SourisD17 - D17++

Logiciels pour D17, centrale DCC Arduino économique


En juin 2017, Ulysse Delmas-Bègue a rendu public les codes source et les schémas d'un système de conduite pour le modéliste ferroviaire à base de circuits Arduino comprenant :
  • D17, une centrale DCC.
  • D18, un décodeur d'accessoires.
  • S88, un lecteur d'états.
  • Un détecteur d'occupation par consommation de courant.
  • Une "souris" de commande en RFO BASIC! pour smartphone Android.
  • Une "souris" double avec TCO en RFO BASIC! pour tablette Android.
Ces matériels et logiciels m'ont permis de faire mes premiers pas dans le monde du DCC et j'ai rapidement ressenti l'envie d'y ajouter une touche personnelle. Vous trouverez sur cette page la description des créations originales et de mes extensions dont les codes sources et les schémas sont publics aussi.

Les créations originales d'Ulysse-Delmas-Bègue


La centrale DCC D17


La centrale DCC D17 fait appel à un nombre réduit de composants : un Wemos D1 mini, un LMD18200, quelques résistances et un condensateur. Cette économie de moyens ne l'empêche pas d'être dotée de 4 bus pour contrôler l'environnement d'un réseau ferroviaire :
  • Bus DCC pour contrôler les trains et des décodeurs d'accessoires.
  • Bus I2C pour commander des servomoteurs via des PCA9685.
  • Bus SPI pour contrôler des modules de 64 LED MAX7219.
  • Bus S88 pour la lecture d'états binaires.
Elle inclut aussi un bouton d'arrêt d'urgence et la mesure de la consommation de courant de puissance du booster DCC. L'utilisation des bus I2C, SPI et S88 est facultative ce qui permet de libérer des broches pour des sorties directes.

Documentation détaillée sur le site original.

Le décodeur d'accessoires D18


  Le décodeur d'accessoires D18 basé sur un Arduino Uno ou Nano est très versatile. En fonction des composants qui lui sont connectés, on obtient des intensités de commande de quelques milliampères à plusieurs ampères. Il peut piloter des LED, des bobines, des servomoteurs, des NeoPixels ou tout autre type d'équipement électrique, soit directement, soit au travers de modules I2C ou SPI.

Un croquis différent, dérivé d'un modèle de base, est chargé dans chaque D18. Chaque croquis doit comporter une paire d'adresse DCC unique.


Documentation détaillée sur le site original.

Le module S88


  Egalement basé sur un Arduino Uno ou Nano, le module S88 rapporte l'état tout ou rien de capteurs. Il est le plus souvent raccordé à des détecteurs d'occupation de voie par consommation de courant. Comme il mémorise le passage à l'état "vrai" jusqu'à la prochaine lecture, il convient à tout type de détection, même fugitive comme les ILS ou les lecteurs RFID. Un schéma de ce type de détecteurs est disponible sur le site d'Ulysse Delmas-Bègue.

Un croquis identique est chargé dans chaque module S88.

Les extensions logicielles


Croquis D17++ pour la centrale D17


  En collaboration avec SourisD17, D17++ ajoute des fonctionnalités à D17 :
  • La mesure de la vitesse des trains.
  • La régulation de la vitesse des trains pour les vitesses de 15, 30, 60, 90, 100, 120, 160, 220, 300 et 320 km/h.
  • Le suivi nominatif des trains.
  • La jonction de deux trains en un seul.
  • La scission d'un train en deux.
  • Le Block Automatique Lumineux.
  • La marche à vue.
  • La gestion d'itinéraires.
  • La circulation en fonction d'horaires différenciés par jour de la semaine.
  • La gestion des modules de signaux D19.
  • La support des modules d'entrées-sorties I2C MCP23017.
  • La lecture et la vérification de CV.
Les MCP23017 ne mémorisent pas les états fugitifs. Ils ne peuvent pas être utilisés en liaison avec des détecteurs d'occupation à consommation de courant mais conviennent bien à la lecture de position des aiguillages.

Télécharger le projet D17++ pour Arduino IDE et VS2017 avec vMicro.

SourisD17


  Le logiciel SourisD17 pilote les trains au travers de D17++. Il existe pour Windows, Linux et OS-X.
  • Conduite simultanée de 4 trains.
  • Profils de vitesses des trains.
  • 5 Tableaux de Contrôle Optique.
  • Affichage des signaux.
  • Affichage de la composition des trains.
  • Editeur de TCO intégré.
  • Editeur de scripts intégré.
  • Lecture, vérification et écriture des CV.
SourisD17
Télécharger le projet SourisD17 pour Windows, Linux et OS-X.
Télécharger l'exécutable pour Windows.
Mode d'emploi.

