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Où il est question de trains, petits et grands

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Salle de TP d'Arduino

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Modérateur: MOD

Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Lun 07 Mars 2016, 13:32 
Suite de l'exercice N°2

Avant de passer à la conception d'un vrai B.A.L (avec toute la réflexion que cela demande), je veux transposer le montage de ma maquette sur mon locodrome, histoire de poster une petite vidéo d'un train qui allume les différents signaux au fur et à mesure qu'il avance.

Comme vous allez le voir, je vérifie toujours ce que je fais avant de passer à la phase suivante, car c'est plus facile dans ce cas de détecter une panne. Si vous attendez que tout soit construit pour voir si ça marche, et que justement cela ne marche pas, comment savoir ce qui cloche ? :roll:

J'ai donc installé hier mes quatre ILS sur mon locodrome (il n'en était pas équipé car il était prévu pour être équipé de détecteurs d'occupation par consommation de courant). Comme je travaille en N, la première chose que j'ai vérifié est que la présence des ILS (deux sont en courbe) ne gênait pas la progression du train.

Ensuite, j'ai fixé au scotch double face un aimant sous un wagon assez haut et j'ai vérifié que tous les ILS déclenchaient. Avec l'inertie de l'ohm-mètre, ça ne se voit pas toujours, mais en approchant l'aimant, ça déclenche. J'ai supposé que le module Arduino pourrait voir le déclenchement parce qu'il travaille rapidement.

Aujourd'hui, j'ai remplacé les poussoirs de mon mock-up par les ILS installés et j'ai testé avec le wagon en le déplaçant lentement : tout fonctionne comme sur la vidéo déjà postée. Alors, j'ai mis la locomotive et ça tourne tranquillement, avec les signaux qui se positionnent très bien.

Cet après midi, je vais bricoler des signaux à trois feux avec des DEL et une résistance (au prix des signaux du commerce, je les réserve à mon véritable réseau :lol: ). Puis je vais refaire un câblage propre parce que là, c'est une forêt vierge de fils en tous sens :oops: . Ensuite, je filmerai.
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Mer 09 Mars 2016, 10:32 
Voici comment j'ai bricolé mes signaux à trois feux. Ils sont fabriqués à partir de morceaux de circuits à bandes cuivrées, une bande constituant le retour du courant à travers une résistance de 330 ohms. Trois LED sont soudées à cette bande par leur cathode (broche la plus courte). Les trous devant recevoir les anodes ont été légèrement élargis afin de pouvoir souder un fil en même temps que l’anode ; ce fil est de la couleur de la LED. Un fil noir est également soudé comme fil de masse (GND).

La figure suivante montre le montage côté composants, mais comme si le support était transparent ; on voit ainsi où ont été effectuées les coupures de pistes (en blanc) grâce à une petite fraise montée sur une miniperceuse. Bien penser à dépoussiérer avec une vieille brosse à dents. Chaque signal est testé une fois terminé : il suffit d'une alimentation 5 V qu'on peut d'ailleurs prendre sur le module Arduino.

Image

Voici le signal une fois terminé. Il est incorporé à un pied (bloc de polystyrène) pour être maintenu verticalement et le pied est fixé au scotch double face. Les fils, tenus par un morceau de scotch, sont rallongés pour rejoindre le module Uno situé au milieu du locodrome, ce qui n'a pas résolu mon problème de forêt vierge de fils, mais je n'allais quand même pas les faire passer sous la planche de medium :oops: ; je les ai simplement scotchés :D .

Image

J'espère pouvoir faire la vidéo cet après midi.
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Mer 09 Mars 2016, 17:42 
Suite du montage de l'exercice N°2

Une fois les fils des signaux rallongés (idem pour les ILS), il a fallu raccorder tout cela. J'ai fabriqué un module de connexions avec une breadboard et des borniers pour circuits imprimés qui permettent de serrer des câbles multibrins. Voici une photo de ce que cela donne :

Image

Les borniers noirs sont la masse (GND) des ILS et des signaux. Les borniers blancs de gauche servent aux ILS (4) et les borniers blancs du centre et de droite servent aux LED des signaux (12). Le module Uno est relié par des câbles de breadboard ; pour les LED, j'ai utilisé la même couleur, ce qui est utile pour se repérer dans le branchement.

Du coup, le circuit terminé ressemble à cela (c'est-à-dire à rien :lol: , mais je vous rappelle que c'est un locodrome d'essai, pas un réseau d'exposition : heureusement :mdr2: !)

