato da rota. A posição DI/AC registrada pelo sistema é inicialmente uma posição comandada e atua como informação complementar de segurança, sem substituir a detecção física da composição pelos sensores. Numeração, posição normal de cada desvio e combinações específicas de cada rota são parâmetros da EFMN 74 e serão consolidados na Especificação Operacional.

Padronizado o acionamento dos desvios para integração com a ESP32 e definida a substituição dos acionamentos por bobinas ainda existentes pelos mesmos motores utilizados nos demais desvios.

Definido o padrão de identificação dos desvios como Dx, indicando o número do desvio.

Após aprovação dos testes de inicialização, a configuração automática prevista é D1 a D9 em DI, D10 em AC e D11 a D20 em DI.

Estabelecido que o operador escolhe e comanda a movimentação, enquanto o sistema executa automaticamente o posicionamento e a proteção de segurança dos desvios necessários.

Na Estação, D1 e D7 podem ser reposicionados automaticamente com a composição parada, inclusive para encaminhamento de trens de carga à L6.

Regra central de segurança: sempre que uma locomotiva ou composição se aproximar de um trecho que envolva desvios, o sistema deverá conferir a rota prevista e a posição dos desvios pertinentes antes de permitir a passagem; a verificação abrange somente os desvios relacionados à rota imediata da composição, e não todos os desvios da ferrovia.

A composição somente pode prosseguir normalmente quando os desvios necessários à rota estiverem na posição comandada compatível. Caso algum esteja em posição comandada incompatível ou indefinida, o sistema deve comandar seu posicionamento e reduzir ou impedir a alimentação da locomotiva até que a condição prevista seja atendida.

Inicialmente, a segurança de rota utilizará a posição comandada dos desvios em conjunto com os sensores de presença. A confirmação física individual de DI ou AC não será exigida em todos os desvios; quando um desvio apresentar comportamento problemático, poderá receber confirmação específica posteriormente.

Revisada a estratégia de confirmação de posição dos desvios: inicialmente, os desvios operarão sem sensores Hall dedicados para confirmar DI ou AC. A ESP32 comandará o servo, aguardará o movimento e registrará a posição como “comandada”, e não como “confirmada”.

Caso algum desvio apresente comportamento problemático durante a operação real, poderá ser instalada posteriormente confirmação específica próxima à entrada e/ou à saída desse desvio, evitando a instrumentação de todos os desvios desde o início.

A posição DI ou AC dos desvios será utilizada como informação complementar de segurança da rota, sem substituir os sensores de presença. Quando uma composição for detectada por um sensor, o sistema deverá verificar os desvios relevantes à frente e, se algum estiver em posição incompatível com a rota prevista, comandar sua correção ou impedir o prosseguimento até que a condição de segurança seja atendida.

Sensores de presença

Filosofia adotada: este item registra os aspectos físicos e técnicos dos sensores de presença — tecnologia adotada, identificação, alimentação, cabeamento, instalação, testes e manutenção. A lógica operacional desencadeada por cada detecção, incluindo atualização da posição da composição, sequência esperada, verificação de desvios e tratamento de inconsistências, é registrada no item “Sequências operacionais por sensores e desvios”.

Adotados sensores Hall A3144 para detecção, com vermelho para alimentação, preto para GND e verde para o sinal individual enviado à ESP32.

Reavaliado o posicionamento dos sensores no layout para reduzir pontos desnecessários sem comprometer segurança e automação.

Definido o padrão de identificação dos sensores como Sx, indicando o número do sensor.

Após revisão da numeração, foi reorganizada a sequência prevista para instalação.

Dos 40 sensores Hall disponíveis, 19 foram destinados à instalação inicial e os demais permanecerão como reserva técnica e para futuras melhorias da detecção.

Em 07/09/2026 foram adquiridos 100 m de fio verde de 0,50 mm² para os sinais individuais dos sensores até a respectiva gaveta de controle.

Em 08/09/2026 foram marcadas diretamente na maquete, com etiquetas, todas as posições previstas para instalação dos sensores, preparando o início da montagem física na semana seguinte.

Foram lançados os fios verdes de controle dos sensores S5, S6, S10, S11, S12 e S13.

Os sensores S7 e S14 estão localizados acima das gavetas; seus fios serão lançados quando essas gavetas forem posicionadas.

