La gestion des cantons par Arduino !!

Salut Mickael,

Oui il faut commencer par un système qui prenne en charge l'animation du réseau en faisant circuler les trains sur la boucle principale. Tu as parfaitement raison.

Mais cela veut dire que tu dois bien penser à la possibilité de prélever ou d'insérer un train la dessus à partir d'une ou plusieurs zones où on manœuvre avec les manettes soit-même. C'est pour cela que je te disais d'étudier les embranchements.

Concernant la facilité de maintenance, tu peux utiliser l'approche centralisée avec plusieurs cartes mais avec les suggestions suivantes:
- faire des cartes simples que tu peux tester en dehors du "central" , typiquement sur ta table avec le fer à souder... etc.
- mettre sur ton "central" des connecteurs avec des points de tests qui te permettent de vérifier que les signaux arrivent bien sur la carte, ceci pour vérifier le câblage à part. Par exemple avec une sonnette et des fiches adaptées.
- enfin, je fabrique aussi un banc de test pour contrôler les cartes rapidement par remplacement sur un banc de test avec un simple ovale, qui permet aussi de faire la maintenance des locos! En général je le construis avec les cartes prototypes (car on fait toujours au moins deux versions!!)

Voilà mon expérience.
Bien à toi!
Yves

Hello !

Je viens de visionner la dernière vidéo, tu as vraiment fait un boulot formidable !!!

Rien à redire du point de vue conception, c'est digne des meilleurs systèmes professionnels. Ma seule remarque irait vers l'interface "homme/machine" : L'emploi d'un afficheur alphanumérique permet évidemment toutes les manips et infos possibles, et conviendra certainement aux jeunes habitués à triturer des écrans minuscules, mais pour les personnes (comme moi) qui n'ont pas grandi avec ça, ce type d'interface n'a pas l'intuitivité d'un tableau avec des boutons !

Autrement dit, je pense que le système serait plus attractif pour un plus grand nombre de modélistes si tu ajoutais un tableau à boutons en complément de l'afficheur.
Le tableau comporterait 1 codeur rotatif par train pour la consigne, interface bien plus intuitive que d'aller chercher les n° de train avec un codeur pour leur affecter une consigne chacun.
Les infos sur la position et la vitesse réelle sont des + incontestables, mais plus utiles pour savoir ce qui se passe en cas de problème qu'en exploitation normale. En cas de besoin, on sait que c'est accessible sur l'afficheur.
Pas de panique concernant le nombre de codeurs, rien ne sert de prévoir pléthore de trains, à mon avis un système capable de gérer 5 ou 6 trains simultanément c'est déjà pas mal. Je ne pense pas qu'on soit nombreux à exploiter un réseau capable d'en faire circuler davantage.

DMARRION a écrit:

Le tableau comporterait 1 codeur rotatif par train pour la consigne, interface bien plus intuitive que d'aller chercher les n° de train avec un codeur pour leur affecter une consigne chacun.
Pas de panique concernant le nombre de codeurs, rien ne sert de prévoir pléthore de trains, à mon avis un système capable de gérer 5 ou 6 trains simultanément c'est déjà pas mal. Je ne pense pas qu'on soit nombreux à exploiter un réseau capable d'en faire circuler davantage.

Je vois ce que tu veux dire, mais même si je mets un encodeur pour 6 trains par exemple, ça demande déjà 12 entrées ! Et si un jour, on décide de mettre un 7ème train, on fait comment...Le système pourra le gérer mais le pupitre non...Ce serait dommage !
C'est vraiment très facile à utiliser, même avec un seul encodeur pour choisir le numéro du train qu'on veut commander ! Je t'assure...
Dès que j'aurais mis les encodeurs en place, je ferai une vidéo où on verra le pupitre et l'écran en même temps pour bien montrer cette facilité d'utilisation !

SUPERN a écrit:

Mais cela veut dire que tu dois bien penser à la possibilité de prélever ou d'insérer un train la dessus à partir d'une ou plusieurs zones où on manœuvre avec les manettes soit-même. C'est pour cela que je te disais d'étudier les embranchements.

Le système peut déjà faire çà, on peut insérer un nouveau train et on peut aussi en supprimer (s'il entre ou s'il sort du circuit par exemple).
Après, il faut que l'opérateur se débrouille pour "coordonner" les vitesses entre les cantons gérés par le système et une voie gérée manuellement (par une autre alimentation), pour ne pas avoir de changement brusque...

