DECODBARRE: SYSTEME DE DETECTION D’ADRESSE DE TRAIN
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Dans EDiTS Pro la détection est effectuée par un
capteur infrarouge SFH506 (ou TSOP1738) qui reçoit
les signaux d’une diode émettrice placée sous la locomotive.
Comme
vous avez pu le constater, ce n’est pas simple d’installer la diode émettrice à
l’intérieur d’une loco, et de la placer à la bonne distance du capteur qui doit
reconnaître son adresse. Il faut trouver où percer, et quand on a réussi, ce
n’est pas encore gagné, car il faut trouver un compromis entre la distance du
capteur et la vitesse de la loco, pour obtenir une certaine efficacité.
C’est
pourquoi j’ai réalisé un système qui permet à EDiTS Pro (et à PiloTrain V4.0.) de reconnaître un convoi grâce à une étiquette à
code-barres collée sous la loco, ou sous n’importe quel matériel roulant.
On
peut réutiliser la platine du “Module de détection d'adresse de train “
(répondeur d’adresse d’ELEKTOR décrite page 10 du livre), ou celle du module
« DECADRESS » (réalisé par Pierre Boonaert) en remplaçant le PIC
16F84 d’ELEKTOR par un PIC 16F628 que je programme à la demande.
Le
capteur infrarouge SFH506 (ou TSOP1738) est remplacé par un détecteur à
réflexion composé dans un même boîtier : d’une diode émettrice infrarouge, et
d’un phototransistor récepteur (Référence CNY70).
Une
interface est nécessaire comprenant : un transistor et, 4 résistances (montés
soit sur un petit CI indépendant, soit inclus dans le circuit principal du
module DECADRES qui est alors appelé DECODBAR).
Les
platines DECADRES (ou DECODBAR) sont décrites et réalisées par Pierre Boonaert
(Voir sa documentation).
On
peut également utiliser la platine répondeur d'adresse d'ELEKTOR (disponible
chez Publitronic) et placer l'interface (transistor plus résistances) près du
capteur (CNY70). Dans ce cas on utilisera le petit circuit imprimé conçu et
décrit par Elie Ducharne (ITFDECODBAR).
On
peut enfin aussi utiliser la platine de
Pierre (DECADRES) avec l'interface d'Elie (ITFDECODBAR).
Ce
document a pour but de donner les explications nécessaires pour faire
fonctionner le répondeur DECODBARRE dans les meilleures conditions.
Pour
éviter les confusions, le système est appelé DECODBARRE, ses elements se
nomment DECODBAR (la platine principale), ITFDECODBAR(la platine d'interface),
et DECODBARPRINT(le logiciel d'impression des étiquettes).
Nous
supposons que tous les composants électroniques sont montés sur les platines,
et qu’elles sont testées.
Nous
possédons alors :
-
un capteur CNY70,
-
soit une platine DECODBAR et qui sera reliée au capteur CNY70 par 4 fils,
-
soit une platine DECADRES (ou une platine PUBLITRONIC), qui sera reliée à un
ensemble interface-capteur ITFDECODBAR par 3 fils.
Il
faudra aussi les fournitures suivantes :
-
des pastilles adhésives type “ UHU tac patafix “,
- une jauge en carton
d'environ 3 ou 4 dixièmes de mm d’épaisseur, pour caler le capteur dans le
ballast à la bonne hauteur,
-
une cale en bois pour enfoncer le capteur dans le patafix,
-
le logiciel DECODBARPRINT, livré dans le package DECODBARRE,
-
du papier couché pour imprimante,
-
du carton fort de 0,1 à 0,2 mm. environ d'épaisseur, sur lequel sera collée
l’étiquette,
-
de la colle Scotch universelle, non liquide (les bâtons de colle à papier type
UHU stic conviennent aussi) pour coller l’étiquette,
-
une paire de ciseaux de grande taille bien affutés,
-
un gabarit pour placer l’étiquette (fabrication décrite au paragraphe 4),
La
premiere étape consiste à imprimer les étiquettes à coller sous les locomotives
à l'aide du logiciel DECODBARPRINT.
Chaque
locomotive est identifiée par son adresse qui est un code à 8 bits (Valeur de 1
à 255).
Ce
sont ces bits qui sont représentés sur l'étiquette.
Chaque
bit est défini par une barre blanche entre 2 barres noires.
C'est
la largeur de la barre blanche qui donne la valeur du bit :
-
une largeur de 1,5 mm représente un bit à 0,
-
une largeur de 2,5 mm représente un bit à 1,
-
chaque barre noire a une largeur de 2 mm.
Pour
rendre la lecture indépendante de la vitesse, le code-barres ainsi défini est
précédé par une barre blanche de calibrage, dont la largeur est également de 2
mm.