A definição definitiva de cores, bitolas e transições dos condutores dos sensores deverá constar do projeto de cabeamento, evitando tratar alternativas de montagem ainda em avaliação como requisito do software.

Na inicialização, os sensores S serão verificados eletricamente quanto à alimentação, integridade da fiação, circuito aberto ou curto quando detectáveis, comunicação com a ESP32 e estado lógico da entrada.

Como os sensores Hall somente mudam de estado com a passagem do ímã da locomotiva, sua validação funcional ocorrerá durante a circulação. Cada acionamento deverá ser conferido quanto à mudança de estado e tempo de resposta; a coerência operacional com rota, sentido e sequência prevista será tratada conforme as regras do item “Sequências operacionais por sensores e desvios”.

Realizados testes práticos do sensor Hall A3144, com revisão das ligações de alimentação, GND e sinal, uso do resistor de pull-up e verificação por multímetro da mudança de estado provocada pela aproximação do ímã.

Confirmado que a orientação do polo do ímã não danifica o sensor; o teste deve ser feito aproximando o ímã da face sensível até identificar a posição de maior resposta.

Estudada a instalação física do sensor Hall entre os dormentes, preferencialmente deitado e próximo da parte inferior da locomotiva, para garantir detecção segura da passagem.

Nota: para detalhes sobre a instalação física dos sensores Hall procurar o item “Instalação dos sensores Hall nas 19 posições de detecção e automação”, disponível em “Técnicas de Construção”.

Locomotivas, composições e velocidade

Filosofia adotada: a velocidade permitida deverá resultar sempre da condição mais restritiva aplicável entre locomotiva, composição/carga, trecho e situação operacional. Valores individuais e tabelas de limites serão tratados como dados de cadastro e parâmetros específicos da EFMN 74, e não como regras gerais do Diário.

Definidos critérios para o futuro controle de velocidade considerando simultaneamente os limites da locomotiva, da composição ou carga e do trecho percorrido.

A velocidade efetiva deverá respeitar sempre o menor limite aplicável, inclusive em Estação, pátios, desvios e demais trechos especiais.

O cadastro de cada locomotiva deverá conter identificação, tipo de tração, limites de velocidade, sons e outros parâmetros operacionais, associados também ao tipo de composição utilizada.

Áudio e efeitos sonoros

Filosofia adotada: os sons deverão acompanhar a situação operacional de cada composição sem interferir indevidamente nas demais. A regra funcional pertence ao Diário; escolha de mixers, amplificadores, módulos, caixas e arquitetura física de áudio será definida na documentação técnica do sistema de som.

Definido que buzina, apito, sino e demais efeitos sonoros poderão ser reproduzidos pelos alto-falantes das regiões de acordo com o tipo de locomotiva e a situação operacional.

Na partida da Estação, o sino deve ser acionado e, após 5 segundos, a locomotiva pode ser energizada.

Regra de operação simultânea de áudio: cada comando de áudio deve ser associado à composição, à linha e ao AF que o acionou.

Ao terminar um som, o sistema deve desligar somente o AF ou o som correspondente àquela composição. Não deve ser utilizado o comando “desligar todos os AF” como rotina normal, pois isso poderia interromper o áudio de outra composição em operação simultânea.

O comando geral de desligamento de todos os AF fica reservado para emergência, reinicialização do sistema ou falha detectada.

Para permitir sons simultâneos de composições diferentes pela mesma caixa acústica AF, ficou registrado para estudo futuro o uso de mixagem dos sinais de áudio antes da amplificação.

Serão avaliadas duas alternativas antes da compra definitiva dos componentes: mixer físico por AF ou região, somando os sinais antes do PAM8403, ou mixagem digital/central. Com o cancelamento da gaveta dedicada de Iluminação e Som, os módulos de áudio serão setorizados entre GA1, GA2 e GA3 conforme a área atendida.

Identificação das locomotivas

Filosofia adotada: antes de uma operação que dependa de características individuais, o sistema deverá conhecer qual locomotiva está sendo controlada e carregar seu perfil operacional. RFID/NFC, seleção manual ou outra tecnologia são meios de implementação e poderão evoluir sem alterar essa regra central.

Desenvolvido o conceito de cadastro individual das locomotivas com seus parâmetros de operação.

Cada locomotiva terá um ímã ou dois fixado na parte inferior para permitir sua detecção pelos sensores de presença S durante a circulação. O ímã informa a passagem ou presença da composição, mas não identifica sozinho qual locomotiva foi detectada.

