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Centrale DCC version 3









  


  

La CENTRALE DCC Version 3
Le rôle de la centrale DCC est de générer la trame DCC nécessaire à la commande des locomotives ou accessoires.

La centrale DCC version 3 se décompose en 2 parties :
• Une partie électronique, chargée de recevoir les ordres de la partie commande, et de générer ensuite les signaux DCC correspondant,
• Une partie commande, constituée d'une interface PC réalisée en Processing.

arduino uno
Arduino Uno

La partie électronique :
• Elle est articulée autour d'un Arduino Uno, et utilise le logiciel DCCpp.

La partie commande :
• Elle est constituée d'une interface PC réalisée en Processing.

interface pc centrale dcc en processing
Interface PC en Processing

Possibilités de la centrale DCC version 3
La centrale DCC version 3 permet : 
• De commander les locomotives soit : 
   • Par l'adresse du décodeur qui doit être comprise entre 1 et 127 (Adresse courte), 
   • Directement par le numéro de la locomotive qui doit être compris entre (1 et 999999),  
 ou 
   • Par l'adresse du décodeur qui doit être comprise entre 128 et 10239 locomotives (Adresse longue
   • Directement par le numéro de la locomotive qui doit être compris entre (1 et 999999), 
   
• La possibilité de commander et d'utiliser indifféremment des locomotives réglées sur, adresse courte ou adresse longue,

 • De contrôler quatre locomotives pour plus de souplesse : 
   • Indication permanente des numéros de locomotives sélectionnées, 
   • Changement de la locomotive sous contrôle aisé, directement depuis l'interface ou par l'intermédiaire du clavier, 
   • Indication permanente de l'utilisation d'une adresse courte ou d'une adresse longue par locomotive, 
   • Indication de la locomotive sous contrôle, 
  
• La commande des 29 fonctions des décodeurs DCC (si ceux-ci le permettent), par locomotive : 
   • Indication permanente des fonctions activées par locomotive, 
   • Possibilité de désélectionner une fonction individuellement, 
   • Possibilité de RàZ de toutes les fonctions d'une locomotive, 
  
• L'utilisation d'une commande de vitesse sur 128 pas, le réglage peut s'effectuer soit par : 
   • L'utilisation de touche "+" ou "-" pour une plus grande finesse de réglage, 
   • Utilisation directe du curseur de vitesse pour un réglage plus rapide, 
   • Par un clic sur la zone du curseur,
   • Remise à zéro de la vitesse en 1 clic,
   • La visualisation du pas de vitesse en cours,
   • Le réglage est individuel pour chaque locomotive, 
  
• La programmation des variables de configuration (Cv) des décodeurs locomotives (1023) soit : 
   • Sur voie principale, 
   • Sur voie de programmation, 
 
• Le réglage d'une adresse de locomotive est facilité par l'utilisation d'une commande spécifique pour : 
   • L'adresse courte (sur voie principale ou programmation), 
   • L'adresse longue, avec calcul et programmation automatique de la valeur des Cv 17 et 18, sur voie principale ou programmation,  
 
• La marche avant et arrière : 
  Pour le sens de marche : 
   • Led Marron : sens avant, 
   • Led Bleue : sens arrière, 
 
• La visualisation par LEDs de l'état de fonctionnement de la centrale DCC : 
   • Led Verte : La centrale commande la génération d'une trame locomotive, 
   • Led Jaune : La centrale est en attente de commande, 
 
• Commande des décodeurs d'accessoire jusqu'à 510
 
• Utilisation d'un fichier pour enregistrer les numéros de locomotive utilisés pour : 
   • Adresse courte et adresse longue, 
   • Possibilité de visualiser ce fichier sur écran : 
      • Pour adresse courte, visualisation des 127 adresses, 
      • Pour adresse longue, visualisation seulement des locomotives enregistrées dans le fichier (limite 132 possibilités), 
 
• Lecture des Cv sur voie de programmation, 
• Lecture directe de l'adresse d'une locomotive, soit pour l'adresse courte ou longue sur voie de programmation, 
 
• Possibilité de mettre à l'état haut ou bas 10 sorties de l'arduino uno pour une utilisation au gré de l'utilisateur,

• La possibilité de jouer directement 30 sons pour sonoriser un réseau.

