Tachymetre pour la Mesure de la vitesse de nos trains ...

Mesure de la vitesse de nos trains ...

Bonjour à tous,
Le forum "ptitrain" avait un dossier sur un module électronique de mesure de la vitesse de nos convois, module conçu par JC Grimaldi. Ce module fait appel à un microprocesseur (16F628A - Microchip) et permet de sélectionner l'échelle du réseau (I, 0, HO, N, Z) et affiche la vitesse en km/h et mm/s. Je viens de réaliser "sur table" le montage à des fins de tests. Cela fonctionne parfaitement. Bravo et merci à son auteur.
Il ne reste "plus qu'à" effectuer un montage en réel. Je vous livre quelques photos des essais.

Si d'aventure, certains sont intéressés, je peux leur adresser le dossier (MP avec adresse e-mail) et s'il le souhaite, leur programmer le 16F628A.

Bon week end.
Le montage sur plaque d'essai (en attente de mesure...)

Affichage de la mesure (affichage pendant 5 secondes)

Affichage de la mesure

Hello class66,

J'ai cherché sur le forum ptitrain sans trouver la description de ce projet. Je serai intéressé par le schéma et le code source si disponible, en vue d'éventuellement développer une version basée sur AVR plutôt que PIC.

Je t'envoie un MP à cet effet.

Merci d'avance, bonne soirée.

très intéressant ça
ça fonctionne avec des barrières infra rouge ???
ou de la détection de courant ???
cordialement
Denis

Bonjour,
J'ai décrit aussi un montage dans le même genre sur le site de M. Bigonoff
sur le site http://www.abcelectronique.com/bigonoff/
+ clic sur 'Entrer sur le site' + clic sur le lien vers 'Réalisations pratiques".
Rechercher alors le montage : Affichage de la vitesse sur un parcours fixe d'un train électrique miniature, par conversion de la durée en vitesse.

A+

cheftrainminiature a écrit:

ça fonctionne avec des barrières infra rouge ???
ou de la détection de courant ???

Bonjour,
la mesure de la vitesse se fait par coupure de deux faisceaux infrarouge.
Je dispose d'un dossier de 3 pages en format pdf, ainsi que du source et du fichier .hex pour le PIC. Merci de me communiquer votre adresse e-mail (par MP) pour que je vous envoie les infos (en fichier attaché).
Cordialement.

A class66

J'ai réalisé le montage du tachymétre mais à la mise en route l'afficheur (DEM16216SYH-LY) indique rien en 1er ligne et tous les points en 2 ieme ligne, le 16f628a a été programmé avec le fichier .HEX de JC GRIMALDI à l'aide de winpic 800 3.55g et programmateur "maison" qui fonctionne correctement.
Le montage est alimenté en 7.2V et j'ai bien 4.96v sur le PIC et l'afficheur.
Parcontre faut il ajuster la valeur de R 10 à 220 ohms (shéma de JC GRIMALDI)sur la borne 6(E) de l'afficheur?

Merci, cordialement.

Bonsoir à tous,
Photos de "l'habillage" du tachymètre :
1 : portique de mesure de vitesse (led / diode infrarouge)
2 : le boitier avec l'afficheur.
J'ai utilisé un câble usb de rallonge (ils ont 4 fils) pour alimenter le portique de mesure à partir du boitier afficheur. J'ai coupé le câble en deux, soudés les fils au portique et au boitier et fait leur connexion avec les deux prises. Le boitier dispose d'un interrupteur et permet d'avoir une alimentation, soit par un bloc continu 9V, soit par une pile 9V dans le boitier (pratique pour une utilisation en expo, ce que j'avais fait lors du dernier mondial de la maquette).


