Dossier Arduino: lancement

Voilà, c'est lancé! Quelques articles sont déjà écrits, surtout concernant les sorties PWM et leur utilisation. De petites vidéos, des exemples, etc... J'attends vos premiers commentaires!

Bonne lecture!

Dossiers

J'en ai parlé à plusieurs reprises déjà: l'Arduino est une belle petite invention. Elle peut sembler laborieuse à comprendre si on désire en maîtriser le fonctionnement. Mais pour un amateur de modélisme ferroviaire, il est possible d'utiliser seulement quelques fonctionnalités élémentaires et obtenir rapidement des résultats concrets et très gratifiants. Dans ces conditions, il serait bien dommage de ne pas en profiter ou du moins, de ne pas tenter l'expérience...

C'est pour cela que j'entâme aujourd'hui la rédaction d'un dossier Arduino. En fonction du temps que cela prendra et du nombre de projets intéressants que je pourrai trouver, je complèterai ce dossier avec les montages que je réaliserai pour mon réseau. J'espère que ce dossier sucitera l'intérêt et invitera certains lecteurs à choisir l'Arduino comme solution pour des projets simples. Ces projets combleront très certainement le manque de produits commerciaux mais aussi avec un gain économique face à de rares solutions assez souvent dispendieuses.

Par la même occasion, je crée une rubrique Dossiers où j'espère regrouper un ensemble d'articles plus généraux, un peu en marge de la description et de la construction du réseau. Je ne sais pas encore jusqu'où cela mènera. Je verrai bien...

Bonne lecture!

Signalisation: facilité d'utilisation de l'Arduino (suite)

Je continue mes tests... J'ai accéléré un peu le clignotement et allongé la phase éclairée par rapport à la phase éteinte. De plus, j'ai ajouté un nouvel état (VL 160) pour les besoins du test...

(désolé, la vidéo a disparu... Merci YouTube!)

J'aime bien le résultat mais je ne suis pas encore convaincu que la vitesse soit la bonne...

J'ai lu que les clignotements s'effectuent à une fréquence 1.1Hz = 0.909s = 909ms, avec un ratio allumé/éteint d'environ 5 pour 4. On aurait donc:

• allumé = 500ms
• éteint = 400ms

Dans cette nouvelle simulation:

• allumé = 400ms
• éteint = 320ms
• 2 transitions graduelles = 2x100ms

Donc:

• allumé = 400+100 = 500ms
• éteint = 320+100 = 420ms

Je ne suis pas loin... Nouveau test:

Maintenant:

• allumé: 320ms
• éteint: 280ms
• 2 transitions graduelles: 2x160ms

Donc:

• allumé: 320+160 = 480ms
• éteint: 280+160 = 440ms

En fait, je préfère cette deuxième modification. Même si la durée de la phase "allumé" à 100% a diminué un peu, l'augmentation de la durée de transition donne l'impression que la phase est plus longue. Cela me semble bien...

Je vais attendre d'obtenir d'autres informations...

Signalisation: facilité d'utilisation de l'Arduino

En examinant la vidéo en gros plan précédente, j'ai remarqué que l'oeilleton s'éteignait avec la même courbe d'intensité qu'un feu normal. Or, je trouve que cette animation est de trop pour l'oeilleton. Je la remplace alors par un simple changement d'état on/off... et il ne s'éteint plus pendant une transition si ce n'est pas nécessaire (du Voie Libre au Sémaphore par exemple).


(désolé, la vidéo a disparu... Merci YouTube!)

En fait, ce que je veux montrer ici, c'est la facilité avec laquelle il est possible de modifier une animation, un évènement ou le programme lui-même. Une petite ligne de code à modifier et voilà, le programme fonctionne avec de nouvelles directives, et cela en quelques minutes... Imaginez devoir faire la même chose avec un montage électronique...? Cela peut nécessiter un re-design complet...

Signalisation: montage des cibles

Vous vous souvenez peut-être du premier essai que j'avais réalisé il y a quelques temps sur la base du kit laiton de Guy Visioli. Aujourd'hui, j'ai terminé celui qui correspond au mat haut monté dimanche dernier. Il s'agit d'un signal de BAPR (Block Automatique à Permissivité Restreinte).

En effet, cette ligne secondaire n'a pas assez de trafic pour être gérée en BAL (Block Automatique Lumineux) mais en comporte suffisamment pour nécessiter une gestion en cantons, d'où le BAPR. C'est un type de signalisation que l'on rencontre fréquemment sur voie unique, mais assez peu sur nos réseaux en modèle réduit. C'est donc un moyen de présenter quelque chose de différent...

