Pour bien commencer l'année et ne pas se laisser aller à la morosité, nous vous proposons de réaliser une voiture discothèque avec des composants simples!
L'idée:
Les voitures discothèques ont réellement existées et pas seulement en France. Il y en a même qui ont été reproduites à l'échelle HO. La plus connue est la voiture Bar Disco Belge (SNCB) de la marque LS-MODEL. Pas toujours facile à trouver mais très réussie. Jusqu'à présent il n'était pas si facile de réaliser des animations lumineuses et encore moins programmables à volonté.
Les composants programmables sont de de plus en plus performants et intègrent les interfaces radio telles que le Wi-Fi ou/et le Bluetooth. Alors pourquoi pas transformer une voiture voyageur en voiture Disco? Tous sur la piste!
WLED:
Il s'agit d'un projet très complet qui permet de gérer des bandeaux de LEDs RGBW (entre autres) avec plus d'une centaine d'effets (nommés "preset"). C'est basé sur le principe d'une bibliothèque dédiée pour gérer les LEDs et d'une architecture client-serveur qui permet de se connecter directement sur le composant support abritant l'application. On peut se connecter de son PC ou de son smartphone pour configurer les animations et surtout les piloter.
Il y a un site dédié à ce projet (en anglais) ici. Plusieurs configurations matérielles sont possibles et il y en a deux qui nous intéressent particulièrement : le WEMOS D1 mini et l'ESP01 (ESP8266). Ces deux circuits sont assez compacts pour tenir dans une voiture HO.
L'interface utilisateur est simple et intuitive.
Vues de l'interface utilisateur sur un smartphone
Premier pas:
La première chose à faire est de d'essayer avec un montage simple. Nous avons choisi de démarrer avec un circuit WEMOS D1 Mini. Généralement le WEMOS est livré avec des barrettes de connexion qui sont à souder sur le circuit. Cette opération demande du soin mais n'est pas absolument nécessaire car il n'y a que 3 connexions filaire à réaliser. Des fils peuvent être directement soudés sur le circuit.
Pour les instructions de mise en œuvre, se référer au site ici. Pas de difficulté mais bien suivre les instructions pour configurer le serveur ou se connecter sur le WiFi local.
Un premier montage permet de valider le principe de fonctionnement. Ce montage est constitué d'un WEMOS D1 mini avec ses barrettes de connexion, d'une LED RGBW, d'un power pack compact et d'un câble USB micro. La voiture voyageur mixte (avec compartiment générateur) TEE vient bien compléter cet essai. Elle a l'avantage d'avoir une grande place à l'intérieur.
Vues du premier essai avec une seule LED
Une fois la connexion établie avec le serveur, vous pouvez essayer différentes couleurs et effets pour voir ce qui vous inspire le plus. On s'aperçoit rapidement que l'éclairage est suffisamment puissant pour être remarqué avec une seule LED. Pour de meilleurs effets, nous retenons le chiffre de 3 LEDs minimum.
Premier montage:
Le principe étant validé, il faut intégrer ce montage à l'intérieur de la voiture. Le power pack, même compact n'est pas facile à loger. Le seul avantage est qu'il permet de s'affranchir de la prise de courant des rails qui peut être plus ou moins fiable et risque de provoquer l'extinction du montage.
Nous allons quand même tenter la prise de courant par les rails pour maximiser la place et minimiser le poids de la voiture. Cette voiture est déjà équipée de prises de courant sur les essieux. Deux points de connexion sont disponibles vers les extrémités du châssis.
Le WEMOS est un circuit qui fonctionne en 5V stabilisé. Le bandeau de LEDs est également alimenté en 5V. Les voies sont alimentées généralement avec une tension de 12V voire 14V. Il nous faut donc un régulateur de tension. Nous avons choisi un régulateur réglable basé sur le composant LM2596S (aussi appelé DC-DC converter step down) à l'aide d'un petit potentiomètre multi- tours. Le réglage à 5V du régulateur se fait avec une alimentation de laboratoire (ou un transfo pour les trains) avec une petite charge et bien sûr sans connecter le WEMOS.
Vues du montage intégré à la voiture
Sur les photos, on peut voir (de gauche à droite) la LED, le WEMOS, le régulateur 5V. Un nouvel essai permet de vérifier que tout fonctionne bien!
Nous ajoutons des LEDs pour bénéficier des effets et se rapprocher de l'ambiance Disco. Le mieux est d'utiliser un bandeau du commerce avec un connecteur. Il y a une autre possibilité si vous avez un peu plus de patience: les LEDs individuelles. On peut en grouper 4 comme dans notre exemple. On relie les + de chaque LEDs entre elles. Idem avec les -. Pour le signal relier le IN de la LED n au OUT de la LED n+1. Les soudures ne sont pas facile à faire...
Vue du montage avec 4 LEDs
Le test avec le nouveau bandeau et la voiture alimentée par les rails est concluant, on a bien un effet Disco. Une petite vidéo pour illustrer:
Un point est à vérifier. Si l'alimentation des rails est inversée, le montage ne fonctionnera plus mais est-il bien protégé? Hélas, tous les régulateurs ne sont pas forcément protégés contre les inversions de la tension d'alimentation. Par prudence, nous avons ajouté une diode de protection en série sur la borne positive de l'entrée du régulateur.
En poussant plus loin:
Une autre solution très intéressante est l'utilisation d'un EPS01 avec son interface pour les bandeaux lumineux! Ce circuit est encore plus compacte que le WEMOS et s'alimente aussi en 5V et ne nécessite aucun câblage.
Vue de l'ESP01 avec la carte interface
Pour charger l'ESP01, il faut un petit adaptateur afin de la connecter sur un port USB.
Vue du montage test avec un anneau
Les ESP (8266 ou 32) ont la capacité d'être Access Point (Point d'accès WiFi). C'est cette capacité qui le rend particulièrement intéressant et non dépendant du réseau Wi-Fi local comme dans l'application précédente avec le WEMOS.
Il nous reste encore à voir comment sonoriser cette voiture (s'il reste de la place)!
Liens utiles:
Voici des liens qui présentent des projets intéressants en lien avec les circuits programmables.
Instructables (étapes pour charger le WEMOS, ou ESP01)
ici
Tasmota
ici