Bonne soirée

class66 a écrit:

Bonne soirée

Comment fais tu pour faire passer des trains en Ho sur des voies N ?
tu peux le faire diminuer avec ce bouton ?
Je suis preneur du plan ! comme j'ai les yeux qui fatiguent je vais travailler en HO puis diminuer en N…

Des photos d'un montage "plus" propre...
J'ai réalisé un circuit imprimé (à la taille de l'afficheur de 2 lignes de 16 caractères).

Voici les éléments du montage :
le schéma

la réalisation

le portique de mesure de vitesse












Si vous avez des questions, n'hésitez-pas.... Bon we à tous, A+

Super sympa !!
On peut voir la prog pour l'adapter à l'Arduino ?

mistigris a écrit:

Super sympa !!
On peut voir la prog pour l'adapter à l'Arduino ?

No pb, je peux t'envoyer le source écrit par JC Grimaldi (j'ai besoin d'une adresse e-mail). Le source est écrit en microbasic de chez Microelektronica. A+

Bonjour à tous,

Je me demande si l'on ne pourrait pas utiliser les ultrasons et l'effet Doppler pour mesurer la vitesse d'un train miniature. Il s'agirait de réaliser un système basé sur le même principe que les radars routiers, sauf que ces derniers travaillent avec des ondes électromagnétiques.

Quelques rapides calculs montrent qu'avec des ultrasons de 40 KHz, l'écart de fréquence va de 4 Hz (équivalent vitesse 1:1 de 10 Km/h) à 84 Hz (équivalent vitesse 1:1 de 200 Km/h).

Qu'en pensez-vous ?

Bonjour SavignyExpress

Qui dit mesure de fréquence dit transformée de Fourier avec beaucoup de points pour avoir une bonne précision (2048). Je pense que c'est faisable sans problème avec un Arduino (j'ai bien fait des FFT sur un Apple II pendant mes études).

Un article paru dans Pervasive Computing qui m'a l'air d'être un bon départ :

http://chrisharrison.net/projects/ultrasonicdoppler/UltrasonicDoppler2.pdf

Sauf erreur de ma part, cela existe pour l'Arduino.

Je vous retrouve ça.

 

Alors, voilà ce que j'ai trouvé (et on vas avoir du mal a faire moins chère et plus simple).

Matériel :

Une carte Arduino  

2 led IR émetrice +/- 2€
2 led IR réceptrice  +/- 2€

2 résistances de 100Ko (Marron Noir Jaune) +/- 0,50 €

un afficheur LCD (optionnel si lecture sur pc) 15€ Max

Un bout de programme. 0,00 €

Je suis nul de nul, j'avais pas compris que le 1er poste parlais déjà de cette méthode.  

Suis nul  

jlb a écrit:

Un article paru dans Pervasive Computing qui m'a l'air d'être un bon départ :

http://chrisharrison.net/projects/ultrasonicdoppler/UltrasonicDoppler2.pdf

Bonjour Jlb,

Merci pour cet article que j'avais déjà trouvé et qui m'a permis de rafraîchir ma mémoire concernant l'effet Doppler. Chapeau pour la FFT sur un Apple II, un Atmega qui peut tourner plus rapidement doit donc pouvoir le faire.

Cela étant, est-il indispensable de passer par Fourier ou suffirait-il de sommer analogiquement le signal émis avec le signal reçu amplifié, puis mesurer la période du battement ainsi obtenu ? On serait dans les ordres de grandeurs de temps facilement mesurables à l'aide d'un timer intégré au micro. S'il n'y a pas trop de dispersions des valeurs, la moyenne de quelques périodes devrait permettre de déterminer la fréquence, puis, à l'aide d'une table de conversion, la vitesse 1:1 équivalente.

J'ai peu d'expérience pratique de l'effet Doppler et de la FFT, ce que je propose n'est peut être pas faisable.

La solution des 2 barrières IR est plus facile à mettre en oeuvre, mais le radar Doppler peut plus facilement faire des mesures en n'importe quel endroit ou presque du réseau, comme sur les routes !