Estudada a identificação automática por tag eletrônica RFID/NFC passiva com UID próprio, associando a leitura ao cadastro da locomotiva no software.

Mantida também a possibilidade de identificação ou seleção manual da locomotiva pelo tablet antes do início da operação.

Os dois métodos deverão utilizar o mesmo cadastro e permitir o carregamento do perfil operacional da locomotiva.

Operação da Estação e rotas

Filosofia adotada: o operador escolhe a operação desejada, mas o sistema somente libera a circulação depois de validar posição, sentido, compatibilidade da rota, condições de segurança e preparação dos desvios necessários. As rotas R1 a R7, os desvios, sensores, distâncias e pontos de parada citados a seguir são parâmetros específicos da EFMN 74 e serão consolidados na Especificação Operacional.

Foram oficializadas sete rotas operacionais, R1 a R7. R1 e R2 operam no sentido Leste → Oeste, R4 e R5 no sentido Oeste → Leste, R3 executa R1 seguida de R2 e R6 executa R4 seguida de R5.

A R7 foi definida como Modo Aleatório Inteligente, em execução contínua até o comando FINALIZAR.

As rotas R1 a R7 executam continuamente e somente encerram após FINALIZAR, concluindo antes o percurso em andamento.

Na finalização, trem de passageiros estaciona na Estação e trem de carga na Linha L6, situada entre D1 e D7.

Para estacionamento de carga no sentido LO, D7 encaminha a composição à L6; no sentido OL, D1 executa esse encaminhamento. Em ambos os casos, a locomotiva passa pelo S18 e para 40 cm depois dele.

Na partida da Estação, a sequência operacional prevê acionamento do sino, espera de 5 segundos e somente depois energização da locomotiva.

O modo manual mantém a decisão de movimentação nas mãos do operador, enquanto o sistema continua controlando automaticamente desvios, sensores, alarmes e segurança.

A composição poderá ser posicionada manualmente em qualquer ponto da ferrovia, que passa a ser considerado o ponto inicial válido. O operador deverá identificar a posição, determinar o sentido, apresentar somente rotas compatíveis e bloquear as incompatíveis.

Após confirmação da rota, o sistema posicionará automaticamente os desvios, executará a verificação final de segurança e somente então iniciará a circulação.

Ficou decidido que novas rotas somente serão estudadas após a construção completa da ferrovia e os testes operacionais das rotas R1 a R7.

Definida a regra de transição do modo Analógico para o modo Digital: ao selecionar Digital, o sistema deverá desenergizar momentaneamente a tração, confirmar a seleção do sistema Digital/DCC e retirar o travamento especial dos desvios imposto pelo modo Analógico.

Na mudança para o modo Digital, os desvios deverão permanecer fisicamente na posição em que se encontravam, sem retorno automático às posições normais; após a confirmação do modo Digital, ficam liberados para operação normal conforme as regras de segurança vigentes.

No modo Digital/DCC, deverá existir um travamento de segurança que impeça a partida enquanto o operador não definir qual locomotiva será utilizada, sua posição inicial e o sentido de movimento. Somente depois dessa identificação o sistema poderá carregar o perfil operacional da locomotiva e avaliar as condições para movimentação.

Se a composição estiver fora da Estação, o sistema deverá preparar seu retorno automático à Estação, verificando sensores, sentido, desvios pertinentes e demais condições de segurança. Concluído o retorno, a composição permanecerá parada enquanto o sistema executa as verificações necessárias. Somente então serão apresentadas ao operador as rotas compatíveis para escolha e posterior comando de partida.

Essa regra representa a filosofia de liberação de uma composição no modo DCC. O percurso exato de retorno, sensores envolvidos, desvios e posições DI/AC serão definidos na Especificação Operacional da EFMN 74.

Tablets, TV e sinótico

Filosofia adotada: as interfaces deverão apresentar ao operador somente comandos e informações coerentes com o estado real da ferrovia, mantendo separadas as funções de operação, visualização, diagnóstico e segurança. Quantidade de telas, distribuição de botões e desenho final pertencem à Especificação da Interface e poderão evoluir durante o desenvolvimento.

A interface do Tablet de Controle de Mão será composta por duas telas.

A Tela 1 exibirá o desenho da ferrovia, LEDs indicadores e os comandos D1 a D20 para acionamento manual dos desvios, seguindo a identificação visual simplificada adotada no layout.

