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 Arrêt de bus Magnorail

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SavignyExpress
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MessageSujet: Arrêt de bus Magnorail   Arrêt de bus Magnorail Icon_minitimeMar 18 Mai 2021 - 16:54

Bonjour à tous,

La ligne de bus de mon réseau hivernal Secondaire et ligne de bus comporte 2 arrêts à la gare ainsi qu'à la partie supérieure. Suite à des problèmes mécaniques qui empêchaient un mouvement fluide du bus par endroits, je dois revoir le fonctionnement des arrêts.

Principe des arrêts de bus
Les moteurs qui entraînent la chaîne Magnorail sont alimentés par un décodeur ESU LokPilot DCC fixe. Vu de la centrale numérique, c'est comme une loco supplémentaire.

Le décodeur supporte le mode ABC qui permet le ralentissement jusqu'à l'arrêt. Le mode ABC est déclenché en rendant le signal DCC asymétrique à l'aide de diodes. Un monostable basé sur un timer 555 contrôle la durée de commutation des diodes. Lorsque le temps est écoulé, le signal DCC redevient symétrique, le décodeur interprète cette situation comme un retour à la normale et il redémarre progressivement selon les valeurs des CV correspondants.

Le schéma du monostable montre les diodes commutées par un relais, selon le même arrangement que l'on retrouve sur certains modules de freinage du commerce.

Arrêt de bus Magnorail Monost10

Le problème mécanique vient du déclenchement du monostable. La solution actuelle a un ILS à chaque arrêt de bus. L'idée était de détecter les aimants insérés dans la chaîne, mais ils ne sont pas suffisamment puissants. J'avais inséré un aimant plus gros devant, mais c'est lui qui pose le problème mécanique. À certains endroits, cet aimant frotte sous la route et ralentit considérablement le système jusqu'à le faire patiner. Avec Jappy, nous avons pratiqué une petite ouverture dans le route pour faire des tests et extrait cet aimant. Résultat: le fonctionnement est nickel.

Déclenchement infrarouge
Je prévois d'adapter les schémas de barrière infrarouge publiés sur Locoduino et modifier la logique pour que l'interruption du faisceau tire à 0 V l'entrée trigger du 555. Je pourrai ainsi conserver le monostable.

https://www.locoduino.org/spip.php?article40

Les premiers tests montrent que la barrière fonctionne bien avec un espacement de la LED et de la photodiode allant jusqu'à 7 cm, bien assez compte tenu de la largeur de la route. Il faudra juste trouver comment les cacher !

Je posterai le schéma modifié au fur et à mesure de mes tests.


Bonne fin de journée et meilleures salutations.
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MessageSujet: Re: Arrêt de bus Magnorail   Arrêt de bus Magnorail Icon_minitimeMer 19 Mai 2021 - 10:38

Ton système est vraiment astucieux!
Même si la mode est d'utiliser des microprocesseurs à tout va, le 555 reste une valeur sûre.
J'en ai toujours sous la main à côté des mes ATtiny85...

Pour la sortie du capteur, je pense que le rajout d'un transistor NPN devrait suffire.

A combien règles tu ta temporisation?
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MessageSujet: Re: Arrêt de bus Magnorail   Arrêt de bus Magnorail Icon_minitimeMer 19 Mai 2021 - 15:50

Bonjour Fantasio,

Fantasio a écrit:
Ton système est vraiment astucieux!
Même si la mode est d'utiliser des microprocesseurs à tout va, le 555 reste une valeur sûre.
J'en ai toujours sous la main à côté des mes ATtiny85...

Pour la sortie du capteur, je pense que le rajout d'un transistor NPN devrait suffire.

A combien règles tu ta temporisation?

Merci pour le compliment. Very Happy

J'ai été tenté de tout refaire avec un Attiny45/85, mais je souhaite réutiliser le montage avec le 555. Sa temporisation est réglable par un potentiomètre entre 10-30 secondes.

On doit détecter l'interruption du faisceau IR. Un NPN est nécessaire pour amplifier le très faible courant traversant la photodiode éclairée (45 nA selon la doc), faisceau coupé le NPN est bloqué. Or pour l'entrée trigger du 555, le NPN doit être passant pour tirer l'entrée à 0 V. Si la sortie aboutit sur un microcontrôleur, c'est le logiciel qui prendra en charge l'inversion.