Bonjour SavignyExpress,

Je pense que tu essayes de refaire une transformée de Fourier en moins bien Trouver la période de battement, c'est une TF.

Avec une TF, Ça sera beaucoup plus facile d'éliminer les parasites en coupant les hautes fréquence et chercher le max avec juste un seuillage.
L'algo de la FFT n'a pas une grande complexité : n log n et ça peut se faire en nombre entiers (virgule fixe) sans soucis. Avec l'algorithme de Cooley-Tukey, l'adressage des échantillons dans le tableau se fait en divisant les index par 2, c'est complètement adapté.

C'est aussi l'ouverture vers d'autres fonctions comme le filtrage numérique.

Tu as un tuto pour Arduino : http://www.arduinoos.com/2010/10/fast-fourier-transform-fft/
Tu as une librairie Arduino pour ça : http://wiki.openmusiclabs.com/wiki/ArduinoFFT ou http://www.arduinoos.com/2013/03/plaindsp-part-1/

Bonne journée

Bonjour

Avant de penser traitement du signal, faudrait savoir s'il y aura un signal...
Faire du doppler implique réflexion de l'onde sur la cible en mouvement, si ce n'est pas la cible qui émet. Avec des ondes acoustiques, il faut que l’onde réfléchie ait suffisamment d'énergie pour être capturée :
- Pour une bonne mesure, il faudra viser la loco de front ou bien l'arrière. Est-ce que les surfaces de nos modèles réduits réfléchissent correctement les ondes acoustiques ?
- il faudra "focaliser" l'onde (à mon avis pas evident : faut consulter les angles d’émission des transducteurs ultrasons ). Donc, il y aura aussi l'echo de l'environnement, un signal de fréquence identique mais avec des décalages de phases liés à la distance des différents éléments de l'environnement, ce qui exclu la simple sommation sans filtrage préalable
- si je ne me trompe pas, l'énergie d'une onde acoustique diminue proportionnellement au carré de la distance, qui est ici doublée (aller + retour), + dispersion sur faces non planes de la cible. Il faudra donc tenir compte d'un niveau de signal qui fluctue quand le train s'approche ou s'éloigne, ce qui ne facilite pas l’acquisition, le filtrage ou le traitement.

Bref, avant de discuter FFT etc... il serait déjà judicieux de regarder par exemple avec un émetteur / récepteur US et un oscillo (qui peut sommer voie A et voie B) si le doppler UltraSon est "visible" (est ce que l’on constate un changement ?) pour une toute petite loco en N qui roule vers l'émetteur / récepteur

Bonjour Jlb et StrongSpirit,

Merci pour vos réponses à mes réflexions. Je n'avais pas vu le battement comme une TF... Quant aux remarques de StrongSpirit, elles me paraissent tout à fait pertinentes.

La double barrières IR est finalement beaucoup plus simple !

C'est sûr qu'il n'y a pas grand chose pour faire une double barrière, ni en matériel, ni en logiciel

Re-bonjour

On peut aussi faire facilement un tachymetre "embarqué".
En H0, cela se réalise avec les "ordinateurs de bord pour velo", modèles d'entrée de gamme vendus moins de 10 EURO.



Il y a un ILS / capteur HALL au bout d'un fil que l'on fixe normalement sur la fourche, et un aimant sur un des rayons de la roue avant.

Si l'on place le compteur kilométrique sur un wagon, avec le capteur ILS sous le wagon, puis deux aimant entre les traverses dans une ligne droite et separés d'un intervalle connu, il suffit de trouver les bonnes constantes pour avoir un affichage de la vitesse (je m'explique : ces compteurs kilométriques peuvent être étalonnés car les diamètres de roue sont variés sur un vélo, il y a donc la possibilité de changer au moins un paramètre pour avoir un affichage de la vitesse correcte : combien d’impulsions par seconde si un velo équipé de roues de 26 pouces roule à 40 km/h ???)