A Tela 2 concentrará seleção de rotas, Emergência, Teste/Rearme, Silenciar Alarme, Finalizar, seleção Passageiros/Carga, comandos manuais futuros, diagnósticos, configurações e histórico de eventos. A navegação entre as telas será feita por ← e →.

Os comandos e a comunicação com o Tablet de Controle de Mão e com a TV permanecem centralizados na GCP, por meio da ESP32 principal e da lógica de supervisão do sistema.

A TV poderá ser ligada a qualquer momento. O sistema deverá identificá-la, testar a comunicação e enviar automaticamente o painel sinótico. Falha de comunicação com a TV será registrada e informada ao operador, mas não impedirá a operação.

O desenho do sinótico será preparado em SVG, com elementos identificáveis para linhas, desvios, sensores, regiões, indicadores e botões, permitindo alteração dinâmica de estados e destaque da rota selecionada.

Sinaleiros e iluminação

Filosofia adotada: a sinalização deverá refletir as condições de rota e segurança, enquanto a iluminação deverá ser controlável de forma setorizada e independente das funções críticas de circulação. Quantidades de sinais, resistores, módulos e ligações registradas permanecem como detalhes específicos do projeto eletrônico da EFMN 74.

Adotada a sigla SI para identificação dos sinaleiros, com identificação vinculada à região, como SI01ES, SI02AG e SI01TU.

Os AMVs de transição entre L1 e L2, nos sentidos LO e OL, utilizarão inicialmente quatro sinais por AMV, totalizando oito sinais principais no trecho do Túnel.

Os LEDs utilizarão barramento local de +5 V e GND, resistor de 330 Ω em série e um fio individual de comando.

Previsto o uso do módulo PCA9685 para iluminação de casas, galpões, postes, efeitos de iluminação e controle de brilho por PWM. Com o cancelamento da gaveta dedicada de Iluminação e Som, os componentes de iluminação serão distribuídos entre GA1, GA2 e GA3 conforme a área física correspondente.

Inicialização, testes e liberação

Filosofia adotada: energizar o sistema de controle não significa liberar imediatamente a circulação. Antes da liberação da via, o sistema deverá executar verificações de segurança, distinguir falhas bloqueantes das não bloqueantes e somente permitir a operação quando as condições necessárias estiverem atendidas. A lista exata de testes, limites e critérios será consolidada no Procedimento de Inicialização e Operação e no Plano de Testes da EFMN 74.

Na inicialização, o nobreak energizará apenas o sistema de controle; os trilhos permanecerão desenergizados até a aprovação dos testes.

Os testes automáticos incluirão ESP32, comunicações previstas, sensores, servos SG90, alimentações, curto entre trilhos e sobrecorrente, de acordo com os componentes efetivamente instalados.

Para a GA3 foram planejados cinco testes específicos:

1. acionamento repetido dos desvios em sequência durante aproximadamente 20 ciclos;
2. teste individual de cada desvio na sequência DI → AC → DI, avançando depois para o desvio seguinte;
3. passagem de um ímã por um sensor para provocar a mudança de posição de um ou dois desvios;
4. permanência do ímã sobre o sensor Hall, simulando uma locomotiva parada sobre o sensor, para verificar a rotina de segurança e o aviso sonoro pelo buzzer;
5. teste de carga com três desvios acionados simultaneamente, juntamente com uma carga de LEDs e o sistema de som.

Esses cinco testes também poderão ser utilizados posteriormente como sugestões de procedimentos em um dos manuais técnicos da EFMN 74.

Cada desvio, identificado no padrão Dx, deverá ser comandado para DI e AC durante o teste, aguardando-se o tempo necessário ao movimento e registrando-se a posição como comandada. Não haverá, inicialmente, sensores Hall dedicados para confirmação física de DI ou AC em todos os desvios. Falhas bloqueantes impedirão a operação.

Também serão testados painel, mensagens, alarmes, TESTE/REARME e EMERGÊNCIA. Falha do botão EMERGÊNCIA impede a operação; falhas de LEDs, indicadores, alto-falantes e alarmes sonoros serão registradas, mas são classificadas como não críticas.

Antes de energizar a via, o sistema verificará ausência de curto e sobrecorrente, o estado dos sensores disponíveis e a coerência das posições comandadas dos desvios com as condições de segurança conhecidas pelo sistema. Somente após aprovação completa os trilhos serão energizados e será apresentada a mensagem “FERROVIA LIBERADA PARA OPERAÇÃO”.