Ca y est j'ai reçu mon écran LCD alors j'essaierai de faire une petite démo avec écran et encodeur rotatif d'ici ce weekend, mais je comme j'ai repris le boulot hier, j'ai peur que tu ne sois plus rapide que moi à effectuer cette démo in situ avec ton système

J'ai pensé à une chose. Tu as écris quelque part qu'après coupure de courant, ton système détecte tout seul les cantons occupés. Ca veut dire que tu es capable de détecter l'occupation des voies même trains arrêtés ? Donc courant éteint dans les rails ? Comment fais-tu, impulsions courtes de courant pour détecter ?

Autre question, comptes-tu publier ton système en open-source, schémas compris, pour tous ceux qui voudraient l'utiliser, ou veux-tu le garder propriétaire et le commercialiser tout packagé ?

sierramike a écrit:

Tu as écris quelque part qu'après coupure de courant, ton système détecte tout seul les cantons occupés. Ca veut dire que tu es capable de détecter l'occupation des voies même trains arrêtés ? Donc courant éteint dans les rails ? Comment fais-tu, impulsions courtes de courant pour détecter ?

Non, rien d'aussi compliqué !!   De toute façon, électriquement parlant, si l'alimentation est coupée, rien n'est détecté...
Si tu regardes le schéma "brouillon" que j'avais publié plus tôt dans ce fil, tu verras que le "+" est toujours connecté à un rail. Sur l'autre rail, je commande le PWM d'un côté par un transistor, et la détection par plusieurs transistors de l'autre. Ce qui fait que les trains sont détectés en permanence dès qu'il y a présence d'une tension. (Si le PWM est réglé à zéro, les trains sont quand même détectés) Ce que j'ai fait dans le programme, c'est que, lors de l'initialisation du système, je lis toutes les entrées analogiques pour voir s'il y a des trains sur les cantons et ensuite je regarde si la mémoire contient des trains (EEPROM) et je fais la correspondance...
Je remets le schéma propre :

sierramike a écrit:

Autre question, comptes-tu publier ton système en open-source, schémas compris, pour tous ceux qui voudraient l'utiliser, ou veux-tu le garder propriétaire et le commercialiser tout packagé ?

Pour le moment, vu ma situation professionnelle, si je peux gagner un peu d'argent grâce à ce système, je n'aurais rien contre ! C'est effectivement pour cela que je ne parle ni du programme, ni des branchements, mais juste du fonctionnement et des possibilités du système. Je cherche le moyen de "finaliser" un ensemble assez rapidement pour voir justement si ce serait commercialisable... Mais, je ne sais pas trop par où commencer... Je ne me vois pas me lancer dans une création d'entreprise car je n'ai aucune idée de la possibilité d'en vivre ??? Difficile aussi de trouver un prix auquel je pourrais le vendre...
De toute façon, le projet n'est pas encore assez abouti ! Il y a encore beaucoup de choses à faire... Et aussi des choix matériels (multi-cartes ou une seule, multiplexage pour PWM et détection ou non, etc....) J'attends de pouvoir tester toutes les configurations avant de choisir celle qui fonctionnera le mieux et offrira l'utilisation la plus souple et la plus simple à moindre coût !
Mais pour cela, je dois acheter du matériel et mes finances sont vraiment très justes en ce moment... J'ai le temps mais pas l'argent

sierramike a écrit:

a veut dire que tu es capable de détecter l'occupation des voies même trains arrêtés ? Donc courant éteint dans les rails ? Comment fais-tu, impulsions courtes de courant pour détecter ?

Peut-être que Michael laisse une impulsion mini à l'arrêt, mais il existe une solution toute simple pour détecter une conso de courant même avec une tension traction totalement à zéro.

Cela consiste à superposer à la traction une alim DC toute simple (à la rigueur, même une pile 9V) via une résistance de quelques dizaines de K Ohms (par exemple, 47K). Cette alim ne pourra pas faire tourner un moteur, ni même le faire chauffer ou grogner, à cause de son impédance élevée (47K), mais suffit à faire passer un courant que les détecteurs peuvent "voir"

Eventuellement, on peut ajouter une diode type 1N4148 en série avec la résistance pour éviter que l'alim traction ne remonte dans la fixe, mais ce n'est pas obligatoire car la R de 47K rend de toute façon très faibles les échanges de courant possibles entre les 2 alims.

Merci Nicozea pour la publication de ce schéma.

