LOCODUINO

Forum de discussion
Dépôt GIT Locoduino

jeudi 19 janvier 2017

41 visiteurs en ce moment

Comment piloter trains et accessoires en DCC avec un Arduino (2)

La bibliothèque CmdrArduino

. Par : Dominique

Dans l’article précédent « Comment piloter trains et accessoires en DCC avec un Arduino (1) », nous avons introduit la bibliothèque CmdrArduino qui permet de disposer d’un ensemble de fonctions DCC   sans avoir besoin de connaître tous les détails de la norme, ni la programmation des interruptions.

Dans le présent article, nous allons présenter cette bibliothèque.

Téléchargement de la bibliothèque CmdrArduino

On commence par récupérer le dossier de cette bibliothèque à cette adresse :
https://github.com/Railstars/CmdrAr...

Le dossier contient les éléments suivants :

JPEG - 34.2 ko
Attention, sur Mac, on prendra soin de renommer le dossier "CmdrArduino-master" en supprimant l’extension "-master", sinon l’environnement de programmation Arduino refusera d’installer la bibliothèque à cause du signe "-".

Installation de la bibliothèque CmdrArduino

Les détails d’installation d’une bibliothèque sont décrits sur le site Arduino et aussi dans l’article Installation de l’IDE arduino.

Pour mémoire, il suffit de sélectionner le dossier CmdrArduino dans le menu Croquis/Importer Bibliothèque/ajouter Bibliothèque (mais pas le fichier CmdrArduino-master.zip téléchargé).

JPEG - 37.5 ko

Initialisation de la bibliothèque CmdrArduino

Pour avoir accès aux fonctions de la bibliothèque,

1) il faut placer les 3 fichiers d’entête (.h) en début de programme :

  1. // LIBRAIRIE CMDRARDUINO
  2. #include <DCCPacket.h> // types et données utilisées
  3. #include <DCCPacketQueue.h> // cuisine interne
  4. #include <DCCPacketScheduler.h> // fonctions pour notre programme

2) il faut déclarer une variable globale qui sera manipulée par la librairie

  1. // DCC handler
  2. DCCPacketScheduler dps; // structure de donnée pour la bibliothèque

3) il faut placer la fonction d’initialisation dans la fonction setup()

  1.  
  2. // init CmdrArduino
  3. dps.setup(); // initialise les Pins 9 et 10

Cette fonction va programmer les broches 9 et 10 d’un Arduino Uno, Nano, Mini ou les broches 11 et 12 d’un Arduino Mega 2560 (je complèterai dès que j’aurai testé la librairie sur Arduino Due), ces broches OC1A et OC1B étant différents sur les processeurs 328 et 2560. Elles sont toutes les deux associées au Timer 1, le plus précis (16 bits).

Il n’est donc pas nécessaire de les déclarer par des instructions de ce type :

  1. pinMode(PinXX, OUTPUT);

D’autre part, seule la broche 9 (328) ou 11 (2560) est utilisée pour générer le signal DCC  , mais l’autre broche (10/328 ou 12/2560) étant connectée au Timer 1, est inutilisable pour autre chose.

4) il faut placer la fonction d’actualisation des données de la bibliothèque dans la fonction loop()

  1. // Execution CmdrArduino à chaque LOOP
  2. dps.update();

Cette fonction doit être appelée le plus souvent possible pour permettre au code de la bibliothèque de mettre à jour ses données internes, notamment la gestion de la file des paquets à émettre sous interruption, la répétition des paquets, c’est à dire toutes les 5 à 10 milli-secondes environ.

Il est donc important de ne pas gaspiller le temps dans la fonction loop();

Quelles sont les fonctions proposées par la bibliothèque CmdrArduino ?

Les fonctions qui nous intéressent sont déclarées seulement dans le fichier DCCPacketScheduler.h, dont en particulier :

  • la fonction d’initialisation
    void setup(void);
  • la fonction de rafraichissement
    void update(void);

1) Commande de vitesse 14, 28 ou 128 pas

Dans la pratique, on n’utilisera qu’une seule des 3 fonctions suivantes, selon que les locos seront programmées en 14 ou 28 (par défaut sur les décodeurs neufs) ou 128 pas de vitesse.