A
chaque extrémité de l'étiquette est placée une zone noire.
L'étiquette
est lue en passant au-dessus d'un capteur infra-rouge réflectif (CNY70), placé
dans le ballast, bien dans l'axe de la voie.
L'étiquette
est collée bien centrée sous la loco.
Lorsque
l’étiquette et le capteur sont bien centrés, l’étiquette peut être lue dans les
deux sens, car la barre blanche de calibrage est placée à chaque extrémité de
l’étiquette.
Ceci
présente l'avantage de connaître le sens de marche de la loco.
Ainsi
le répondeur donnera une adresse pour la marche avant, et une autre adresse
pour la marche arrière (puisque le code-barres lu est différent).
Certaines
étiquettes sont symétriques, c'est à dire qu'elles fournissent le même code
dans les deux sens. Elles sont au nombre de 15, et seront donc à éviter car
elles ne permettent pas de définir le sens de marche.
Elle
devront être utilisées uniquement dans le cas où la même adresse doit être
reconnue dans les deux sens.
Chaque
étiquette mesure 5 mm de large, et entre 40 et 50 mm de long.
Le
code est lu en commençant par les "poids forts" du code binaire.
Exemple d'étiquette.
calibrage00101000calibrage :
adresse : 0+0+32+0+8+0+0+0 = 40
calibrage00010100calibrage :
adresse : 0+0+0+16+0+4+0+0 = 20
Décompressez
DECODBARPRINT.ZIP dans votre dossier préféré.
Lisez le document
DECODBARPRINT.RTF (une page).
Placer dans l'imprimante
une feuille de papier parfaitement blanche (papier couché de préférence), et
lancez DECODBARPRINT.EXE.
Dans la fenêtre qui
s'ouvre tapez la première adresse affectée à vos locos, et cliquez sur
IMPRIMER.
La page imprimée
contiendra les étiquettes de 20 adresses consécutives à découper (à partir de
celle tapée).
Attention : l'impression
est lancée sur l'imprimante déclarée par défaut dans Windows.
Nota : Avec certaines
encres le noir est réfléchissant, et le capteur CNY70 ne lit rien. Dans ce cas
la photocopie de la page imprimée donnera des barres noires mates et le capteur
pourra lire.
Les essais ont été
effectués sur des imprimantes à jet d'encre HP7600 et HP1350 avec les encres
N°56.
Les imprimantes à laser
doivent aussi convenir.
Les positionnements de
l’étiquette et du capteur, sont des opérations de précision. C'est pourquoi
j'indique une méthode que j'utilise, mais qui peut sûrement être améliorée.
Le capteur est placé entre
les rails, bien au centre. Les points émetteurs et récepteurs du CNY70 doivent
être alignés dans le sens longitudinal de la voie (Photo 1).
Il est raccordé au
connecteur 4 broches conformément à la doc de montage des circuits imprimés,
soit DECODBAR, soit DECADRESS ou la platine d'ELEKTOR associée à ITFDECODBAR.
Il doit être parfaitement
horizontal, et sa hauteur par rapport au plan de roulement des rails doit être
réglée à 2 dixièmes de millimètre près.
Pour ce réglage, munissez
vous d'une cale en bois faite d'un bout de tasseau de bois raboté, d'une jauge
en carton d'environ 3 ou 4 dixièmes de mm, et d'un bout de patafix (Photo
2) :
- percez un trou de 7 mm.
à l’endroit choisi (evitez de le placer sous une lampe d'éclairage),
- alésez éventuellement le
ballast à 10 mm.,
- passez le connecteur 4
broches du circuit ITFDECODBAR (ou le câble relié à DECADRESS) dans le trou
(par dessous la table),
- raccordez le au capteur
(par desus) en respectant le sens du câblage,
- comblez le trou avec la
patafix,
- posez le capteur sur la
patafix, puis la jauge en carton à plat sur le capteur, puis la cale en bois,
- appuyez fortement pour
faire descendre le capteur dans le patafix, jusqu’à ce que la cale en bois soit
en appui sur les rails (Photo 2).
Le capteur est positionné,
n'y touchez plus.
Photo
1
Photo
2
Il faut maintenant régler
la position de l’étiquette sous la loco, pour qu'elle passe à environ 0,8 mm.
au-dessus du capteur implanté dans le ballast.
Le meilleur endroit pour
placer une étiquette sous la loco est le bogie. Le carénage (métallique ou plastique)
plat situé entre les roues se prête bien au collage.
Pour assurer un
positionnement précis, il faut d'abord confectionner un gabarit.
Il est construit avec
quatre bouts de carrelets de bois de 6 à 7 mm. de côté et de 2 lames
métalliques de 0,3 ou 0,4 mm d'épaisseur.