Les extensions matérielles


Peu adepte du câblage volant, je propose des réalisations sur plaque à bandes en époxy de tous les modules du système D17. Leurs schémas sont affichables et modifiables avec le logiciel TCI 4.4.

Les connexions n'acheminant pas de puissance sont établies via des connecteurs à broches mâles au pas de 2,54mm. On peut les remplacer par des borniers à vis miniatures de même pas.

Afin d'éviter les court-circuits ou une suralimentation, tous les modules comportant un circuit programmable disposent d'un cavalier permettant de couper leur alimentation lorsqu'ils sont raccordés à un PC via leur port USB.

Centrale D17



  • Centrale D17 avec bus I2C, SPI, S88 et connecteur pour RocRail.
  • Idem + décodeur D18 avec 2 ULN2803A et bus pour NeoPixels.
Télécharger les schémas d'implantation de D17.
Nomenclature de la carte D17+D18 et conseils de montage.

Décodeurs d'accessoires D18



Les décodeurs d'accessoires D18 sont raccordés à la centrale via un bus sur bornier rapide au pas de 3,84mm acheminant le 15V, le 5V, la masse et le signal DCC provenant directement du Wemos D1 mini. Ils disposent aussi d'un bornier rapide à 2 pôles au pas de 3,84mm permettant de capter le signal DCC des rails via un optocoupleur optionnel.
  • Module avec 2 ULN2803A pour la commande de 8 accessoires consommant au plus 200 mA. Exemple : moteurs d'aiguillages à bobines Roco.
  • Module pour 4 L293D pour accessoires consommant jusqu'à 1 A. Exemple : moteurs d'aiguillages Conrad.
  • Module bus I2C, SPI et NeoPixels + 1 ULN2803A. Au cas où les bus de la dentrale D17 seraient utilisés à leur capacité maximale.
Tous ces modules utilisent un Arduino Nano.

Télécharger les schémas d'implantation de D18.

Modules de signaux D19



Modules de gestion des signaux basés sur le circuit intégré DIP MAX7219. Ils sont raccordés à la centrale D17 et au module suivant via le bus SPI par des cordons réseau.
  • 32 signaux à deux feux pour manoeuvre et carré violet par exemple.
  • 16 signaux à 4 feux pour avertissement, sémaphore, voie libre et carré.
  • 8 signaux à 5 feux (avertissement, sémaphore, voie libre et carré, ralentissement) et 8 signaux à 3 feux (avertissement, sémaphore, voie libre).
Un module permettant de raccorder individuellement 64 LED est également disponible.

Télécharger les schémas d'implantation de D19.

Lecteur d'états S88-N



Le module S88-N permet de mémoriser jusqu'à la prochaine lecture par la centrale D17 l'état de 16 capteurs. Il est souvent connecté à des détecteurs de présence à consommation de courant. Il est raccordé à la centrale D17 et au module S88-N suivant par des cordons réseau. La LED 'L' de l'Arduino Nano doit être dessoudée pour obtenir 16 entrées.

Télécharger le schéma d'implantation de S88-N.

Détecteur de présence D88



Le détecteur de présence à consommation de courant D88 achemine vers chaque zone du réseau le signal de puissance du booster DCC via un bornier rapide au pas de 5,08mm. Il est raccordé à un lecteur d'état S88-N par un cordon en nappe. Il existe en 4 versions : 1, 2, 4 et 8 détecteurs. Des LED optionnelles affichent l'état d'occupation des zones alimentées.

Les connexions transversales qui figurent en traits verts plus épais sur le schéma doivent être réalisées avec du fil de section suffisante pour acheminer le signal de puissance. Je recommande aussi de charger légèrement avec de la soudure les longues pistes longitudinales qui acheminent ce signal.


Télécharger les schémas d'implantation de D88.

Réalisations expérimentales


D17 + D18 avec un MCP23017 en test D19 8 x 5 feux + 8 x 3 feux
d17_d18
Module S88 v1 Module D88-8 v1
d17_d18

Historique


  • 04-03-2019 : Mise en place de cette page.
  • 05-03-2019 : Ajout de la nomenclature et des conseils de montage de D17+D18.
  • 12-03-2019 : D17++ supporte la lecture, vérification et écriture des CV en mode direct.
  • 16-03-2019 : Affichage des signaux et d'une grille de mise en page des TCO.
  • 17-03-2019 : Ajout des tracés d'arcs de cercle.
  • 26-03-2019 : Ajout de la circulation par horaires.

Pour plus d'informations


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