  1. bool setSpeed14(uint16_t address, uint8_t address_kind, int8_t new_speed, bool F0=true); //new_speed: [-13,13], and optionally F0 settings.
  1. bool setSpeed28(uint16_t address, uint8_t address_kind, int8_t new_speed); //new_speed: [-28,28]
  1. bool setSpeed128(uint16_t address, uint8_t address_kind, int8_t new_speed); //new_speed: [-127,127]

Les paramètres de chaque fonction sont :

  • address : l’adresse DCC   de la loco
  • address_kind : le type d’adresse DCC_SHORT_ADDRESS ou DCC_LONG_ADDRESS
  • new_speed : la vitesse, en sachant que :
    • la valeur 0 sera interprétée comme un arrêt immédiat (arrêt du moteur)
    • la valeur 1 sera interprétée comme un arrêt normal (avec inertie)
    • les vitesses négatives sont pour la marche avant et les vitesses positives pour la marche arrière
  • F0 dans le seul cas de setSpeed14 pour commander l’éclairage en même temps que la vitesse : true ou false.

bool eStop(void);

Cette fonction commandera un arrêt immédiat de tous les trains.

bool eStop(uint16_t address, uint8_t address_kind);

Cette fonction commandera un arrêt immédiat d’un seul train, désigné par son adresse DCC. Elle fait donc double emploi avec les commandes de vitesse ci-dessus.

2) Commandes des fonctions des locos

On a 3 fonctions différentes pour traiter les fonctions locos 0 (FL, éclairage) à 4, 5 à 8 et 9 à 12. On se reportera à la notice du décodeur pour savoir si les fonctions existent et à quoi elles correspondent.

Les paramètres de chaque fonction sont :

  • address : l’adresse DCC de la loco
  • address_kind : le type d’adresse DCC_SHORT_ADDRESS ou DCC_LONG_ADDRESS
  • functions : les valeurs des fonction (1 active, 0 inactive), chacune étant codée sur un bit situé dans les bits de poids faible de l’octet functions qui doit prendre la forme binaire 000SDDDD.

bool setFunctions0to4(uint16_t address, uint8_t address_kind, uint8_t functions);

Cette command permet d’actionner 5 fonctions (fonctions FL and F1 à F4) du groupe 1 de la norme NMRA [1].

Les bits 0-3 (DDDD) définissent les fonctions F1-F4 où la fonction F1 est commandée par le bit 0 et la fonction F4 par le bit 3. Une valeur "1" indique que la fonction est "en service" tandis que "0" indique qu’elle est "hors service".
Si le bit 1 du CV29 a pour valeur "1" (en général il l’est par défaut), alors le bit 4 (S) commande la fonction FL (lumière), sinon il est ignoré par le décodeur.

Les deux instructions suivantes permettent de commander jusqu’à 8 functions auxiliaires (F5-F12) dites "Function du Groupe 2" [2].

bool setFunctions5to8(uint16_t address, uint8_t address_kind, uint8_t functions);

Les bits 0-3 (DDDD) de l’octet functions définissent les functions F5-F8 : F5 correspond au bit 0 et F8 correspond au bit 3. Une valeur "1" indique que la fonction est "en service" tandis que "0" indique qu’elle est "hors service".

bool setFunctions9to12(uint16_t address, uint8_t address_kind, uint8_t functions);

Les bits 0-3 (DDDD) de l’octet functions définissent les functions F9-F12 : F9 correspond au bit 0 et F12 correspond au bit 3. Une valeur "1" indique que la fonction est "en service" tandis que "0" indique qu’elle est "hors service".

3) Commandes d’accessoires

Activation
bool setBasicAccessory(uint16_t address, uint8_t function);

Désactivation
bool unsetBasicAccessory(uint16_t address, uint8_t function);

Les paramètres de ces fonctions sont :

  • address : l’adresse DCC de l’accessoire.
  • function : les valeurs de la commande d’accessoire. On se reportera bien évidemment à la notice du décodeur d’accessoire visé, celui-ci permettant de piloter plusieurs organes en même temps (aiguilles, feux, etc..).