Lorsque tu dis que la PWM est réglée à zéro, je pense qu'il doit subsister une impulsion extrêmement courte, suffisante pour la détection, mais insuffisante pour mettre la loco en mouvement. Cela rejoint le commentaire de Sierramike qui mentionne des impulsions courtes. Sans cette impulsion, impossible de détecter la loco.

Je me permets aussi de donner mon avis sur la commercialisation d'un système tel que celui que tu développes aussi brillamment. Vivre exclusivement du modélisme ferroviaire à l'heure actuelle me paraît très difficile. Mais transposer les connaissances que tu acquiers en programmation des systèmes embarqués avec le développement de ton système dans un autre domaine d'application devrait être possible. Dans ce cas, la mise au point et la commercialisation de ton système seraient des activités complémentaires.

En France, il est possible de créer une entreprise d'une personne dotée d'une structure financière séparée des finances de son créateur. C'est le concept d'EIRL: entreprise individuelle à responsabilité limitée, malheureusement inexistant en Suisse.

Bonne suite.

Sans compter le statut d'auto-entrepreneur, bien adapté au test d'un concept d'entreprise, pour une durée limité (2 ans je crois)

SavignyExpress a écrit:

Lorsque tu dis que la PWM est réglée à zéro, je pense qu'il doit subsister une impulsion extrêmement courte, suffisante pour la détection, mais insuffisante pour mettre la loco en mouvement. Cela rejoint le commentaire de Sierramike qui mentionne des impulsions courtes. Sans cette impulsion, impossible de détecter la loco.

Quand la PWM est à zéro, c'est comme si tu supprimais complètement le transistor en bas à gauche du schéma. Je vous ai fait un petit schéma vous montrant par où passe le courant pour la détection dans ce cas (flèches bleues) :


Le courant est très faible grâce à la résistance R7, insuffisant pour que le moteur tourne, mais suffisant pour commuter le transistor T4 et envoyer une information sur l'entrée analogique de l'Arduino !

C'est bien ce que j'avais compris, comme tu ne commutes pas le + mais le -, le + étant connecté en permanence aux rails, tu peux l'utiliser pour détecter un petit passage de courant.

L'idée est vraiment ingénieuse et je vais me permettre de la tester, bien que d'après moi, c'est bien pour de l'analogique, mais inutilisable en DCC ! De plus, ça ne peut marcher que si le sens de circulation est fixe. Si tu inverses la tension pour faire rouler dans l'autre sens, ton système de détection ne fonctionne plus.

Ta seule solution c'est d'utiliser un relais pour inverser le sens d'alimentation des rails, mais du coup tu inverses la totalité du circuit, tu ne peux pas isoler un canton pour faire rebrousser un train dans un EP.
Et tu peux encore moins utiliser un pont en H type LMD18200 qui permet d'inverser la polarité de sortie.

Du coup, au niveau possibilités de jeu, tu auras du mal à permettre de faire une manoeuvre de rebroussement dans un EP tout en ayant d'autres rames qui continuent à circuler sur le reste des cantons, en s'arrêtant au signal du canton précédent si la manoeuvre est toujours en cours, et en repartant une fois que la rame en rebroussement est complètement dans l'EP et a de ce fait libéré le canton. (Ce n'est qu'une critique constructive pour un cas que tu as peut-être oublié !)

sierramike a écrit:

L'idée est vraiment ingénieuse et je vais me permettre de la tester, bien que d'après moi, c'est bien pour de l'analogique, mais inutilisable en DCC ! De plus, ça ne peut marcher que si le sens de circulation est fixe. Si tu inverses la tension pour faire rouler dans l'autre sens, ton système de détection ne fonctionne plus.

Ta seule solution c'est d'utiliser un relais pour inverser le sens d'alimentation des rails, mais du coup tu inverses la totalité du circuit, tu ne peux pas isoler un canton pour faire rebrousser un train dans un EP.

Merci ! Tu peux tester, Ca marche nickel.

Pour l'inversion, tu peux inverser uniquement le canton concerné ! Du coup, l'inversion permet aux autres cantons de rester dans le "bon" sens, et tu fais rouler ton train en sens inverse uniquement sur ce canton...

Ma remarque sur la PWM à zéro est stupide car j'étais déjà arrivé, dans un message antérieur de ce sujet, aux mêmes conclusions que Sierramike sur la détection. Ce doit être le début des troubles de mémoire...

