vendredi 3 février 2023

Module sonore simple et puissant

 Nous vous proposons un petit montage simple pour la sonorisation de vos réseaux. Encore un ! Oui mais celui-ci, le DFPlayer, a quelque chose de plus que les précédents car il est facilement adaptable pour de nouveaux sons. 


Description du DFPlayer :

Le DFPlayer Mini MP3 Player est un petit module MP3 à bas prix avec une sortie amplifiée directement sur le haut-parleur. Le module peut être utilisé comme un module autonome avec une batterie, un haut-parleur et des boutons poussoirs ou utilisé en combinaison avec un Arduino UNO ou tout autre module ayant des capacités de liaison série (Rx/Tx). Il faut bien sûr une carte SD qui contienne les fichiers sonores MP3.

Vue du DFPlayer dans son montage le plus simple réalisé par Christian Rémy

Les caractéristiques principales sont :
- Fréquences d'échantillonnage supportées (kHz) : 8/11.025/12/16/22.05/24/32/44.1/48,
- Sortie convertisseur Numérique/Analogique (DAC) 24 bits, 
- Gamme dynamique de 90dB,
- Rapport Signal/Bruit (SNR ) de 85dB,
- Compatible des systèmes de fichiers FAT16 et FAT32, 
- 32 G bytes maxi pour la carte TF, 
- 64M bytes mémoire NORFLASH,
- Une variété de modes de contrôle, mode de contrôle I/O, mode série, mode de contrôle par bouton,
- Fonction de pause du son de la publicité, la musique peut être suspendue. lorsque la publicité est terminée, la musique continue à jouer,
- Données audio triées par dossier, supporte jusqu'à 100 dossiers, chaque dossier peut contenir jusqu'à 255 fichiers sonores,
- Volume réglable sur 30 niveaux, égaliseur réglable sur 6 niveaux.

Le circuit est très compact et il peut être alimenté en 3,3V ou 5V. La puissance de sortie ne peut pas excéder les 3W mais cela est déjà bien suffisant.

Dans sa configuration la plus simple, seules les broches suivantes sont à câbler:
- 1 (Vcc) sur le +5V (ou +3,3V)
- 6 (SPK1) sur le HP +
- 8 (SPK2) sur le HP -
- 9 (IO 1) sur le Bouton Poussoir 1
- 10 (GND) sur la masse de l'alimentation
- 11 (IO 2) sur le Bouton Poussoir 2
- 12 (ADKEY1)  sur le Bouton Poussoir 3

Le bouton poussoir 1 sert à baisser le volume par un appui long. Il permet aussi de jouer le fichier sonore précédant par un appui court.
Le bouton poussoir 2 sert à augmenter le volume par un appui long. Il permet aussi de jouer le fichier sonore suivant par un appui court.
Le bouton poussoir 3 sert à jouer le premier fichier sonore.


Une petite vidéo pour illustrer et surtout écouter:


Merci à Christian de nous avoir fait découvrir ce petit circuit que nous emploierons bientôt dans nos décors.

samedi 7 janvier 2023

Commande PWM pour les trains

 Un petit système de commande peut s'avérer bien utile pour piloter des trains. Jusqu'à présent, on s'oriente souvent vers une solution électronique mettant en œuvre le principe de modulation de largeur d'impulsions (PWM) car cela est fiable et bien adapté aux motorisations récentes des locomotives. Les schémas de principe disponibles sont nombreux (y compris avec Arduino) pour réaliser soi-même le montage, mais encore une fois l'intégration de l'électronique apporte une solution toute faite imbattable.


La commande PWM:

Sans rentrer dans les détails de la théorie sur modulation de largeur d'impulsions, retenez juste que cela permet de générer un signal analogique à partir de composants numériques et qu'en faisant varier la largeur des impulsions, on fait également varier la valeur moyenne du signal. 

La commande que nous vous présentons est le DC motor governor ZK-MG

Vue de la commande à côté de rails en HOe (F = 50 kHz)

C'est un module PWM de puissance pour moteur à courant continu  (5V, 12V, 24V) avec une gradation visible par LED, dans boîtier hyper compact, avec interrupteur, fréquence réglable, rapport cyclique réglable pour la limite supérieure et inférieure.


Caractéristiques techniques :

Les principales caractéristiques techniques sont le suivantes:
- Tension de fonctionnement : DC5V~30V, protection de l'entrée contre l'inversion de connexion.
- Courant nominal : 5A
- Courant maximum : 15A
- Puissance maximale : 150W
- Fréquence de travail : 1KHz~99KHz réglable, avec un pas de 1KHz
- Fréquence par défaut de 20KHz, précision d'environ 1%
- Cycle de travail : 0-100%, pas de 1%
- Taille  : 79mm*43mm*26mm
- Poids du produit : 41g
- Alimentation primaire nécessaire (vous avez sûrement un petit bloc d'alimentation en réserve)

Comment ça marche ?

Les connexions sont faites sur le bornier intégré. Deux entrée pour l'alimentation primaire et deux sorties pour l'alimentation des rails.