Image

Et pour voir tout cela dans la dynamique du mouvement, voici le lien :
https://vimeo.com/158348858

Maintenant qu'on sait gérer les signaux, on va essayer de gérer les cantons, le but étant d'arriver à produire la même vidéo mais avec deux trains ! :wink:
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Mer 09 Mars 2016, 18:44 
:applause: Merci beaucoup.
@+
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Jeu 10 Mars 2016, 15:42 
Le week-end approchant, voici l'exercice N°3 que je vous propose pour vous entraîner à utiliser les microcontrôleurs. Une fois de plus, ne vous précipitez pas sur votre clavier pour écrire des lignes de codes ; nous allons avoir besoin de réfléchir aux différentes méthodes possibles avant d'en coder une.

Le montage précédent n'est qu'une animation lumineuse, qui certes peut donner un peu de vie à un réseau, mais ne permet pas de faire suivre deux trains. Il est donc temps de la transformer en vrai B.A.L (Block Automatique Lumineux avec signaux à trois feux).

Exercice N°3 : un véritable B.A.L à quatre cantons.

Il s'agit donc de faire circuler deux trains sur une portion de réseau constituée de quatre cantons sans qu'ils se rattrapent.

Voici le plan de mon locodrome. Il s’agit d’un ovale de voie, comme on peut en trouver dans les coffrets de début. Il est constitué de 12 rails courbes et 4 rails droits. Les dimensions indiquées sont dues à la géométrie des coupons de voie constitués de rails Fleischmann en N (gamme Piccolo) ; tout autre marque ou modèle feront aussi bien l'affaire. Les points jaunes indiquent les éclisses métalliques et les points verts les éclisses isolantes. On voit que le rail extérieur est divisé en quatre zones appelées cantons. Les triangles verts matérialisent le début d’un canton, si on considère que le train parcourt le circuit dans le sens des aiguilles d’une montre. Le rail intérieur est divisé en 8 par des éclisses isolantes, ce qui fait que chaque canton est constitué de deux zones, une zone de pleine voie (ZPV) et une zone d’arrêt (ZA).

Image

Sur le plan électrique, chaque morceau contigu de rails est soudé à un fil aboutissant à un connecteur. Il y a donc trois fils pour chaque canton. En réunissant les fils de différentes façons, on peut reconstituer un ovale en continu, ou bien un ovale divisé en quatre zones ou bien encore un ovale constitué de quatre cantons avec une zone d’arrêt pour chacun. Suivant le sens de circulation, les cantons se terminent par la zone d’arrêt (sens des aiguilles d’une montre) ou bien commencent par la zone d’arrêt (sens inverse des aiguilles d’une montre). La figure suivante montre le câblage électrique du locodrome. Chaque connecteur (un par canton) possède un fil de retour du courant (bleu), un fil pour alimenter la ZPV (rouge) et un fil pour alimenter la ZA (orange).

Image

Bien entendu, rien n’oblige à disposer de quatre cantons sur un ovale de voie, ceux-ci peuvent se succéder sur une ligne reliant deux gares sur un réseau. Néanmoins, pour le développement du B.A.L, nous utiliserons quatre cantons, ce nombre n’ayant pas d’importance mais il faut bien fixer quelque chose pour parler le même langage.

J'attends vos réflexions et vos propositions sur ce sujet, et d'abord comment voyez vous la notion de cantons, et quel rôle doit jouer un B.A.L ? :roll: :ugeek:

Quand on voit ce qui vient d'être publié sur Locoduino :applause: , concernant la modélisation d'un réseau, on peut penser à juste titre que cet exercice est bien désuet :( . Je pars du principe que ceux qui suivent ce cours sont des débutants et qu'il faut bien commencer simplement si on veut arriver à un niveau d'experts. D'un autre côté, j'ose affirmer que la réalisation de cet exercice est à la portée de tous et que cela pourra agrémenter un petit réseau. C'est sans prétention mais cela peut rendre bien des services. :wink:
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Jeu 10 Mars 2016, 17:32 
Arduino a écrit:comment voyez vous la notion de cantons, et quel rôle doit jouer un B.A.L ? :roll: :ugeek:


Je crois que les cantons permettent de protéger les trains qui circulent en régulant grâce, notamment aux feux, leur déplacement de cantons en cantons.

Voilà ce que j'ai compris :
-Si un train occupe un canton, le train qui le suit ne peut pas pénétrer sur ce canton.