En DCC, il n'est pas nécessaire de se préoccuper de cela et c'est plus simple car le décodeur d'une loco arrêtée consomme toujours un peu de courant suffisant pour la détecter.

Et donc pour poursuivre ton raisonnement à partir du moment où tu inverses la polarité d'un canton (occupé ou pas selon l'avancement de la manoeuvre vers l'EP) tu fermes le carré amont pour protéger le canton ou tu refoules.

Derf a écrit:

Et donc pour poursuivre ton raisonnement à partir du moment où tu inverses la polarité d'un canton (occupé ou pas selon l'avancement de la manoeuvre vers l'EP) tu fermes le carré amont pour  protéger le canton ou tu refoules.

Si tu refoules, c'est que le canton est occupé ! Donc, il y a forcément détection et donc le feu du canton précédent est rouge.
Par contre, je n'ai pas prévu de faire un refoulement sur + d'1 canton... c'est à dire que si tu reviens en refoulant sur le canton précédent, la loco s'arrêtera.
Mais, encore une fois, je le redis, mon système s'occupe pour le moment des zones pleine voie, éventuellement avec des voies de "stockage" mais dans le même sens de circulation. Je n'ai absolument rien fait sur l'inversion du sens de marche ! Tout ce que je dis sur l'inversion est purement théorique !
J'attends de pouvoir me construire un circuit de test plus "complet" que l'actuel...

@savigny, oui mais en DCC, la tension oscille entre +XX volts et -XX volts, un peu comme de l'alternatif, du coup ce montage ne marche plus !

@nicozea, comment fais-tu pour inverser le canton ? un relais 2 contacts ? Et dans ce cas, tu es obligé d'isoler les deux files de rails à chaque canton, c'est comme ça que tu le gères ?

CleoN a écrit:

Sans compter le statut d'auto-entrepreneur, bien adapté au test d'un concept d'entreprise, pour une durée limité (2 ans je crois)

Non, ce n'est pas limité à 2 ans dans le cas général. C'est uniquement le cas pour ceux qui souhaitent cumuler avec un emploi dans la fonction publique et certaines grandes entreprises (dont la SNCF), mais sinon, il n'y a pas de limitation de durée.
Je suis moi-même auto-entrepreneur (je fais l'ingénieur du son en free lance) en complément de ma retraite.

Une disposition qui a changé fin 2015 : l'immatriculation à la chambre des métiers n'était obligatoire que pour une activité permanente. On était dispensé de cette immatriculation (il fallait tout de même un n° SIRET) lorsqu'on exerçait l'activité d'auto-entrepreneur de manière occasionnelle, par exemple en complément d'une autre activité salariée ou non.
Depuis fin 2015, l'immatriculation à la chambre des métiers est obligatoire dans tous les cas, ça veut dire entre autres choses qu'il faut justifier d'un diplôme relatif à l'activité exercée ou d'une expérience professionnelle de plusieurs années dans le même domaine.

Le principal intérêt de ce statut est que les charges sont directement proportionnelles au chiffre d'affaire : un trimestre sans travailler = pas de charges pour ce trimestre.
Petit bémol : l'auto-entreprise s'arrête automatiquement s'il y a 2 trimestres consécutifs sans chiffre d'affaire.

Ce qu'il faut savoir, c'est que contrairement à d'autres formes légales d'entreprise, un auto-entrepreneur ne peut rien déduire lors des déclarations de chiffre d'affaire et lors des déclarations de revenus pour les impôts : Ni frais (carburant, etc...), ni dépenses de matières premières, ni amortissement de matériel ou d'outillage.
Seule distinction qui est faite : le % de charge est différent selon que le chiffre d'affaire est réalisé en prestation de service (de l'ordre de 25%) ou en achat / revente (environ la moitié).
Bref, on n'est pas imposé et on ne paye pas les charges par rapport au bénéfice, mais par rapport au chiffre d'affaire tout ce qu'il y a de plus brut. Les % appliqués par l'URSAFF pour les charges et par le fisc pour les impôts sont sensés tenir compte de frais généralement constatés dans la profession.

sierramike a écrit:

@savigny, oui mais en DCC, la tension oscille entre +XX volts et -XX volts, un peu comme de l'alternatif, du coup ce montage ne marche plus !