DESCRIPTION de la CENTRALE DCC Version 3
Partie électronique.
La centrale DCC est articulée autour d'un arduino Uno et utilise également :
2 MAX 471,
2 MAX 485,
2 boosters à base de L298.
1 led Rouge

arduino uno
                                            
l298
                                                                                       Arduino Uno                                                                                                                                   L298

max471
                                           
max485
                                                                                Max 471                                                                                                 MAX 485                  
La PARTIE ÉLECTRONIQUE de la CENTRALE DCC Version 3

schema electronique centrale dcc v3
Câblage général de la centrale DCC Version3

cablage cote booster voie principale
                         
cablage cote booster voie programmation
                                              Câblage côté booster voie principale                                                                                               Câblage côté booster voie programmation

branchements centrale dcc version 3
Centrale DCC version 3 : Vue arrière

centrale dcc version 3 vue de dessus
Centrale DCC Version 3 : vue de dessus

centrale dcc v3 vue generale
Centrale DCC Version 3 : vue générale
Liste des composants
1 ARDUINO UNO,
• 2 MAX 471,
• 2 MAX 485,
• 2 boosters à base de L298.
• 1 led Rouge,
• 1 résistance

1 PC

• 1 résistance pour limiter le courant dans la Led Rouge :
    • R1 = 180Ω (Led),

Câblage côté ARDUINO.
L'Arduino UNO est le cœur du montage.
Il reçoit les informations en provenance du PC et les traduits en commande par l'intermédiaire du logiciel DCCpp.

Les commandes sont envoyées pour chacune des deux voies, principale et de programmation, dans un MAX485 qui permet la commande des deux boosters L298.

Le MAX 471 utilisé pour la voie principale sert à mesurer le courant consommé. Le logiciel DCCpp mesure la valeur de ce courant et peut, si nécessaire, couper l'alimentation de la voie principale en cas de problème.
Le MAX471 utilisé pour la voie de programmation sert à mesurer le courant consommé pour la lecture des Variables de Configuration.

L'interface de commande prend également en compte la possibilité de commander 10 sorties de l'Arduino Uno en tout ou rien (État haut ou État bas). Il s'agit des broches, 6, 7, 8, 9, 12, 13, A2, A3, A4, A5.

Si des modifications de ce câblage sont réalisées, ils doivent obligatoirement être pris en compte dans le programme sous peine de non-fonctionnement.

Câblage de la Led
• Led Rouge : Indication de la puissance sur la voie principale.

Lorsque la puissance sur la voie principale est présente la Led rouge s'allume.

raccordement led rouge
Raccordement Led Rouge

Câblage des MAX471
Les MAX 471 sont branchés en série dans l'alimentation des boosters et agissent comme des ampèremètres.

Ils informent ensuite l'Arduino Uno de la consommation de courant qui circule dans le circuit pour :
La voie principale :
• Le logiciel coupe le courant lorsque l'intensité dépasse 3A.

La voie de programmation :
• Il permet de mesurer le courant renvoyé par le décodeur lors d'une lecture CV.

raccordements max 471 voie principale
             
raccordements max 471 voie programmation
                                                               
Raccordements MAX 471 voie principale
                                                                  
Raccordements MAX 471 voie programmation
Câblage des MAX 485
Les MAX 485 permettent de :
• D'adapter le signal DCC,
• De commander le booster L298 : ON ou OFF en agissant sur les broches ENABLE A et B.

raccordement max 485 voie principale
              
raccordement max 485 voie programmation
                                              Raccordements MAX 485 voie principale                                                                                Raccordements MAX 485 voie programmation

Câblage des BOOSTERS
Les signaux DCC sont générés par la centrale :
• La sortie 10 (PWM) de l' Arduino Uno génère le signal DCC de la voie principale,
• La sortie 5 (PWM) de l' Arduino Uno génère le signal DCC de la voie de programmation.

