Другие ответы предоставили превосходные входные данные для вашего требования; Мой ответ сосредоточен исключительно на ощущении близости (и присутствия) модельных поездов, а не на идентификации, в масштабах, которые меня интересуют, в крошечных N и T шкалах.
Принимая во внимание вашу потребность в простоте программного обеспечения, комбинация передатчика и датчика с прерывистым инфракрасным излучением будет самой легкой. Ваше упоминание об устройствах TSOP указывает, что вы уже оцениваете этот путь. Вместо этого рассмотрим TSSP4P38, который разработан специально для зондирования близости с использованием прерывистого инфракрасного излучения 38 кГц:
Заявление о том, что уже может быть для вас очевидным: измерение расстояния через время прохождения электромагнитных волн (ИК, радар и т. Д.) Нецелесообразно для ваших целей: учитывая скорость света, для значений от 0 до 10 необходимо разрешение в фемтосекундах или ниже. сантиметровые целевые расстояния, с которыми вы, вероятно, работаете (по шкале 1: 160). Я полагаю, что в транзитных путях "реального мира", которые вы упоминаете в комментарии, расстояния могут быть больше.
Механизм ИК отражательного датчика, используемый в модельных железных дорогах, обычно включает в себя интенсивность отраженного ИК сигнала, которая будет увеличиваться по закону обратных квадратов при приближении к локомотиву.
Ваше устройство должно иметь инфракрасный светодиод, такой как TSAL6200 и TSSP4P38, размещенный в чем-то вроде схемы на странице 5 таблицы TSSP. Комбинация будет установлена между галстуками на вашем пути, по одной в каждую сторону. Если вы установите его достаточно низко и направите его почти параллельно дорожкам, отражения от внешних объектов будут сведены к минимуму, и дорожки будут мигать.
Выходной сигнал TSSP представляет собой импульс логического уровня длительностью, пропорциональной отраженному ИК-сигналу. По мере приближения локомотива последовательные импульсы становятся длиннее, поэтому показания по меньшей мере 2 последовательных импульсов, предпочтительно еще нескольких, обеспечат набор длительностей импульсов и, следовательно, индикацию скорости. Из таблицы данных:
Ширина выходного импульса TSSP4P38 имеет почти линейное отношение к расстоянию излучателя или расстоянию отражающего объекта. TSSP4P38 оптимизирован для подавления практически всех паразитных импульсов от энергосберегающих люминесцентных ламп.
Если вы придерживаетесь практически точных требований к точности вашего устройства, выполнимо «быстрое» по сравнению с «медленным», «приближающееся» по сравнению с «отступающим» и, конечно, наличие локомотива в пределах диапазона датчика.
Вам нужно будет настроить систему для учета статических отражений, например, от пейзажа. Кроме того, калибровка фактической скорости в зависимости от длительности последовательных импульсов обеспечит отображение «быстрого» / «медленного» диапазона.
Длительность импульса может быть измерена с помощью входа таймера / счетчика на выбранном вами микроконтроллере. В Интернете есть несколько примеров того, как сделать это на Arduino, но, как вы уже упоминали, вместо этого использовали Launchpad Stellaris, для этого могут потребоваться некоторые исследования.
Это общий обзор решения, пожалуйста, не стесняйтесь спрашивать, нуждаются ли разъяснения по конкретным аспектам. Предположительно, учитывая ваше заявленное прошлое, это не будет ночной проект, но достижимый в праздничный сезон. Некоторые из упомянутых вами готовых моделей железных дорог используют этот механизм.
Для более общей дискуссии по дистанционному зондированию, пожалуйста, посмотрите на этот ответ из предыдущего вопроса.