Les photos suivantes en
disent plus long qu'un long discours (Photo 4) :
Photo
3
Découpez maintenant
soigneusement dans la feuille déjà imprimée, une étiquette correspondant à
l'adresse de la loco à équiper.
Collez là avec la colle Scotch universelle
non liquide, sans bavure sur la feuille
de carton fort et découpez le carton exactement à la dimension de l'étiquette.
Puis collez à nouveau cet
assemblage sur la feuille de carton fort, et découpez le carton toujours à la
dimension de l'étiquette.
Le jeu consiste à trouver
le nombre de couche de carton fort à coller les unes sur les autres, pour
obtenir la bonne épaisseur pour que l’ensemble,une fois collé, vienne affleurer
les lames métalliques du gabarit entre les roues du bogie.
Posez votre dernier
assemblage sur le bogie et placez le gabarit comme indiqué ci-dessous (Photos 4
et 5) :
Photo
4
Les carrelets bois doivent
être en appui sur les bandes de roulement des roues et les barres métalliques
doivent être juste en appui sur l'étiquette.
Si c'est le cas vous
pouvez coller votre assemblage étiquette-carton fort, et passer à la loco
suivante.
Photo
5
Si les barres métalliques
du gabarit n'affleurent pas l'étiquette vous devez rajouter une ou plusieurs,
épaisseurs de carton supplémentaires comme indiqué précédemment.
Lorsque tout est en place,
le capteur se trouve entre 0,3 et 0,4 mm. au-dessous de la bande de roulement
des rails, et l'étiquette se trouve entre 0,3 et 0,4 mm. au-dessus de cette
même bande de roulement.
L'espace entre l'étiquette
et le capteur doit donc être de 0,8 mm. (valeur optimale) plus ou moins 0,2 mm.
Evidemment l'étiquette en
place doit être parfaitement propre.
Si vous l'avez salie en la
collant, n'hésitez pas à en coller une autre par dessus.
Nota : Pour les
locomotives anciennes, à axes d’essieux et engrenages apparents, choisir une
surface plane sous la caisse entre les bogies. Les montants du gabarit (non
représenté ici) seront plus longs pour être posés sur les bandes de roulement
des roues des deux bogies.
Branchez le répondeur
DECODBARRE sur le bus répondeur, et reliez EDiTS Pro au PC.
Lancez PiloTrain V 4.0, et
assurez vous que tous les paramètres affichés à l’écran sont corrects
conformément à la doc, notamment le nombre de détecteurs installés (au moins
un) ainsi que la bonne adresse de la loco.
Lancez la détection en
cliquant sur le bouton START (dans la V4.0 la detection est lancée au demarrage
du programme).
Pilotez la loco à la
souris, et faites-la passer au dessus du capteur :
le code de l'adresse doit
s'afficher en binaire dans la fenêtre « Détecteurs » sur l’écran.
Le PIC 16F628 du répondeur
DECODBARRE peut aussi traiter un signal de détection de train « par rail
de contact » connecté à la borne b 5 de la platine DECADRES/DECODBAR, ou à
la borne R de la platine ELEKTOR. Dans ce cas le bit 7 ( le plus à gauche) du
code est positionné à 1 sur le bus répondeur pendant 2 secondes.
Cependant, DECODBARRE ne
peut traiter ce signal en même temps que la détection d'adresse de la loco.
C'est pourquoi, le
« rail de contact » recueillant ce signal doit être placé à au moins
50 cm. du capteur CNY70.
Pour paramétrer des
actions associées à cette détection (annonce en gare, arrêt en gare, etc.),
consulter la documentation de PiloTrain V4.0.
Le capteur CNY70 ne doit
voir que du noir tant qu'il ne voit pas la première barre blanche de
l'étiquette.
Evitez donc de le placer
au-dessous d'une source de lumière (lampe à incandescence, soleil, etc.).
Lorsque la loco passe
au-dessus du capteur, sa vitesse doit être suffisante.
Evitez les à-coups, ou
l'extrême ralenti.
Le PIC 16F628 de la
platine DECODBAR présente sur le bus répondeur le code qu'il a reconnu, pendant
2 secondes.
Ensuite il présente,
également pendant 2 secondes sur ce même bus, le code $80 (128) dans le cas de
la détection de train « par rail de contact ».
Ce bus doit donc être
exploré au moins toutes les 2 secondes (ce qui est le cas d'EDiTS Pro et de
PiloTrain V4.0.).
Bien, maintenant, il n’y a
plus aucune raison pour que vous ne puissiez pas « décoder » plein
pot ! ! !
La
description qui précède est valable pour le deux rails. Pour le trois rails,
des essais complémentaires sont necessaires, notamment pour vérifier si on peut
excentrer le couple capteur-etiquettes. Les bonnes volontés sont les bienvenues
Claude Prunet, Avril 2005.