Décodeur ultra intégré pour accessoires

 Nous sommes toujours à la recherche de petits circuits pour piloter des trains ou des accessoires. Le circuit que nous allons vous présenter mXion SW-ED est ultra intégré et permet de commander des accessoires.

Description : 

Le décodeur mXion SWD-ED est un décodeur ultra compact qui pilote un servo. Il est possible d'y connecter 2 servos qui fonctionneront alors de manière symétrique. Son utilisation est bien adaptée à la gestion d'un passage à niveau. Cela dit, on peut aisément détourner son usage pour d'autres besoins tels que la commande d'une pince à containers pour une grue. Ce décodeur contient des CV qui sont à configurer.

Vue du montage avec une platine de test 

Via une adresse dédiée ou une touche de fonction, on peut commander une sortie.

Le décodeur prend en charge non seulement le contrôle des adresses des accessoires mais aussi le contrôle des adresses des locomotives.

Via le CV116, le temps de commutation peut être adapté au servo (pour les servos numériques, une valeur de 1 ou 0 est recommandée).

La particularité de ce décodeur réside dans sa configuration pour les passages à niveaux avec des options :

1.Balancement de la « cloche » avec un mouvement réaliste de montée et de descente.

Grâce aux CV suivants, le balancement de type « cloche » peut être synchronisé avec tous les accessoires qui peuvent basculer (aller/retour automatique).

Cloche = Oscillation de gauche à droite ou bas en haut

Le mode est activé avec CV115 = 1.

La CV103 permet de régler le balancement (vitesse croissante).

La CV104 permet de régler la sortie de l'oscillation.

La CV114 permet de régler les positions d'attente à la fin.

Vue du circuit mXion en haut à droite

2. Basculement pour les signaux et les barrières :

Le mode est activé avec CV115 = 2.

La vitesse de la bascule est réglée sur CV113.

Sur CV114 permet de régler l'angle (en degrés) de la bascule.

Résumé des fonctions:

Fonctionnement DC/AC/DCC, analogique et numérique.

Module compatible NMRA-DCC

▪ Commutable avec les adresses de locomotives ou d'aiguillages

▪ Décodeur à intégrer dans les locomotives et les bâtiments

▪ Mouvement, pour les cloches (exemple d'application)

▪ Mouvement Aller - Retour pour les signaux, les barrières (exemple d'application)

▪ Commande par paliers de vitesse ou contrôleur d'entraînement

▪ Possibilité de faire clignoter la lumière pendant le mouvement du servo

▪ Sortie de commutation supplémentaire pour les lampes

▪ Sortie de commutation graduable à 3 positions peuvent être pilotées (droite, gauche, milieu)

▪ Temps et vitesse de commutation configurables

▪ Compatibilité analogique totale

▪ Possibilité de définir la position de commutation de départ 

▪ Fonctions de retour automatique. 

▪ Fonction de réinitialisation des CV pour toutes les valeurs de CV. 

▪Mappage facile des fonctions (Fx) 28 touches de fonction programmables, 10239 adresses de locomotives, 2048 adresses d'aiguillages ,14, 28, 128 pas de vitesse (automatiquement)

▪ Options de programmation multiples (Bit par Bit, CV, Décodeur d'accessoires POM, Registre) 

Vue de l'environnement de programmation et test avec la fonction F8

Programmation des CVs:

La programmation des CV n'est hélas pas la partie la plus simple et la documentation, pas encore traduite en français, n'apporte qu'une aide limitée. Nous avons fait un petit fichier pour aider à préparer cette étape.

Nous vous proposons un exemple afin de mieux comprendre comment configurer ce décodeur. L'application que nous avons choisi est pour la commande d'ouverture et fermeture d'une pince et un voyant pour indiquer que le fonctionnement est en cours.