En cherchant bien, on doit pouvoir placer les aimants a une distance X et entrer un paramètre  Z tel que l'affichage de la vitesse soit directement à l'échelle 1/160 (éventuellement en faisant une lecture en décalant la virgule) !!!!

Et en mettant un aimant (petit !) sur les essieux, on peut mesurer la vitesse a tout endroit du réseau

En N, les compteurs kilométriques pour vélo sont peut être trop encombrants pour être embarqués - mais en charcutant…
On peut envisager le détournement en statique : Compteur kilométrique dans le décor, ILS dans la voie, et deux aimants sur un seul wagon, un à l'avant, l'autre à l'arrière (la distance entre les deux aimants sera-t'elle suffisante)

Evidemment, il faut que le wagon de mesure ou le wagon avec les aimants soit dans la rame, il y a donc des inconvénients par rapport à la barrière IR, genre mesure de vitesse impossible d’un autorail non équipé d’attelage pour y accrocher le wagon de mesure.

Mais pas d’Arduino, pas de programmation, cout faible, affichage LCD, presque pas de soudure !

Bon bricolage
PS : Cela a même été fait en Z, avec plus d’électronique pour transmettre les impulsions captée par le wagon vers le compteur avec des ondes radios
http://www.galepp.com/train/tacho/tacho-e.htm (en anglais et allemand)

EDIT PS2 : Actuellemet, de plus en plus d'ordinateur de bord pour velo sont "sans fil" entre emetteur et recepteur. Sur internet, les documentations stipulent "70 cm entre emetteur et recepteur". Il y peut être moyen d'en faire quelque chose....

bonjour à tous,

pour ce qui est de la mesure avec des ultrasons, il faut savoir si l'on peut récupérer un signal exploitable qui risque d'être noyé dans le bruit provoqué par les harmoniques 2 ou 3 des alimentations à découpage ou du système DCC des locomotives

personnellement je préfère le système à IR qui est moins soumis aux perturbations environnantes
et avec un émetteur IR embarqué, pourquoi pas identifier le convoi ?
quelques idées mais pas encore la solution sur table !

bonnes réalisations. Michel

Décau45 a écrit:

et avec un émetteur IR embarqué, pourquoi pas identifier le convoi ?

Juste une idée comme ça, en passant (je n'ai pas essayé mais ça doit pouvoir se faire) :

Mesure infrarouge par réflexion (un ensemble diode IR/phototransistor IR côte à côte entre les traverses)
Chaque locomotive équipée, sur le dessous, d'une étiquette imprimée, sur laquelle on aura imprimé un "code-barre", de longueur connue (et toutes de la même longueur).

La mesure de temps entre le premier signe du code-barre et le dernier signe du code-barre permet d'avoir la vitesse de la loco (longueur connue de l'impression sur l'étiquette).
Le décodage du code-barre permet d'identifier la locomotive.

J'utilise déjà le couple diode IR / phototransistor IR entre les traverses pour détecter les passages de convois (automatisation passage à niveau), et ça fonctionne très bien.
Ainsi, plutôt qu'une barrière de 2 capteurs, avec un seul capteur on peut faire la mesure de vitesse et l'identification.

bonour à tous,

pierre320 a écrit:

J'utilise déjà le couple diode IR / phototransistor IR entre les traverses pour détecter les passages de convois (automatisation passage à niveau), et ça fonctionne très bien.

je viens de reprendre mon montage IR

face à face, les diodes peuvent être espacées d'environ 6cm, on peut faire plus avec du courant pulsé et plus important.

cote à cote, le réflecteur doit être très proche, à environ 2cm max, et surtout celà ne marche pas bien avec des couleurs sombres. les locos sont détectées par réflexion sur la pignonerie et sur les roues.

et pour la FFT, on peut faire plus simple avec un filtre RC

un "truc" pour ceux qui jouent avec les IR, regardez la diode émettrice avec une weebcam !

bons essais