-Un feu vert annonce que la voie est libre,
-un feu jaune annonce que le train va devoir s'arrêter sur le canton suivant
-un feu rouge commande un arrêt
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Jeu 10 Mars 2016, 18:07 
Bonjour,
Comment initialiser la chose ?
1 / doit-on considerer aucun train présent et attendre la premiere détection pour déclarer le ( ou les ) cantons occupés en considérant que les trains lors de l'arrét n'etait pas sur le même canton donc sans risque de collission au redémarrage.
2 / Prévoir une initialisation "manuelle" de la chose en déclarant le ( ou les ) cantons occupés
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Jeu 10 Mars 2016, 18:44 
Pour alanya : tu as parfaitement compris le rôle en SNCF d'un canton. Nous, nous sommes en modélisme, donc il faut trouver un système pour arrêter nos trains devant un sémaphore (signal au rouge). On peut penser à une zone d'arrêt ; mais dans ce cas, doit-elle être placée au début ou à la fin du canton ? Ou aux deux bouts ? Doit-on privilégier des cantons longs ou des cantons courts, etc.
Moi, je me pose encore beaucoup de questions d'autant plus qu'en modélisme, il y a pleins de solutions différentes qui ont été adoptées et qui marchent.

Pour Gaston06 : c'est effectivement une bonne question, mais peut-être que la réponse dépendra du système choisi. Par exemple, si on choisit la détection de courant pour savoir si une portion est occupée, cela peut s'initialiser tout seul à la mise en route. Une initialisation manuelle est peut-être un peu contraignante ; pourra-t-on s'en passer ?

Bon début de réflexion, continuez... :wink:
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Ven 11 Mars 2016, 10:16 
bonjour
si je puis me permettre le choix de la dimension des cantons( long ou court) va dépendre de la longueur des trains que l'on compte faire circuler .
pour le reste continu comme ça ,je me régale toujours autant à la lecture de tes posts
et toujours : bravo et merci
dieu existe ! donc je suis
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Ven 11 Mars 2016, 10:40 
Je ne suis pas du tout sûr de ma démarche, mais je vais vous faire partager quand même mon approche (après tout je suis là pour apprendre :mrgreen: ).

Je me suis dit que sur un carrefour routier, ce n'était pas les voitures qui pilotaient les feux (et c'est tant mieux :wink: ) mais bien les feux qui régulaient la circulation. Alors pourquoi ne pas partir de ce postulat pour notre réseau ?

Nous limitons la circulation à 2 trains.

J'ai donc commencé par mettre en place un tableau pour le séquencement des feux :
Séquence 1 :
Image

Séquence 2 :
Image

Séquence 3 :
Image

Séquence 4 :
Image
A partir de là, on boucle

On peut noter que sur le Canton N quand le feu est vert, le canton N+1 est vert, le canton N+2 est jaune, et le canton N+3 est rouge
N ==>V
N+1 ==>V
N+2 ==>J
N+3 ==>R

Le séquencement des feux peut être régit par des temporisations à déterminer en fonction de la couleur

Pour la circulation des trains :
-Si, sur un canton, le feu est Vert alors ZPV est alimentée et la ZA est alimentée
-Si, sur un canton, le feu est Jaune alors ZPV est alimentée et la ZA est ralentie (PWM par exemple ?)
-Si, sur un canton, le feu est rouge alors ZPV est ralentie et la ZA n'est pas alimentée.

Instantanément, l'inconvénient de cette formule de conduite, est que même si le train est seul sur le réseau, les feux vont "hacher" sa circulation ... :gne:
L'un des avantages, la mise en route des trains est automatique quelque soit leur position sur le réseau
Autre avantage, je ne pense pas, si mon idée est viable, que des détecteurs soient utiles pour identifier la présence des trains ...

Voilà,donc je vous livre mes premières réflexions, et attend vos avis et corrections avant d'aller plus loin ou d’abandonner cette piste :siffle:
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Ven 11 Mars 2016, 11:09 
c'est avec plaisir que je vous vois utiliser les mêmes méthodes et outils de mise au point que j'avais réalisés lors de l'étude de mon système (réseau analogique + logiciel sur PC)
Le plan de base qui reprend toutes les configs rencontrées sur mon réseau :
Image

Et la "porte"(93x204) qui nous a permis la mise au point progressive du logiciel :
nous utilisions le terme "projet porte" pour le distinguer du vrai réseau :mrgreen:
Image
je vous souhaite pleine réussite de vos projets :applause:
informatisé oui, mais pas trop
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Matabiau
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Ven 11 Mars 2016, 13:52 
Dudule a écrit:si je puis me permettre le choix de la dimension des cantons( long ou court) va dépendre de la longueur des trains que l'on compte faire circuler .


Ou peut-être de la place disponible pour le réseau, non ? :siffle:

Lorsque j'ai débuté mon réseau, j'étais encore en appartement ; j'ai donc dû choisir le N et un petit réseau. Je n'avais pas la place, hélas, pour faire circuler des trains de 1,50 m ! :(
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Ven 11 Mars 2016, 14:10 
alanya a écrit:Je me suis dit que sur un carrefour routier, ce n'était pas les voitures qui pilotaient les feux (et c'est tant mieux :wink: ) mais bien les feux qui régulaient la circulation. Alors pourquoi ne pas partir de ce postulat pour notre réseau ?


