Reconstruire un TCOUL

 Depuis la mise en place du TCOUL sur le réseau permanent à LPT, le nombre de circulations en digital a bien sûr augmenté du fait de la facilité d'utilisation de la centrale. En regardant de plus près dans notre réserve de cartes électroniques, nous avons trouvé la carte principale pour refaire … un autre TCOUL.

La première étape consiste à retrouver et remettre sur la carte les Circuits Intégrés. Dans la version basique, seulement 4 CI sont nécessaires dont le PIC programmé. Ayant gardé ces circuits en réserve, cela valait la peine d'essayer.

La documentation de montage était très très bien faite (merci à toute l'équipe du TCOUL) et après avoir vérifié l'implantation des composants et surtout la qualité des soudures, il fallait passer à l'étape cruciale : Le test du PIC.

Le test est simple puisqu'il s'agit de vérifier de clignotement d'une LED après la mise sous tension de la carte. Le PIC que nous utilisons est une version test (V5 jamais sortie) et il était pendant des années sur mon bureau. Après une petite angoisse, la LED clignote comme prévue. Le TCOUL c'est du costaud!

Vue de la carte TCOUL avec ses composants

La carte étant bonne, nous continuons de monter les autres interfaces telles que l'écran LCD, le clavier et un potentiomètre. L'ensemble est monté progressivement. Pour l'écran, il y a toujours un risque car il est fragile et ne supporte pas les surtensions. Nous avons utilisé des petits fils de tests (kit de démarrage Arduino) avec des couleurs pour s'y retrouver plus facilement. Pour le moment, nous ne mettons pas le rétro-éclairage. 

 Pour le clavier,  nous avons essayé un modèle avec nappe intégrée. Hélas cela n'a pas bien fonctionné car la matrice n'était pas conforme aux spécifications (bien indiquées dans la documentation de montage). On peut réaliser la nappe de connexion clavier - TCOUL mais cela demande beaucoup de soin et de temps. Donc privilégier les nappes type kit Arduino.

Après avoir vérifié que l'affichage est conforme et que le clavier fonctionne en mode programmation, on peut se soucier de la mise en boitier.

On se dit souvent qu'il faut conserver un maximum de choses car cela peut toujours servir. Souvent on entasse mais parfois on réutilise et cela peut faire gagner un temps considérable. André avait gardé le boitier TCOUL d'origine que nous allons réutiliser.

Le boitier d'origine conservé par André

La carte TCOUL, l'écran, 4 potentiomètres, un interrupteur marche/arrêt, un interrupteur programmation/conduite, un bouton poussoir arrêt d'urgence, 8 boutons poussoirs pour les fonctions une LED témoin tension, sont montés sur le boitier. 

Mise en boitier

Un petit test s'impose pour vérifier la bonne programmation des potentiomètres de commande des locos et la commande des locos. Le clavier est laissé à l'extérieur pour l'instant car il faudra décider si l'on se limite à 4 locos ce qui permet d'intégrer le clavier dans le boitier à la place des 4 autres potentiomètres de commande des locos.

Le nouveau TCOUL avec le clavier déporté

En regardant dans les archives, nous avons retrouvé la photo du TCOUL d'origine. 

A ce stade, le TCOUL fonctionne mais il reste encore du travail :

- Il manque des boutons pour les potentiomètres des locos,

- Les potentiomètres sont à vérifier car trop sensibles, 

- Le clavier devrait être mis dans un petit boitier (à faire en 3D ?) ou  intégré dans le boitier ,

- Les fonctions ne marchent pas à cause d'un composant mort (74HC148 à remplacer)

- Il manque une prise RCA femelle pour la sortie vers le booster,

- Mettre le rétroéclairage,

- Câbler la LED témoin,

- Déporter le réglage contraste sur le pupitre,

Avec tout cela nous aurons de quoi nous occuper en 2022! 

Nous vous souhaitons de très bonnes fêtes de fin d'année et un grand merci de votre fidélité!

TCOUL : le retour!