Ici, ce premier signal affiche les possibilités suivantes: Carré et Voie Libre. Normalement, le Sémaphore devrait être disponible, mais comme ce signal protège une aiguille en sortie, le Carré sera le plus souvent utilisé. L'oeilleton est présent (puisqu'il sera allumé avec le vert Voie Libre). Comme je me laisse le choix d'utiliser quand même le Sémaphore, l'oeilleton est indispensable...

Les pancartes installées comportent la marque Nf puisqu'il s'agit d'une carré, l'identification c124 ainsi que le type de block PR. Enfin, le chevron pointe en haut indique la prise en talon d'une aiguille en sortie de gare.

Sur les deux photos suivantes, on observera la présence de l'oeilleton. Comme d'habitude, la prise de vue rapprochée ne pardonne pas les défauts de montage et de peinture...

Enfin, une prise de vue de l'arrière du signal et de la cible afin d'apercevoir le câblage. Les leds utilisées sont des 0401.

Deux soirées ont été nécessaires pour confectionner ce signal. Je vais essayer de monter les deux suivants en parallèle afin d'accélérer le processus mais je doute qu'il soit réellement possible d'aller plus vite!

J'ajoute une photo de la confection des cibles:

Rien de bien sorcier ici. Il s'agit de les imprimer sur du papier épais et mat (8.5mil d'épaisseur et 170g/m2). Pourquoi je fais cela? Simplement parce que la cible fournie avec le kit est un peu "grosse" à mon goût (même si elle semble à l'échelle...) et surtout difficile à peindre avec soin. Je préfère réaliser mon propre montage même si les résultats sont un peu moins jolis à cause des traces entre l'encre d'imprimante et la peinture noire des pare-soleils... Par contre, cela me permet de réaliser toutes les cibles dont j'ai besoin car le kit ne fournit que le type A (S+A+VL) ou B (C+S+A+VL).

Maintenant, si vous avez l'oeil aiguisé, vous remarquerez une incohérence... En effet, la cible et le mat sont de deux époques différentes. La cible représentée ici est plutôt d'un type "ancien" (en acier) avec ces longs pare-soleils alors que le mat est de type "moderne" (avec normalement une cible en fibre de verre/carbone (à vérifier?)). Mais bon... je m'en satisfait, comme avec les autres signaux que j'ai fabriqués.

Voilà, le signal est terminé. Il ne me reste plus qu'à l'installer sur le réseau. Mais avant tout, un test avec l'Arduino (simulation réalisée la semaine dernière) pour vérifier que tout fonctionne bien...

Il va falloir augmenter les valeurs des résistances car les feux éclairent beaucoup, ajouter un peu de peinture pour boucher des trous ici et là... Mais sinon, l'oeilleton fonctionne! :-)

Signalisation: montage et peinture

Quelques mots pour mentionner la mise en peinture de trois signaux (kits laiton de Guy Visioli), que j'ai montés dernièrement: un mat haut, un mat normal et un second mat normal mais portée à droite (libre adaptation de ma part avec les pièces du kit...). Une fois soudés, j'utilise de l'apprêt gris en bombe afin de faciliter la tenue de la peinture sur le laiton.

Pour référence, j'ai utilisé un mélange de gris neutre (5 ou 6 gouttes), 1 goutte de noir et 1 goutte de "gris argenté". Cette dernière sert surtout à donner un petit reflet brillant même si le résultat est très "subtile"... Le tout est mélangé à proportion égale avec du "medium" acrylique.

Placement approximatif des futurs signaux:

 (les photos sont un peu floues dûes à une position légèrement acrobatique du photographe...)

Ces trois signaux seront implantés à la sortie droite de la gare, à côté du BV:

• le mat haut pour un signal C+VL sur la voie principale
• le mat normal pour un signal C+M+VL sur la voie terminus tout en haut (en prolongement de la remise)
• le mat normal (portée à droite) pour un signal C+M+VL sur la voie le long du BV.

Nouvelles positions (le mat haut n'est plus sur le quai) et test de la distance du garage-franc:

Prochainement, la confection des cibles...

Signalisation: simulation et prototype

Aujourd'hui, j'ai pu mettre en oeuvre le prototype d'un des projets qui me tient à coeur depuis longtemps: la représentation d'un signal SNCF.

Dans le principe, ce n'est pas très compliqué... Par exemple, il suffit de connecter chaque LED à une dispositif électronique dont chaque sortie agira comme un interrupteur pour allumer ou éteindre un feu ou une combinaison de feux. Mais lorsqu'on observe la réalité, on remarque que chaque ampoule s'allume ou s'éteint avec une certaine latence ou persistence. Le but est donc de simuler au mieux ce fonctionnement.