A la SNCF, ce sont les deux mon capitaine ! En effet, c'est le passage du train qui fait aubiner le signal (merci Pierre59 qui m'a expliqué ce terme hier...), c'est-à-dire le fait passer au rouge. Ensuite, le train suivant doit respecter les signaux.
La règle n'est donc pas la même que pour les voitures.

alanya a écrit:Nous limitons la circulation à 2 trains.

J'ai donc commencé par mettre en place un tableau pour le séquencement des feux :
Séquence 1 :
Image

Séquence 2 :
Image

Séquence 3 :
Image

Séquence 4 :
Image


Mais où se trouve les trains ? Sur quel canton ? :? :?:

alanya a écrit:A partir de là, on boucle

On peut noter que sur le Canton N quand le feu est vert, le canton N+1 est vert, le canton N+2 est jaune, et le canton N+3 est rouge
N ==>V
N+1 ==>V
N+2 ==>J
N+3 ==>R


S'il y a deux trains, c'est que deux cantons sont occupés donc il doit y avoir deux signaux au rouge, non ?

alanya a écrit:Le séquencement des feux peut être régit par des temporisations à déterminer en fonction de la couleur

Pour la circulation des trains :
-Si, sur un canton, le feu est Vert alors ZPV est alimentée et la ZA est alimentée
-Si, sur un canton, le feu est Jaune alors ZPV est alimentée et la ZA est ralentie (PWM par exemple ?)
-Si, sur un canton, le feu est rouge alors ZPV est ralentie et la ZA n'est pas alimentée.


Le séquencement ne peut être régi par des tempos ; c'est la présence ou non du train sur le canton qui conditionne le signal.

De plus, la ZA est relativement petite (une fois et demi la loco par exemple) donc appliquer une PWM dégressive ne peut pas se faire mais celle-ci, grâce au µC, peut être appliquée sur la ZPV qui est plus longue.

alanya a écrit:Instantanément, l'inconvénient de cette formule de conduite, est que même si le train est seul sur le réseau, les feux vont "hacher" sa circulation ... :gne:
L'un des avantages, la mise en route des trains est automatique quelque soit leur position sur le réseau
Autre avantage, je ne pense pas, si mon idée est viable, que des détecteurs soient utiles pour identifier la présence des trains ...

Voilà,donc je vous livre mes premières réflexions, et attend vos avis et corrections avant d'aller plus loin ou d’abandonner cette piste :siffle:


Cet inconvénient est un peu dommage ; si un train est seul, qu'il imite le TGV !

Tes éléments de réponse peuvent maintenant être complétés. Un circuit à 4 cantons, c'est la même chose que 4 circuits à un canton ( :lol: ), alors raisonnons sur un canton. Son occupation positionnera le signal ; la couleur du signal alimente on non la voie (avec PWM éventuellement).
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Ven 11 Mars 2016, 14:13 
Matabiau a écrit:c'est avec plaisir que je vous vois utiliser les mêmes méthodes et outils de mise au point que j'avais réalisés lors de l'étude de mon système (réseau analogique + logiciel sur PC)
...
Et la "porte"(93x204) qui nous a permis la mise au point progressive du logiciel :
nous utilisions le terme "projet porte" pour le distinguer du vrai réseau :mrgreen:


Je vois que je ne suis pas le seul à avoir construit un circuit annexe (j'ai appelé le mien locodrome suite à un article paru dans LR) pour la mise au point de montages ensuite reportés sur le réseau. :wink:

Bien évidemment, Michel, tu peux nous faire bénéficier de ton expérience pour la conception des cantons.
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Re: Salle de TP d'Arduino

Publié: Ven 11 Mars 2016, 15:18 
Arduino a écrit:Un circuit à 4 cantons, c'est la même chose que 4 circuits à un canton ( :lol: ), alors raisonnons sur un canton.

Bien, bien.
Donc, un train pénètre sur un canton.
Il doit être protégé (le train :ange: ), ne pas être percuté par un train qui le suit, le canton qu'il vient de quitter doit passer au rouge. On voit dans cette solution que le train peut être détecter en entrant dans un canton ou dès qu'il franchit le signal du canton qu'il quitte :?:

Si le feu sur le canton dans lequel il est entré est vert, il va poursuivre,
si il est jaune, pareil, le train va poursuivre (éventuellement plus prudemment),
si il est rouge, (la ZA n'est pas alimenté) il va s'arrêter.

C'est le sens de la démarche que tu attends de nous ?
Dernière édition par alanya le Ven 11 Mars 2016, 15:28, édité 1 fois au total.
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