Pour le DCC, je teste actuellement ce montage, tiré de http://www.1-zu-220.de/besetztmelder.htm:



L'opto-coupleur assure le découplage entre le DCC et l'utilisation en entrée d'un microcontrôleur. J'ajoute encore un condensateur entre le collecteur et l'émetteur du transistor de l'opto. Conjointement avec la pullup du microcontrôleur d'environ 30-60 KOhm, il assure le lissage car ce montage ne prend que l'une des alternances du signal DCC. Une valeur de 47 nF donne de bons résultats selon mes tests à l'oscilloscope d'avant hier soir !

Il y a d'autres variantes sans transistor PNP côté DCC, uniquement avec des diodes, mais cela induit une plus grande chute de tension. Le principe est néanmoins le même.

Ce circuit pourrait constituer une alternative DCC au système de Nicozéa. Les transistors de sortie des optos peuvent aussi réaliser le multiplexage analogique.

Bonne soirée à tous.

nicozea57 a écrit:

Si tu refoules, c'est que le canton est occupé ! Donc, il y a forcément détection et donc le feu du canton précédent est rouge.

Ce que j'entendais par là c'est que si tu refoule sur un EP il y a un moment ou le canton sera vide mais il sera toujours protégé par le carré tant que le sens normal et l'aiguille n'auront pas été rétablis.

En tout cas j'aime beaucoup suivre le fil de ta conception

En fait, si tu as bien vu mon schéma montrant comment les cantons changeaient d'état, un canton qui est passé au carré par la présence d'un train sur le canton devant lui, ne pourra être libéré que si ce train passe sur le canton "N+2". Donc, effectivement, si le train "disparait" des écrans radar, le canton restera protégé, jusqu'à ce que l'opérateur le libère (d'où la fonction libération de canton, dans le cas par exemple d'une suppression de train).
Je ne voulais pas d'un système qui s'auto-libère, car trop dangereux pour les cas où seules les locos sont détectées et qu'une d'elles perde le contact (ce qui arrive fréquemment malheureusement).
Donc effectivement, tu peux refouler tranquille !

sierramike a écrit:

comment fais-tu pour inverser le canton ? un relais 2 contacts ? Et dans ce cas, tu es obligé d'isoler les deux files de rails à chaque canton, c'est comme ça que tu le gères ?

Les zones de freinage et d'arrêt ne mesurent que quelques centimètres. Tu t'arrangeras donc pour qu'elles ne gênent pas ta manœuvre (les éloigner...)
Il suffit donc d'inverser les fils de la zone "normale", la plus longue, celle qui représente vraiment ton canton, par un relais à 2 contacts inverseurs :



De cette manière, la détection fonctionne toujours, ton train peut circuler dans le sens inverse sans problème.

Pour ce qui est de la "sortie" du système, voici un exemple :



Si tu changes ton aiguille du parcours normal, ton train va sortir du canton une fois la coupure (trait rouge) franchie, après l'aiguille...le canton sera toujours actif (puisque le train n'est pas passé dans la zone de freinage, qui aurait libéré les cantons amonts). Il suffira alors, de choisir la fonction "libération canton" dans le cas où tu veux garder ton train en mémoire (pour le récupérer plus tard de nouveau sur tes cantons) pour libérer la circulation des trains suivants OU la fonction "suppression train" si tu l'enlèves définitivement de la circulation.

Derf a écrit:

En tout cas j'aime beaucoup suivre le fil de ta conception

Merci, ça me fait plaisir !!

Nouveau pupitre, avec câble d'1 mètre, contenant l'écran et les boutons de choix.
Ainsi, on peut bouger le long de son réseau pour commander les trains (on peut même envisager différents points de connexion par broches tout le long du réseau...)

Commande passée ce soir :
-registres à décalage pour les sorties PWM
-multiplexeur 16 voies analogiques pour la détection
-Module carte SD pour sauvegarder mieux et + que dans l'Eeprom
-Module bluetooth car j'ai une petite idée en tête !!

Toujours en attente :
-encodeurs rotatifs pour choix sur pupitre (remplacement des potentiomètres)

nicozea57 a écrit:

Je vous ai fait un petit schéma vous montrant par où passe le courant pour la détection dans ce cas (flèches bleues) :

Juste une remarque sur ce schéma : Si tu relies le rail du haut au + et les tronçons de rail du bas au 0V via la détection, les trains roulent dans le sens inverse de ta flèche rouge.
Pour que ce soit correct, il faut changer le sens de ta flèche et inverser l'ordre des zones (de gauche à droite : zone d'arrêt, zone ralentissement, zone normale)