Tout se règle avec le bouton de l'encodeur numérique. Vous allez voir c'est très simple!

Un appui court permet de commuter le démarrage et l'arrêt du moteur.
Un appui long permet d'entrer dans l'interface de réglage.
Une rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre diminue le rapport cyclique.
Une rotation dans le sens des aiguilles d'une montre augmente le rapport cyclique. 

Sous l'écran de réglage, on peut voir :

Par défaut le cycle de travail est affiché.
Le format d'affichage de la limite inférieure du cycle de travail est "L" suivie de deux chiffres.
Le format d'affichage de la limite supérieure du cycle de travail est "H" suivie deux chiffres ou "100".
Le format d'affichage de la fréquence de travail est "F" suivie deux chiffres (ex: F 50).

Un appui long provoque la sortie de l'interface de réglage.
La rotation dans le sens inverse des aiguilles d'une montre réduit la valeur.
La rotation dans le sens des aiguilles d'une montre augmente la valeur.


Vue de modulation à vide (50 kHz)

Sur la photo ci-dessus, on peut remarquer que le signal n'est pas rectangulaire. C'est normal car nous faisons une mesure à vide. La charge que nous ajouterons, lorsque la locomotive sera sur les rails, sera de type inductive et le signal sera alors rectangulaire. 

Essais et réglages:

Il est aussi très important de régler la fréquence du régulateur car si elle est trop basse, cela provoque l'ondulation de la puissance et une vibration du moteur. Si la fréquence est trop élevée, la perte de commutation est grande, le bruit électromagnétique est important.

La fréquence doit être choisie correctement, pour obtenir la puissance de sortie effective maximale du moteur.
La fréquence par défaut d'usine est de 20KHz, ceci peut répondre à la plupart des exigences du moteur. En matière de modélisme ferroviaire, il convient d'essayer afin de trouver la fréquence spécifique.

Vue de la commande (notez bien les 4 fils)

Pour nos essais, nous avons choisi des petites locomotives en HOe. Notre objectif étant d'utiliser cette commande sur un ensemble de modules pour une exposition. Nous avons utilisé une alimentation stabilisée de laboratoire (modèle analogique) comme source primaire et un oscilloscope professionnel pour effectuer les mesures.  
Ainsi, nous avons fait varier le rapport cyclique qui est le rapport entre la durée de l'état actif et la période. Dans l'exemple ci-après le rapport cyclique est d'environ 0,3 (300 /1000 microsecondes).

Vue de modulation en charge (F = 990 Hz,  rapport cyclique est de 0,3)

Dans cet autre exemple, la fréquence est inchangée mais le rapport cyclique est de 0,78 (780 /1000 microsecondes). La consigne programmée sur la commande était de 80.

Vue de modulation en charge (F = 990 Hz, rapport cyclique est de 0,8)

Après plusieurs essais, nous arrivons à de bons résultats avec un rapport cyclique autour de 0,16 et une fréquence de 14,7 KHz. Ceci n'est valable que pour les locomotives que nous avons testées. Le ralenti est très très bon. Cela est particulièrement intéressant pour piloter ces petits trains qui ont tendance à toujours aller trop vite avec une alimentation analogique standard.

rapport cyclique est de 0,42

Une petite vidéo pour illustrer :



Conclusions :

Cette commande est bien adaptée aux besoins du modélisme ferroviaire pour des petits réseaux.

Les points forts de cette commandes sont:
-  L'utilisation et réglages simples avec un seul bouton,
- Le bouton de l'encodeur numérique permet de régler la vitesse du moteur plus précisément qu'un potentiomètre ordinaire,
- Une fonction de démarrage progressif du moteur, ce qui peut le protéger efficacement et prolonger sa durée de vie.
- Le boîtier de l'appareil est hyper compact ce qui facilite son installation,
- Un prix très faible

Toutefois, il faudra ajouter un système d'inversion de la tension pour le rendre tout à fait adapté aux circulations ferroviaires (en particulier pour les manœuvres).

Merci à Jacques de nous avoir fait découvrir cette commande que nous utiliserons bien volontiers sur les modules LPT avec du HOe!

mercredi 14 décembre 2022

Espion DCC

  Le DCC c'est bien mais c'est encore mieux quand on arrive à comprendre ce qu'il fait ! Depuis des années nous avons mis au point des centrales et des montages impliquant le DCC. En cas de doute sur une commande ou de panne, il est nécessaire d'avoir un outil pour capturer et décoder les paquets DCC. 

Pour démasquer l'espion, la suite ici!

samedi 19 novembre 2022

Le système de commande/contrôle pour la gare d'échange du réseau N

Un réseau ferroviaire qui s'agrandit et sur lequel on a de nouveaux besoins devient une source d' opportunité pour développer de nouveaux mécanismes et outils d'exploitation.

Nos amis du réseau N de LPT ont ajouté un module central qui sert de gare d'échange. Cela vous rappellera sans doute un autre projet sur le réseau modulaire HO. Le besoin est le même mais ce qui est intéressant c'est que la solution est différente. 

