Construction de la mini centrale DCC

Comme indiqué précédemment, cette centrale prototype est limitée au pilotage de 2 trains, soit en mode manuel avec 2 potentiomètres, soit en mode automatique avec des capteurs, l'un en amont d'une gare pour commencer un ralentissement et l'autre en gare pour s'arrêter. Un bouton permet de stopper le train définitivement ou de le laisser repartir tout seul après un temps d'arrêt en gare.

Je n'ai pas tout inventé car j'ai fait de nombreuses recherches sur Internet et finalement j'ai retenu un projet simple décrit par son auteur dans une video ici.
L'auteur a publié le logiciel, sans aucun détail sur le matériel. J'ai donc reconstitué l'environnement de la centrale d'après son logiciel et apporté des modifications et des corrections.

Le nombre de ports digitaux et analogiques de l'Arduino UNO est suffisant pour ce projet d'initiation avec lequel on peut déjà s'amuser. Mais il ne permet pas d'aller beaucoup plus loin.
On verra plus tard comment tirer partie des Arduino plus puissants (MEGA et DUE) dont le nombre ports est bien plus attrayant !

Voici le schéma de l'installation :

Arduino-DCC1.002.jpg

J'ai représenté ici une carte Arduino UNO (environ 20€) et un booster Marcmart (eBay, chine, environ 10€, port gratuit !), 2 potentiomètres P1 et P2 branchés sur les ports analogiques A0 et A1 pour les vitesses de 2 locos, 1 inter (ou inverseur) de direction (DIR) sur le port A4 (qui peut être aussi bien digital qu'analogique), un autre pour la lumière (LIGHT) sur le port A5, un pour la commutation auto/manuel (A/M) sur le port digital 2 et un autre pour l'arrêt/départ en gare (S/S) sur le port digital 3.

Le choix des ports est, bien entendu, libre selon ses besoins.

Le booster est piloté directement par l'Arduino, DIR sur le port digital 4 (c'est le signal DCC généré par l'Arduino), PWM sur le port digital 5 (c'est la validation du signal), BRAKE n'est pas utilisé (il suffit de bloquer PWM), et 2 entrées analogiques A2 et A3 reçoivent les senseurs de courant (C/S) et de température (T/S) pour protéger le montage. On verra que ces derniers signaux nécessitent de souder 2 fils au dos du booster car il ne sont pas disponibles sur le bornier à vis.

L'alimentation 12 V est appliquée au booster et à l'Arduino qui a sont propre régulateur de tension (on peut le relier à Vin ou au jack). OUT1 et OUT2 du booster sont reliés aux rails.

3 Leds permettent de avoir :
- rouge si le courant du booster a dépassé une certaine limite, surveillée par le logiciel et provoquant l'arrêt du circuit. Il indique aussi si l'interrupteur STOP est activé (coupure du courant sur las voies, ce qui est recommandé avant d'éteindre la station ou lorsque l'on reprogramme l'Arduino.
- jaune pour le mode manuel ou automatique
- vert pour le mode start ou stop (arrêt définitif en gare)

4 entrées digitales sont connectées à 4 capteurs de passage des trains :
- PK1 = parking en gare du train 1
- PK2 = parking en gare du train2
- S1 = arrivée prochaine en gare 1 (ralentissement progressif du train)
- S2 = arrivée prochaine en gare 2 (ralentissement progressif du train)

Une entrée supplémentaire est utilisée pour l'interrupteur STOP pour arrêter et démarrer la génération du courant par le booster.

Je n'ai pas encore réalisé ces capteurs...
j'espère pouvoir réaliser un lecteur de code barre sous chaque loco, ce qui me semble ce qu'il y a de plus élégant.

Les fils à souder sous le booster sont représentés ici :

Arduino-DCC1.003.jpg

Et voici maintenant l'ensemble des ingrédients de la centrale:

ingredients.jpg

Pour simplifier la réalisation, j'ai monté une petite carte à pastilles qui regroupe les connexions et les résistances. Cette carte s'enfiche dans les connecteurs de l'Arduino :

UNO-plaque1.jpg


plaque_et_panneau.jpg

Ceux qui sont riches pourront aussi utiliser la carte Proto d'Arduino (5€ !!!).

Voilà pour le volet matériel qui, en gros, coûte entre 50 et 60€ (moins si on a déjà quelques composants en stock).

J'avoue que ce n'est pas très compétitif par rapport à une MS2 "pas chère" comme on en trouve facilement sur certaines boutiques eBay allemandes.

En effet :

- les documents de la norme NMRA ne sont pas très faciles à comprendre (j'ai trouvé plus simple chez des modélistes français dont je mettrai les liens).
- hormis les décodeurs de locos qui sont indispensables, je ne suis pas convaincu qu'il faille mettre des décodeurs "partout" notamment pour piloter les accessoires et récupérer des signaux d'état : le microcontrolleur et un peu de soft permettent de faire autant, sinon mieux, pour moins cher (je l'espère mais je n'ai pas encore réalisé cette partie).
- c'est un formidable degré de liberté par rapport aux centrales toutes faites auxquelles il faut s'adapter. Mais évidemment, ces dernières en font plus...
- pour les débutants et ceux dont le budget est serré, c'est intéressant !
- cela n'interdit pas le pilotage par PC avec un logiciel de la collection JMRI, à condition d'ajouter l'interface PC
- on peut même envisager le pilotage par SmartPhone à condition d'ajouter une connexion TCP/IP, ce qui n'est pas difficile avec Arduino.

Le logiciel à charger dans l'Arduino est ici :

Logiciel mini centrale DCC

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