No modo Digital/DCC, a aprovação dos testes gerais da ferrovia não elimina o travamento específico de partida da composição: locomotiva, posição inicial e sentido deverão estar definidos e, quando a composição estiver fora da Estação, deverá ser concluído o retorno seguro à Estação antes da apresentação das rotas disponíveis.

Todos os eventos relevantes serão registrados com data, hora, região, equipamento, descrição e resultado da operação.

Site, Manual e documentação

Critério documental: o Diário de Bordo registra a evolução, as decisões e a filosofia do projeto — o que foi decidido e por quê. A Especificação Operacional da EFMN 74 deverá registrar exatamente como esta ferrovia deve se comportar; os Projetos Elétrico, Eletrônico e de Cabeamento registrarão como está fisicamente ligada; e a documentação de software descreverá como as regras serão implementadas em C++.

Implantada a alternância automática das fotografias da capa e ajustado para 4 segundos o tempo de exibição.

O site passou a ser acompanhado pelo Google Search Console. Foi discutido o uso do sitemap para facilitar a descoberta das páginas e planejada a revisão gradual das descrições de cada página para os resultados de busca. A descrição da página “Pintura com aerógrafo” foi revisada.

Revisado o formulário de Contato e ajustado o envio das mensagens.

Foram acrescentados à página inicial os links para Documentação e Downloads. As duas páginas foram preparadas para apresentar os materiais disponíveis e previstos.

Configurado o domínio próprio ferroviaho.com.br para acesso ao site, incluindo a versão com www.

O Diário de Bordo deixa de ter a data como estrutura principal e passa a reunir as informações por tema, permitindo que cada assunto seja consultado isoladamente.

Quando tiver início o desenvolvimento do software, este Diário deverá ser utilizado como uma das fontes para separar as decisões registradas em requisitos, rotinas, regras de segurança e exceções operacionais.

Definido um conjunto de documentos técnicos do projeto, incluindo a Especificação Operacional da Ferrovia EFMN 74, Especificação Funcional, Procedimento de Inicialização e Operação, Manuais do Operador, Manutenção e Instalação, Projetos Elétrico, Eletrônico e de Cabeamento, Tabela Mestre de Componentes, Lista de Materiais, Manuais de Software e Interface Web, Plano e Relatório de Testes, Registro de Decisões, Plano de Manutenção Preventiva, Plano de Recuperação de Falhas e Índice Geral da Documentação.

O projeto será documentado de modo a permitir divulgação futura com site oficial, documentação técnica, vídeos, materiais para a comunidade e eventual disponibilização do software e dos esquemas.

O banner da capa do site deverá também ser reproduzido fisicamente na maquete, na região entre Armazéns e Chiqueirinho.

Elaborado o conteúdo “Pintura com aerógrafo”, com orientações para aplicação de primer, uso de luvas e máscara, trabalho em ambiente ventilado e pressão de 25 psi.

Revisado o título “Manual de Construção” para “Técnicas de Construção”, pois o conteúdo passou a abranger também técnicas e procedimentos de utilização; uma seção específica de operação será considerada quando a ferrovia estiver operacional.

Estruturado o curso “Automação da Ferrovia com Arduino e C++”, dividido em três níveis: Básico, Intermediário e Avançado, com conteúdo direcionado à aplicação prática na própria ferrovia.

Definido que cada capítulo do curso será disponibilizado em PDF, contendo introdução, objetivo, meta e exercício prático relacionado a situações da ferrovia; os primeiros capítulos do nível Básico passaram a ser preparados no padrão visual adotado para o projeto.

Na abertura do curso, adotada a proposta de aprendizado do tipo “faça você mesmo”, registrando que a automação foi desenvolvida passo a passo mesmo sem conhecimento inicial de Arduino e C++, com orientação da inteligência artificial GPT.

Materiais, ambiente e fornecedores

Adquirido desumidificador para reduzir a umidade e auxiliar na proteção da maquete e dos componentes.

Atualizada a página “Onde comprar” com novos fornecedores e realizadas pesquisas de desvios em escala HO, incluindo modelos Frateschi, Peco e Atlas.

O ambiente onde está sendo montada a ferrovia possui 20 m² e o comprimento de trilhos instalado até o momento é de aproximadamente 47 metros lineares.