  Vous souvenez peut-être de cette centrale digitale conçue et réalisée par une équipe dynamique de modélistes ? C'était le TCOUL (le TCO Ultime). Il fait son retour à LPT pour aider à démarrer en digital pour les modélistes qui veulent une solution simple et sans informatique.

La suite ici

Les tests de la gare d'échange continuent

Les tests de la seconde partie de la gare d'échange se poursuivent. Le logiciel de test sur le PC représente le plan de voies et permet de commander les itinéraires.

Dans un premier temps, les moteurs d'aiguilles sont programmés avec leur adresse DCC. Puis on effectue un test unitaire pour vérifier les mouvements des aiguilles, faire les réglages mécaniques et les rectifications dans le logiciel (si on a inversé les positions). 

La prochaine étape va consister à câbler toutes des moteurs sur le bus DCC et assembler tous les modules de la gare d'échange pour tester tous les itinéraires! 

Pour ceux qui souhaiteraient s'inspirer du programme pour leur réseau voici le lien sur mon drive ici

A suivre!

Un petit module Wi-Fi MKR board en test

 Nous sommes toujours en quête de nouvelles idées pour améliorer la commande des trains et des accessoires. Dans les montages et articles précédents, nous avions beaucoup utilisé les modules Arduino associés à des modules radio. Il y a désormais de nouveaux modules qui intègrent les deux. 

Nous réalisons des petits essais afin de savoir si cela est vraiment intéressant pour nos applications et quelles seraient les limites.

Le module que nous avons utilisé est le MKR WiFi 1010. Ce module est très compact et ressemble beaucoup aux autres modules Arduino. On trouve sa description complète sur le site officiel Arduino.

Vue du module avec une LED de test

Attention car les entrées ne supportent que du 3,3V. Il faut donc une carte d'adaptation (module dit "connector carrier)! Ceci rend le module tout de suite un peu plus encombrant mais rien d'irrémédiable.

Il y a 14 connecteurs 4 pins de type GROVE pour l'analogique et le digital. Cela permettrait de fiabiliser les connexions avec des modules externes (ex: relais) à condition d'avoir le même type de connecteur. N'ayant pas vu qu'il fallait un module d'adaptation, nous avons fait des essais avec une simple LED et une platine. 

Un peu de code:

Ci-dessous le code (exemple disponible sur le Net par Tom Igoe) avec que vous pouvez copier dans votre éditeur Arduino. A noter qu'il y a aussi un fichier WiFiNINA.h qui contient les deux informations importantes que sont le SSID (identifiant de votre réseau) et le mot de passe.

Le principe est celui d'un client-serveur WEB qui utilise les services d'une librairie WiFiNINA qu'il faut bien sûr ajouter à votre bibliothèque dans l'IDE Arduino.

[code]

/*
  WiFi Web Server LED Blink

 A simple web server that lets you blink an LED via the web.
 This sketch will print the IP address of your WiFi module (once connected)
 to the Serial Monitor. From there, you can open that address in a web browser
 to turn on and off the LED on pin 9.

 If the IP address of your board is yourAddress:
 http://yourAddress/H turns the LED on
 http://yourAddress/L turns it off

 This example is written for a network using WPA encryption. For
 WEP or WPA, change the WiFi.begin() call accordingly.

 Circuit:
 * Board with NINA module (Arduino MKR WiFi 1010, MKR VIDOR 4000 and UNO WiFi Rev.2)
 * LED attached to pin 9 

created 25 Nov 2012 by Tom Igoe
 */
#include <SPI.h>
#include <WiFiNINA.h>

#include "arduino_secrets.h"
///////please enter your sensitive data in the Secret tab/arduino_secrets.h
char ssid[] = SECRET_SSID;        // your network SSID (name)
char pass[] = SECRET_PASS;    // your network password (use for WPA, or use as key for WEP)
int keyIndex = 0;                 // your network key index number (needed only for WEP)

int status = WL_IDLE_STATUS;
WiFiServer server(80);

void setup() {
  Serial.begin(9600);      // initialize serial communication
  pinMode(9, OUTPUT);      // set the LED pin mode

  // check for the WiFi module:
  if (WiFi.status() == WL_NO_MODULE) {
    Serial.println("Communication with WiFi module failed!");
    // don't continue
    while (true);
  }