Dans le commerce on trouve des décodeurs de fonctions statiques ou des cartes de signalisation. Cependant, ces cartes ne reproduisent pas de manière réaliste l'allumage et l'extension des feux. De plus, il est quasiment impossible de trouver des décodeurs adaptées à la signalisation SNCF (signaux à combinaisons complexes).

C'est là que l'Arduino entre en jeu. Il est possible de développer un petit programme permettant d'une part de supporter et de représenter la signalisation SNCF au complet et d'autre part de simuler le principe de persistence visuelle décrit précédemment. Je ne parlerai pas aujourd'hui du premier point (gestion de la signalisation avec le protocole LocoNet) car j'aurai l'occasion d'y revenir. Je vais simplement vous décrire les résultats obtenus concernant le second point.

L'idée est simple: plutôt que d'utiliser une sortie digitale "tout ou rien" (principe de l'interrupteur), je vais utiliser les sorties PWM (Pulse Width Modulation = modulation de la largeur de l'impulsion) de l'Arduino. Là non plus je ne rentrerai pas dans les détails du fonctionnement d'une sortie PWM. Retenez seulement que: faire varier la largeur de l'impulsion électrique agit sur une led ou une ampoule comme si l'intensité variait... C'est le même principe qui est utilisé dans les transformateurs à courant pulsé pour alimenter les trains sur nos réseaux (analogiques)...

Dans le micro-programme chargé dans l'Arduino, j'enregistre une courbe d'intensité qui représente l'allumage, l'extension et le clignotement des leds... Et voici ce que cela donne sur une petite vidéo.

Remarque: j'ai ajouté un bouton poussoir dans mon montage afin de simuler l'arrivée des évènements. Dans l'implantation finale, ces évènements seront les messages LocoNet qui seront réceptionnés et décodés...

Dans cet exemple, la suite (libre) des signaux est:

• Carré
• Ralentissement 60
• Voie Libre
• Sémaphore
• Rappel Ralentissement 60 + Avertissement
• Ralentissement 30
• Voie Libre 160
• Avertissement
• Carré...

Toutes les combinaisons ne sont pas encore implantées, mais cela donne une bonne idée des possibilités et de la représentation assez réaliste des signaux. Si vous avez des questions ou si l'implantation d'un tel mécanisme sur Adruino vous intéresse, n'hésitez pas à communiquer avec moi...

Dilatation

Surprise aujourd'hui... Alors que je n'avais pas jeté un oeil à mon réseau depuis plusieurs semaines, voilà que mon regard s'attarde sur l'aiguille principale à l'entrée de la zone marchandises... La chaleur des derniers jours (entre 25 et 30C) a eu raison d'un des rails: pas de joint de dilatation équivaut à rail tordu! La preuve:
What a surprise today... While I didn't even think about my layout for few weeks, I took a look at it here and there to finally stopped at the freight yard entry turnout... Due to the high temperatures from the last days (between 77F and 86F), one of the rail raised from the ties. Reason: no expansion joint means bent rail! Here is the result:

Réparation prévue: scier le rail à un endroit à l'aide du disque à tronçonner et fixation à la colle. Une incision devrait suffir pour enlever suffisemment de matériaux et ainsi improviser un joint de dilation.
Planned work: cut rail and glue it back on the ties. A simple cut should remove enough material to create a free space to act as an expansion joint.

Décidément, mon réseau me cause des problèmes...
Really, my layout is a source of troubles these days...

Ottawa Train Expo 2013 (1ère partie)

Cette année, je suis à nouveau retourné à cette très belle exposition de modélisme ferroviaire à Ottawa. Cette fois-ci, ce fut en compagnie de Nicolas et de Thibault. Voici quelques photos...

Tout d'abord, de fantastiques réalisations au 1/8th en vapeur vive:

Puis le réseau HO du club Ottawa British Warf:

Quelques voiture d'une marque de boisson bien connue au 1/24ème:

On poursuit avec le réseau en G des "G-Men" monté sur une remorque routière, facilitant le transport d'une expo à l'autre:

 

Un passage par notre échelle, avec le club Ottawa Valley Track et leur réseau de modules N-Track. Comme à l'habitude, de nombreuses industries jalonnent les voies:

Un E.P. ambiance Nord-Américaine:

Un bel alignement de voies, une bifurcation et une voie secondaire en hauteur:

Il n'est pas rare d'apercevoir quelques habitations...

Le Canada c'est aussi l'industrie forestière. Quoi de plus attrayant qu'une scierie?

Voilà qui termine la première série de photos...