Les MAX 485 permettent la mise en forme des signaux DCC.
Le signal DCC complet est disponible sur les broches A et B du MAX 485 et sont à relier :

Pour la voie principale :

• La broche A aux entrées EN1 et EN4 du L298 voie principale,
• La broche B aux entrées EN2 et EN3 du L298 voie principale.

Pour la voie de programmation :
• La broche A aux entrées EN1 et EN4 du L298 de la voie de programmation,
• La broche B aux entrées EN2 et EN3 du L298 de la voie de programmation.

Coupure des signaux DCC :
La disponibilité de la puissance sur le réseau se fait par les broches :
• La sortie 3 (Enable) de l' Arduino Uno permet de valider ou de couper la sortie du signal DCC de la voie principale,
• La sortie 11  (Enable) de l' Arduino Uno permet de valider ou de couper la sortie du signal DCC de la voie de programmation.

L'alimentation extérieure de 18 volts est à relier :
+18 volts à la broche VCC,
• Le 0 volt à la broche GND (Important : la masse de l'arduino est à relier impérativement à la broche GND du booster).

Nota
: L’amplitude du signal de commande numérique ne devra jamais dépasser ± 22V.

alimentation booster voie principale
Alimentation extérieure booster voie principale

alimentation booster voie programmation
Alimentation extérieure booster voie programmation

La sortie du booster est à relier à la voie du réseau à alimenter :
• La sortie OUT1 est à relier à la sortie OUT4 pour le rail 1,
• La sortie OUT2 est à relier à la sortie OUT3 pour le rail 2.

Comme le L298 est un double pont en H, le fait de brancher les sorties en parallèle permet de doubler la puissance disponible.
• Un canal peut supporter 2A en continu et 3A en pointe.
• En parallèle on obtient 4A en continu et 6A en pointe.

Ne pas oublier que l'alimentation extérieure doit pouvoir supporter une intensité correspondant au nombre de locomotive que l'on souhaite faire circuler simultanément sur le réseau.


cablage booster voie principale
Câblage du booster pour la sortie : Alimentation de la voie principale

cablage booster voie programmation
Câblage du booster pour la sortie : Alimentation de la voie de programmation
Les SORTIES UTILISABLES de L'ARDUINO UNO
L'interface en Processing permet de mettre à l'état haut ou bas 10 sorties de l'Arduino Uno pour une utilisation au gré de l'utilisateur :
• Commande de Leds,
• Commande de transistors,
• Commande de circuits intégrés,
• ...

Il s'agit des sorties :
6, 7, 8, 9, 12, 13, A2, A3, A4, A5.

sorties arduino uno
Sorties Arduino Uno

Le PROGRAMME

Téléchargement du programme de la CENTRALE DCC Version 3 
 Contactez-moi, je vous fournirai les logiciels correspondants.
1. L'Arduino Uno
Le logiciel DCCpp doit être chargé dans l'Arduino Uno :
• J'ai modifié certaines valeurs par rapport à l'original, donc contactez moi pour avoir cette version,
• Le fonctionnement du logiciel sur l'arduino Uno ne nécessite pas de télécharger de bibliothèque supplémentaire.

2. PROCESSING
• Le logiciel PROCESSING doit être installé sur le PC,
• Le fonctionnement du logiciel Processing nécessite de télécharger la bibliothèque : Sound et Série.

En plus de ces deux bibliothèques, il est nécessaire d'installer un certain nombre de fichiers pour que l'interface en processing fonctionne, il s'agit :
• De fichiers son,
• De 2 fichiers qui permettent d'enregistrer les associations entre les numéros de locomotives et l'adresse réelle de celle-ci.

VIDÉOS
Afin de montrer les détails de la CENTRALE DCC Version 3 et son fonctionnement j'ai réalisé quelques vidéos qui j'espère vous seront utiles.
Les vidéos concernent :
1. Présentation de l'interface de la centrale DCC V3, 
2. Sélection d'une locomotive,
3. Commande d'une locomotive,
4. Lecture adresse locomotive.