  String fv = WiFi.firmwareVersion();
  if (fv < WIFI_FIRMWARE_LATEST_VERSION) {
    Serial.println("Please upgrade the firmware");
  }

  // attempt to connect to WiFi network:
  while (status != WL_CONNECTED) {
    Serial.print("Attempting to connect to Network named: ");
    Serial.println(ssid);                   // print the network name (SSID);

    // Connect to WPA/WPA2 network. Change this line if using open or WEP network:
    status = WiFi.begin(ssid, pass);
    // wait 10 seconds for connection:
    delay(10000);
  }
  server.begin();                           // start the web server on port 80
  printWifiStatus();                        // you're connected now, so print out the status
}


void loop() {
  WiFiClient client = server.available();   // listen for incoming clients

  if (client) {                             // if you get a client,
    Serial.println("new client");           // print a message out the serial port
    String currentLine = "";                // make a String to hold incoming data from the client
    while (client.connected()) {            // loop while the client's connected
      if (client.available()) {             // if there's bytes to read from the client,
        char c = client.read();             // read a byte, then
        Serial.write(c);                    // print it out the serial monitor
        if (c == '\n') {                    // if the byte is a newline character

          // if the current line is blank, you got two newline characters in a row.
          // that's the end of the client HTTP request, so send a response:
          if (currentLine.length() == 0) {
            // HTTP headers always start with a response code (e.g. HTTP/1.1 200 OK)
            // and a content-type so the client knows what's coming, then a blank line:
            client.println("HTTP/1.1 200 OK");
            client.println("Content-type:text/html");
            client.println();

            // the content of the HTTP response follows the header:
            client.print("Click <a href=\"/H\">here</a> turn the LED on pin 9 on<br>");
            client.print("Click <a href=\"/L\">here</a> turn the LED on pin 9 off<br>");

            // The HTTP response ends with another blank line:
            client.println();
            // break out of the while loop:
            break;
          } else {    // if you got a newline, then clear currentLine:
            currentLine = "";
          }
        } else if (c != '\r') {  // if you got anything else but a carriage return character,
          currentLine += c;      // add it to the end of the currentLine
        }

        // Check to see if the client request was "GET /H" or "GET /L":
        if (currentLine.endsWith("GET /H")) {
          digitalWrite(9, HIGH);               // GET /H turns the LED on
        }
        if (currentLine.endsWith("GET /L")) {
          digitalWrite(9, LOW);                // GET /L turns the LED off
        }
      }
    }
    // close the connection:
    client.stop();
    Serial.println("client disconnected");
  }
}

void printWifiStatus() {
  // print the SSID of the network you're attached to:
  Serial.print("SSID: ");
  Serial.println(WiFi.SSID());

  // print your board's IP address:
  IPAddress ip = WiFi.localIP();
  Serial.print("IP Address: ");
  Serial.println(ip);

  // print the received signal strength:
  long rssi = WiFi.RSSI();
  Serial.print("signal strength (RSSI):");
  Serial.print(rssi);
  Serial.println(" dBm");
  // print where to go in a browser:
  Serial.print("To see this page in action, open a browser to http://");
  Serial.println(ip);
}
[/code]

Traces et tests:

Lorsque vous avez téléchargé le code, démarrez le moniteur série. Lisez l'adresse qui est affichée (ici 192.168.1.113). C'est cette adresse qu'il vous faudra saisir dans le navigateur Internet de votre Smartphone.

Puis "cliquez" sur le texte "here" de la première ligne pour  lancer la commande ON. La LED s'allume! On peut également voir les traces de la commande s'afficher dans la fenêtre du moniteur. Essayez maintenant la seconde ligne avec la commande OFF. 

La portée radio est aussi bonne qu'avec nos premiers montages (Arduino Nano et NRF24L01).

L'interface sur le Smartphone est rustique mais on peut l'améliorer.

Vue de l'interface basique sur un Smartphone

C'est assez prometteur. Il reste à essayer avec la carte d'adaptation et d'autres modules (relais, ampli) pour refaire, par exemple, un module de commande sans fil des aiguilles.