Le principal besoin est de commander les aiguilles de la gare d'échange et d'assurer un maximum de sécurité pour éviter des manœuvres dangereuses (nez à nez, prise en écharpe, rattrapage).

La commande des moteurs d'aiguilles est faite par un Arduino via un bus I2C et un petit module de puissance. C'est simple et efficace. Sur la photo suivante, on peut voir un Arduino type Uno (en haut) qui est connecté à un module I2C (à droite) qui commande l'amplificateur (en bas) relié au moteur d'aiguille MP5 (au centre). 


Montage sur table (Arduino et moteur d'aiguille)

L'Arduino contient un petit programme qui envoie la commande d'aiguille via une instruction saisie dans la console série. A ce stade, tout fonctionne bien avec un moteur. Après un peu de mise au point, il est devenu possible de commander un autre moteur connecté à un autre module I2C. C'est d'ailleurs l'intérêt de ce bus. Nous avions utilisé ce bus pour le module de la fête foraine pour les boutons qui déclenchaient les animations et manèges.

Le système ne s'arrête pas là! Un TCO informatisé permet de commander les itinéraires. Le concept est astucieux car les objets à commander (ici les aiguilles) sont positionnés sur l'image de fond qui représente la gare d'échange N. Les cercles en rouge ou vert indiquent la commande. En bas de l'écran on peut voir deux itinéraires : Remise - Voie 1, Remise - Voie 2. Ce n'est qu'un début pour tester le système.  


Vue du TCO

Notez à gauche du plan de voies, une aiguille triple. Ce n'est pas si courant mais très intéressant pour gagner de la place. Les actions de l'aiguilleur sont traduites sous forme de commandes envoyées à l'Arduino via la liaison série. Les commandes du TCO sont d'un format très simple : A n° position. Pas besoin de protocole complexe ...

Une petite vidéo pour illustrer tout ça !


Bien belle idée que nos amis du N ont eu de partir sur un système qui minimise le nombre d'éléments à développer et qui réutilise des éléments matériels et logiciels qui fonctionnent bien.

A suivre!

mardi 1 novembre 2022

Compteur d'essieux

  Les systèmes de détection des trains donnent toujours matière à faire des progrès dans la réalité du monde ferroviaire comme en modélisme ferroviaire. Depuis quelques années, les capteurs à effet hall sont de plus en plus performants et cela nous a donné matière à faire de nouveaux tests et même un prototype à base d'Arduino.



Nous allons voir comment mettre en œuvre un capteur simple en s'appuyant sur le prototype sur table, puis la mise en pratique sur une voie en G (train de jardin) et même à plus grande échelle. La suite ici

mercredi 12 octobre 2022

Révision des NEM par le MOROP

 Lors de la prochaine commission technique du MOROP certaines Normes Européennes de Modélisme sont reprises. Elles ne concernent pas l'électronique mais cela reste important pour le matériel roulant en modélisme ferroviaire.

Un examen de la NEM 112 a été entrepris. Ceci à mis en évidence des incompatibilités avec les valeurs de la NEM 102 et NEM 301. Dans la NEM 301 la valeur de la cote B1 n’est pas compatible en courbe avec les entraxes donnés dans la NEM 112 pour toutes les classes de voitures et pour tous les rayons utilisés.

Des valeurs réelles ont été collectées sur les réseaux français (SNCF) et belges (SNCB).

Les données recueillis, font apparaitre une évolution dans la construction des véhicules grandeur avec une augmentation de la distance entre les pivots de bogies.


vendredi 23 septembre 2022

Vue de la nouvelle IHM de commande de la gare d'échanges

Le système de commande de la nouvelle gare d'échange prend forme. Il est programmé en Python et s'inspire du prototype réalisé en VB mais sans le plan de voies pour le moment. On peut y retrouver les voies paires et impaires, le code couleur.


 Cette interface simple est bien adaptée à un écran tactile ! Une télécommande est en cours d'essais.

A suivre.

jeudi 8 septembre 2022

RFID : Des essais !

  En discutant avec un spécialiste de la billettique dans le domaine ferroviaire, il nous est venue l'idée d'utiliser une technologie très répandue et connue sous le terme de RFID.



Pour lire le résultat des essais cliquez ici.

dimanche 7 août 2022

Créer son animation lumineuse avec WLED

 Pour réaliser vos animations lumineuses à partir du WEMOS et des LED (RGB et RGBW), vous trouverez ci-après un petit guide étape par étape. Même s'il existe de nombreux tutoriels sur le Net, ils sont majoritairement en anglais et s'égarent parfois dans des détails. Allons donc à l'essentiel, c'est parti!

Cliquez ici



lundi 18 juillet 2022

La vidéo du DISCO

La vidéo du DISCO sur un des modules LPT! 

D'autres projets sont en cours, nous vous expliquerons bientôt comment le faire facilement vous-même, alors n'hésitez pas venir voir régulièrement ce site!