Programmation des CV1 à 49

Programmation des CV102 à 131

Les fichiers sont disponibles en téléchargement ici

Vidéos:

Voici des vidéos pour illustrer le fonctionnement :

Un grand merci à Yannick Noel pour cette découverte et sa mise en application. A suivre !

Le système de commandes/contrôles du N : les premières circulations

Les premières circulations sont faites sur le beau réseau en N avec le nouveau système de commandes/contrôle qui est quasiment opérationnel. 

Les tests électriques ont été réalisés en s'appuyant sur une documentation qui a été faite avec soin. Ce point est important car c'est justement ce qu'il manquait avec l'ancien système où il était parfois compliqué de s'y retrouver dans le câblage. 

Le boitier électronique du système de commandes est placé sous un des modules N. On peut remarquer les moteurs d'aiguilles en vert et le câble noir qui permet leur raccordement. Ce câble est de type RJ45 qui a conservé son connecteur d'origine d'un côté et dénudé pour le raccordement au moteur d'aiguille de l'autre côté. Ce type de câble est courant et facile à approvisionner/remplacer.  Les autres fils bleus et rouges sont les sorties qui alimentent les cantons. 

Vue de dessous du module avec les système de commande

La face arrière permet de raccorder les alimentations (avec des détrompeurs), le TCO, les autres modules qui contiennent les aiguilles et signaux.

Vue arrière du système de commandes

Enfin, le TCO a une toute autre allure à comparer de l'ancien. Les positions des aiguilles sont visualisées par des LED de couleur jaune /bleue. Dans les vues, ci-après, des modules ne sont pas raccordés et donc les LED sont toutes allumées. La commande traction est divisée en deux partie : la traction principale et la traction secondaire. Des inverseurs permettent de changer le sens de marche. 

Vues du TCO en marche

La boucle principale fonctionne bien. Des essais sont encore à faire pour détecter les inversions de commande d'aiguilles et de signaux. Il y a également le cantonnement à retester en dynamique. 

A suivre.

Le système de commandes/contrôles du N en tests

 Bonne Année et beaucoup de belles réalisations !

L'année 2025 démarre fort avec une belle avancée sur le système de commandes/contrôles du réseau N. Les boîtiers TCO et système sont désormais équipés et en cours de test. 

Dans le boitier TCO, on remarque l'utilisation de platines de câblage et de nappes de fils de couleur.

Vue de l'intérieur du TCO

Dans le boitier système, on observe également l'utilisation de platines avec des connecteurs 2 ou 3 points. Les modules de cantonnement (Cantonemul) sont superposés à droite pour gagner de la place.

Vue de l'intérieur du système de commandes

Reste à contrôler module par module avant de passer aux essais dynamiques !

A suivre.

Connectique pour l'ancienne gare d'échange

 Certes c'est une petite boite mais c'est aussi un grand pas vers la fiabilisation de l'ancienne gare d'échanges. Une idée simple et pourtant il aura fallu pas mal de petites pannes (fils dé-soudés ou cassés à force de manipulations) avant de trouver cette réalisation efficace : mettre la nappe de raccordement dans un boitier imprimé en 3D.   

Vue du boitier de raccordement

Bonne fêtes de fin d'année et à 2025 pour de nouvelles réalisations !

Un système de pilotage de train simple et efficace

 Une belle réalisation de Marc W, qu'il nous présente dans cet article, d'un système de pilotage des trains en N à partir de micro contrôleur avec commande sur smartphone et avec des boîtiers imprimés en 3D. Ce petit circuit de démonstration réalise une communication entre le TCO et le réseau par liaison série physique (bus CAN) et alternativement par une liaison Bluetooth entre un smartphone ou une tablette et le réseau. Ainsi on peut passer d’un type de liaison à l’autre selon le besoin.

Synoptique et description du système:

Ce système de compose d'un module central, d'un petit TCO, des blocs d'alimentation (du commerce). 2 voies (V1 et V2) principale et évitement et 2 voies en tiroir (V3 et V4), 2 aiguillages (A1 et A2) avec moteur à solénoïde (Arnold).