A suivre.

Commandes d'aiguilles: simplification avec mode Manuel

  Lors de notre dernier article nous avions envisagé d'ajouter un mode manuel pour la commande des aiguilles. C'est aussi l'occasion de réaliser un montage simple et surtout de le programmer dans un environnement plus facile à utiliser et très largement répandu.

La suite ici

Moteur d'Aiguille COBALT et la commande d'aiguilles

Le moteur d'aiguille COBALT que nous utilisons dans le cadre du projet de la nouvelle gare d'échange LPT, est très intéressant. Il est facile à utiliser avec une commande par boutons poussoirs, mais surtout il intègre une interface DCC qui permet de le commander avec une centrale DCC (du commerce où pas). 

Alain Loriot a poursuivi ses essais et découvert une caractéristique intéressante avec l'utilisation de deux moteurs COBALT: la protection automatique du changement de direction.

La configuration de test est constituée de deux voies parallèles avec double sens de circulation et deux aiguilles d'interconnexion. Lorsque l'aiguillage permet un changement de voies, la protection de l'aiguillage est assurée automatiquement.

Le petit schéma suivant montre le câblage à réaliser:

Schéma de câblage protection aiguilles (source A. Loriot)

Une petite vidéo pour illustrer :

Dans la même veine, LPT a commencé les tests sur la nouvelle gare d'échange avec le SPROG et un programme développé par nos soins. Une adresse a d'abord été programmée pour chaque aiguille. Puis, les commandes individuelles des aiguilles ont été passées pour vérifier le déplacement des lames d'aiguilles et leur calage.

Finalement, les itinéraires a été commandés pour vérifier le bon positionnement des aiguilles. Comme il fallait s'y attendre, il y avait des inversions... facilement corrigées dans le programme.

Premier module de la nouvelle gare d'échange

Laurent en plein test avec le poste de commandes

A suivre !

LPT NextGen en essais sur le réseau

 Nous attendions l'occasion de tester nos développements LPT NextGen sur le réseau LPT avec impatience!

En plus du plaisir de retrouver les passionnés du train en action, cela permet de visualiser concrètement le résultat de nos cogitations et efforts de ces derniers mois.

Le premier essai consistait à piloter une locomotive sur un petit banc de test afin de vérifier qu'il n'y a pas eu de problème pendant le transport du montage. Le pilotage est réalisé à partir d'un petit PC portable muni d'un adaptateur USB-RS485 (en bleu sur la photo ci-dessous) qui est connecté au module LPT_NextGen (au centre de la photo). La surprise est que nous avons un nouveau module (en bas de la photo) qui est encore plus puissant. 

Les modules LPT NextGen

Le premier modèle choisi pour les tests en analogique est le Decauville T90 (alias Mini-Charlie) qui a été conçu et réalisé par les modélistes de LPT (en 3D). Il n'a pas encore sa livrée définitive mais il roule très bien et surtout pas trop vite. Tout fonctionne très bien (marche avant/arrière) et la commande est très souple. Le passage sur le réseau LPT s'est passé sans aucun problème et après plusieurs tours de réseau nous avons essayé une locomotive en digital. Là aussi tout fonctionne de façon nominale!

Mini-Charlie

Le nouveau module a la même carte de commande mais un booster XXL et encore mieux protégé! Le câblage est encore plus simple car il y a une simple nappe de 8 fils précâblés à connecter entre la carte de commande et le booster. 

Gros plan sur le nouveau module LPT NextGen

Les premiers tests en analogique permettent de piloter une locomotive sans problème en marche avant. Par contre pas de marche arrière. Un petit problème logiciel dans la carte à résoudre! Le mode digital n'était pas non plus opérationnel. Rien de grave mais cela montre bien l'intérêt de faire les tests!

Nouveau module LPT NextGen en test

Enfin, le module LPT NextGen sert aussi à commander des moteurs d'aiguilles et des signaux. Nous allons bientôt pouvoir tester tout cela sur la première partie de la nouvelle gare d'échange qui est équipée des moteurs Cobalt.

Commande d'aiguilles : améliorations

 Dans une page précédente, nous avions décrit un récepteur sans fil pour commander des aiguilles.