Après plusieurs réflexions, il me semble indispensable d'avoir un 2ème NPN, sans résistance de collecteur. Les NPN de sortie des 2 barrières des 2 arrêts seront en parallèle sur l'entrée trigger du 555 qui elle a déjà une pull-up. C'est un fonctionnement en collecteur ouvert implantant un OU: le bus s'arrête s'il est détecté en bas ou en haut. Le même principe était utilisé avec les ILS.

Je profiterai aussi pour insérer une led témoin permettant le bon positionnementt de la led IR et de la photodiode. Une led 2 mA en série avec la base du 2ème NPN indiquera que le faisceau est coupé. Pour bien positionner la led IR et la photodiode, il suffira que la led témoin soit éteinte.

Je posterai mon schéma un peu plus tard.

Bonne fin de journée et meilleures salutations.
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MessageSujet: Re: Arrêt de bus Magnorail   Arrêt de bus Magnorail Icon_minitimeMer 19 Mai 2021 - 16:30

SavignyExpress a écrit:
Bonjour Fantasio,

.. le très faible courant traversant la photodiode éclairée (45 nA selon la doc), ...
Bonjour,

Plutôt 45 uA ? Cool
Tu peux aussi mettre la photodiode dans le circuit base d'un PNP: Tu as ainsi directement la bonne phase: Faisceau coupé= courant "nul" dans la diode = tension collecteur PNP= 0.
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MessageSujet: Re: Arrêt de bus Magnorail   Arrêt de bus Magnorail Icon_minitimeMer 19 Mai 2021 - 17:26

lucien2 a écrit:
Plutôt 45 uA ? Cool
Tu peux aussi mettre la photodiode dans le circuit base d'un PNP: Tu as ainsi directement la bonne phase: Faisceau coupé= courant "nul" dans la diode = tension collecteur PNP= 0.

Merci pour la correction de l'ordre de grandeur du courant.
Je vais tester la variante PNP, mais je ne suis pas certain qu'elle permette le OU câblé entre les 2 barrières IR.
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lucien2
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MessageSujet: Re: Arrêt de bus Magnorail   Arrêt de bus Magnorail Icon_minitimeMer 19 Mai 2021 - 21:44

Il faut mettre les 2 PNP en "série":
Emetteur PNP1 au +12
Collecteur PNP1 à l'émetteur PNP2
Collecteur PNP2 sur l'entrée TRIG du 555 (avec résistance à la masse). Chaque base de PNP a sa photodiode.
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MessageSujet: Re: Arrêt de bus Magnorail   Arrêt de bus Magnorail Icon_minitimeJeu 20 Mai 2021 - 11:01

lucien2 a écrit:
Il faut mettre les 2 PNP en "série":
Emetteur PNP1 au +12
Collecteur PNP1 à l'émetteur PNP2
Collecteur PNP2 sur l'entrée TRIG du 555 (avec résistance à la masse). Chaque base de PNP a sa photodiode.

Bonjour Lucien,

Je n'avais pas pensé à la connexion en série résultant du changement de polarité, j'ai oublié mes classiques !

Merci pour le rappel et meilleures salutations.
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lucien2
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MessageSujet: Re: Arrêt de bus Magnorail   Arrêt de bus Magnorail Icon_minitimeJeu 20 Mai 2021 - 15:10

D'ailleurs, le courant d'entrée trigger du 555 étant inférieur à 1uA, il suffit de mettre les 2 photodiodes en série sans utiliser aucun transistor!
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SavignyExpress
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MessageSujet: Re: Arrêt de bus Magnorail   Arrêt de bus Magnorail Icon_minitimeDim 23 Mai 2021 - 18:50

Bonjour à tous,

Je n'ai finalement pas suivi la voie proposée par Lucien que je remercie beaucoup pour ses suggestions. La raison est que je voulais une led témoin permettant de vérifier d'une part le positionnement de la led IR et de la photodiode, d'autre part le fonctionnement du système. Le 2ème transistor à droite implante le OU câblé en collecteur ouvert.

La led témoin s'allume lorsque le faisceau est interrompu, lorsque la photodiode est bien en face de la led IR, elle doit s'éteindre.

Voici le schéma:

Arrêt de bus Magnorail Barriz10

Et le résultat du test:



Bon début de semaine et meilleures salutations.
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MessageSujet: Re: Arrêt de bus Magnorail   Arrêt de bus Magnorail Icon_minitimeDim 23 Mai 2021 - 18:57

Parfait!
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MessageSujet: Re: Arrêt de bus Magnorail   Arrêt de bus Magnorail Icon_minitime

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