Le TCO comporte une face avant (ou plutôt supérieure) découpée et gravée au laser dans du MDF de 3 mm. Cette face reçoit :

- 4 inverseurs (2 pour les aiguillages, un pour inverser ou stopper la traction, un pour mettre le TCO hors tension)

- 4 inverseurs pour couper la traction sur les voies V1 à V4

- 4 LED indiquant l’état de la commande d’alimentation des voies + 1 LED allumée quand le TCO est sous tension.

- 1 potentiomètre de carte PWM pour la traction

Vue d'ensemble du système (TCO à gauche)

Le module central est composé de 3 platines. La platine de gauche est le cerveau du système de pilotage basé sur un ESP32 avec Bluetooth. 

Vue du boitier du module central

Le boitier est imprimé en 3D avec du PLA standard. A l’intérieur des supports imprimés supportent une pile d’alimentation 9V, une carte de régulation de tension et une carte de développement ESP32 WROOM.

Une découpe (cavité) sur le flanc reçoit une embase RJ9 (prise de téléphone) pour la liaison CAN et deux orifices reçoivent l’alimentation 15VDC de la traction, l’autre transmet la tension de traction.

Le module comportant le petit circuit est équipé d’une boite imprimée en 3D avec du PLA standard.

Vue des boîtiers en 3D

Vue de la face avant du TCO

Vue du petit TCO en marche

Le boitier du module centrale reçoit :

- une carte comportant une carte de développement  ESP32 WROOM associée à une carte de régulation de tension,

- une carte de régulation de tension pour les cartes accessoires (elles seront 2 au final),

- une carte d’interface entre microcontrôleur et moteurs d’aiguillage (conçue pour 4 aiguillages à moteur à solénoïdes),

- une carte d’interface à relais 4 voies.

Sur les flancs ont été prévues des fentes pour relier les voies et appareils de voie directement sur les aux cartes interfaces, une découpe pour une embase RJ9 (liaison CAN), un connecteur pour l’alimentation en 19,5 VDC (alim ordinateur portable) et un connecteur pour la traction.

Vue des locomotives N pilotées par le système

L’intégration du pilotage de la traction par le bus CAN et une liaison Bluetooth est en cours. L’évaluation d’un démonstrateur séparé a été conclusif.

Les programmes ci-dessous ne sont pas très académique, ils sont en cours de simplification et « nettoyage ».

Merci à Marc pour sa réalisation et sa description.

A suivre

Conception de la nouvelle carte LPT NextGen

 La conception de la nouvelle carte prend forme sous KICAD 8.0 (grâce à François).

Nous avons désormais une vue de l'implantation de la carte qui permet de se faire une idée plus précise et d'identifier les points à améliorer avant de lancer une fabrication. 

Vue de la première version

Après discussion, nous avons décidés de mettre les connecteurs du même côté afin de faciliter le câblage des cartes qui seront situées sous les modules réseau ferroviaire.

Vue de la seconde version

Description de la carte:

En bas à gauche (U1) : la partie Arduino avec son quartz et le port de programmation ICSP1, plus un bouton reset.

Puis U8 - U5 : deux ports I2C 2 x 4 bits + Alim pour les feux et des relais, celui de droite U5 pour fixer l'adresse RS485.

Le premier port à un résistance de 470 Ohms pour contrôler directement des LED en cathode commune (R4/R6).

A droite U2 pour intégrer une interface WIFI avec un module ESP32-S3 (pour le futur).

Aussi pour une extension future le connecteur J18 qui permet de se connecter à une interface CAN.

Quatre LED RGB (comme la fête foraine) pour indiquer le statut de la carte en couleurs.

Puis J18/J19, J13/J15 servent à monter verticalement 2 régulateurs, 5V pour l'électronique la carte, puis un régulateur 14V/16V (réglable) pour la tension de voie.