Après avoir utilisé ce récepteur pendant quelques années, il y a quelques retours qui pourraient vous intéresser et vous aider à l'améliorer ici.

Commande d'Aiguilles: les montages de base - 4

  Toujours dans la même veine, nous vous proposons de poursuivre sur la réalisation des montages simples électriques et électronique pour la commande des aiguilles. Cette fois nous allons utiliser des relais (la suite ici).

ARSIGDEC avec Z21 et Rocrail

  Alain Loriot nous propose d'aller plus loin avec l'ARSIGDEC qui s'interface avec une centrale Z21 et le logiciel Rocrail.

La suite ici.

Commande d'Aiguilles: les montages de base - 3

  Nous vous proposons de poursuivre sur la réalisation des montages simples électriques et électronique pour la commande des aiguilles. Cette partie est dédiée à un montage à transistors.

Pour le montage cliquer sur lien ici.

Commande d'Aiguilles: les montages de base - 2

  Toujours dans la même veine, nous vous proposons de poursuivre sur la réalisation des montages simples électriques et électronique pour la commande des aiguilles. 

Pour le montage cliquer sur lien ici.

LPT NextGen : La commande des locos

 Bonne Année 2021 et Santé ! Merci à tous les lecteurs pour leur intérêt et aux contributeurs pour les idées et trouvailles techniques. 

Pour bien commencer cette année nous avons poursuivi les développements autour de la carte LPT NextGen. En fait, elle a beaucoup d'applications possibles et c'est pour cela que nous vous en parlons autant!

La carte permet de commander des locomotives en mode analogique et aussi en digital (DCC) mais pour cela il faut un programme avec une interface utilisateur. Le principe est le même que pour la commande des accessoires, en envoyant des messages de commande depuis l'interface utilisateur à la carte. Des messages d'acquittement sont envoyés par la carte pour indiquer si la commande est correcte et bien appliquée ou incorrecte. 

La sélection du mode se fait donc par message. Il y a 3 modes: le mode analogique, le mode digital et le mode repos qui coupe l'alimentation des voies. L'amplificateur de la carte permettrait de commander au moins 4 locomotives. Il a deux sorties ce qui permet de répartir la charge. En mode analogique, la commande de vitesse est sur 128 pas (0 à 127). Nous avons retenu le principe du curseur pour l'interface utilisateur. 

Les tests ont été faits sur un banc de rodage du commerce. Quelques mesures préliminaires ont été faites pour vérifier les tensions de sortie. Ça fonctionne très bien avec une plage de -9,2 à 9,2V. La plage de tension peut être étendue en choisissant une alimentation adéquate. C'est rapide et la finesse des crans est bonne. Avec une ancienne loco JOUEF (sans antiparasitage), la commande devient efficace à partir de 5V. Avant cela, la sortie (en modulation PWM) fait grogner le moteur. Avec un modèle récent la commande est efficace quasi immédiatement.

Test avec une ancienne loco en analogique

Pour les tests en mode DCC, l'utilisation est très simple et les fonctions sont disponibles. La commandes des feux est un très bon test. L'interface utilisateur permet de piloter 4 locos. L'adresse de chaque loco est saisie au dessus de chaque curseur. Cela fonctionne très bien et les 128 pas permettent une grande souplesse !

Test avec une loco en numérique DCC

Un petit coup d'œil sur l'interface utilisateur développée en Visual Basic 6: Le programme fait moins de 100 k Octets (cela rappelle des souvenirs de nos débuts avec le PC) et fonctionne sous tous les Windows! Une console de débug (à gauche sur la photo) est utile à la mise au point où en cas de doute.

Néanmoins, il y a un fichier de log qui permet aussi de savoir ce qui a été fait!

Interface utilisateur et console de debug

Une petit vidéo pour illustrer : https://youtu.be/hLZCIYf8y5s

Nous avons une envie irrésistible de l'essayer sur notre réseau LPT pour voir les performances avec plusieurs locos. Hélas, il va falloir être patient. En attendant, nous allons bien trouver d'autres sujets pour 2021!