En haut à droite, les 8 diodes pour la détection de courant avec les 2 optocoupleurs (U23/U22) et la génération du signal PWM/DCC avec le contrôleur de moteur U4 et le relais Q2 qui permet de passer sur l'alimentation du canton "suivant".

En haut à gauche l'interface RS485 U7.

Les connecteurs :

Il y a un connecteur d'alimentation 19V avec le condensateur de découplage. Pour l'alimentation, on utilise des alimentations de PC portable 19 V classiques. On peut en brancher plusieurs si l'on voit qu'il y a une perte de tension - l'entrée est protégée par un diode (D10).

Les deux connecteurs bleu ciel sont pour la liaison 19V et bus RS485 entre les cantons (2 fils 1 mm2 ou plus pour le 19V, une paire AWG 24 pour le RS485).

Un connecteur est dédié à l'alimentation des voies avec les 2 détecteurs, un pour l'entrée sur le canton,  un pour le dernier module de 80 cm pour l'arrêt du train si le module suivant est occupé.

Vue du circuit avec les pistes

Une étape importante et difficile va suivre avec la finalisation du routage du circuit et sa vérification. 

A suivre.

Nouveau pupitre pour le réseau N - suite

 La période estivale a été productive et après avoir fait les plans des boîtiers et des accessoires, ceux-ci ont été imprimés en 3D. Les trous pour les connecteurs et passages de câbles sont déjà prévus. Il aura fallu une vingtaine d'heures d'impression pour arriver à ce résultat.

Le premier boitier

Les cartes de commande des moteurs d'aiguilles seront positionnées sur des supports dans le boitier. Des connexions sont prévues avec des prises RJ.

Vue de derrière des prises RJ sur leur support

Le second boitier ne contient pas de modules électroniques pour le moment mais il supporte la face avant du pupitre.

Vue du pupitre de commandes

Pour l'éclairage des LED, une petite plaque avec des résistances et les connecteurs est réalisée en utilisant un support modulable imprimé en 3D!

A suivre pour l'intégration des modules et connecteurs et les tests!

Bravo à l'équipe du N!

Nouveau pupitre pour le réseau N

 L'extension du réseau en N de LPT est l'occasion non seulement de réaliser une boucle de retournement mais aussi de faire des simplifications (commande et câblage) et de refaire la face avant du pupitre en utilisant la gravure laser sur bois.

La face avant du pupitre est dessinée sur ordinateur avant d'être envoyée à la gravure au FabLab. Une première ébauche a été faite et montée sur l'ancien pupitre de commandes. La commande traction est un petit module DC-PWM que nous avons déjà utilisé sur d'autres montages (dont la commande du réseau en HO).

Vue de l'ébauche

Une fois gravé, on monter les commandes d'aiguilles et les modules de commande de vitesse. 

Vue de la face avant avec des interrupteurs et la 

L'ensemble de la connectique est aussi modélisée sur ordinateur. 

A suivre.

Nouveau pupitre de commande simple et fiable

 Le pupitre de commande en analogique est indispensable pour un réseau sur lequel il y a de nombreux modélistes qui font non seulement des circulations mais souvent des essais et des mises au point avec des matériels variés et parfois très anciens.

   Nous avons opté pour la construction d'un nouveau pupitre simple et fiable avec un concept modulaire que nous vous présentons ici.

L' astuce Roulnet

 Les locomotives qui roulent régulièrement sur les voies alimentées en courant continu ont souvent des traces noires sur les roues. Ceci n'est pas uniquement du à l'encrassement par des dépôt gras sur les rails. Il peut se produire des petits arcs électriques entre roues et voie qui provoquent des dépôts nuisibles à la prise de courant par les roues des locomotives ou des tenders motorisés. Il existe un petit montage électronique très simple qui résout en grande partie ce problème. 

La suite ici.