4) Commande de programmation de CV

bool opsProgramCV(uint16_t address, uint8_t address_kind, uint16_t CV, uint8_t CV_data);

Les paramètres de cette fonction sont :

  • address : l’adresse DCC de la loco
  • address_kind : le type d’adresse DCC_SHORT_ADDRESS ou DCC_LONG_ADDRESS
  • CV : le numéro de CV
  • CV_data : la valeurs du CV.

Conclusion

Cette bibliothèque permet de piloter les fonctions principales de la norme DCC, mais elle n’est pas exhaustive. La norme DCC est complexe et couvre de nombreuses situations. Les constructeurs de décodeurs de locos et d’accessoires adaptent cette norme à leurs produits : il faut donc consulter la documentation soigneusement.

Lors de la mise au point d’un projet de modélisme ferroviaire basé sur cette bibliothèque (ou une autre), il est hautement recommandé de visualiser ce qui se passe en sortie de la centrale pour vérifier que ce qui sort correspond à ce qu’on espère.

Il existe une autre bibliothèque Arduino qui permet de décoder les paquets DCC : Il s’agit de DCC_Decoder qui se trouve ici [3] : DCC_Decoder

Une série d’article lui est consacré, décrivant un décodeur d’accessoire universel « Un décodeur d’accessoires universel (1) » et « Un décodeur d’accessoires universel (2) ». Un autre à venir, DCC Monitor permettra de voir les paquets DCC qui circulent sur les rails.

Après 3 articles principalement théoriques, il n’y a rien de mieux que la mise en pratique.

Dans l’article qui suit, nous allons construire une petite centrale qu’il vous sera facile d’adapter à votre réseau ou de faire évoluer selon vos besoins et votre expérience grandissante de l’Arduino !

16 Messages

Réagissez à « Comment piloter trains et accessoires en DCC avec un Arduino (2) »

Qui êtes-vous ?
Votre message

Pour créer des paragraphes, laissez simplement des lignes vides.

Lien hypertexte

(Si votre message se réfère à un article publié sur le Web, ou à une page fournissant plus d’informations, vous pouvez indiquer ci-après le titre de la page et son adresse.)

Rubrique « Projets »

Un chenillard de DEL

Enseigne de magasin

Feux tricolores

Multi-animations lumineuses

L’Arduino et le système de commande numérique DCC

Un décodeur d’accessoire DCC versatile basé sur Arduino

Un moniteur de signaux DCC

Une barrière infrarouge

Un capteur RFID

Un TCO xpressnet

Une animation sonore

L’Arduino au coeur des systèmes de pilotage analogiques ou numériques

Calcul de la vitesse d’un train miniature avec l’Arduino

La génèse d’un réseau 100% Arduino

Une horloge à échelle H0

Simulateur de soudure à arc

Un automatisme de Passage à Niveau

La rétro-signalisation sur Arduino

Décodeur pour aiguillage à solénoïdes sur Arduino

Un décodeur DCC pour les signaux à deux ou trois feux sur Arduino NANO/UNO

Etude d’un passage à niveau universel

Réalisation pratique d’un système de mesure de vitesse à l’échelle N

Une Passerelle entre le bus S88 et le bus CAN pour la rétro signalisation

Un décodeur DCC pour 16 feux tricolores

Comment piloter trains et accessoires en DCC avec un Arduino (1)

Comment piloter trains et accessoires en DCC avec un Arduino (2)

Comment piloter trains et accessoires en DCC avec un Arduino (3)

Comment piloter trains et accessoires en DCC avec un Arduino (4)

SGDD : Système de Gestion DD (1)

SGDD : Système de Gestion DD (2)

SGDD : Système de Gestion DD (3)

La PWM : qu’est-ce ? (1)

La PWM : qu’est-ce ? (2)

Mise en oeuvre du Bus CAN entre modules Arduino (1)

Mise en oeuvre du Bus CAN entre modules Arduino (2)

Un gestionnaire en C++ pour votre réseau (1)

Un gestionnaire en C++ pour votre réseau (2)

Un gestionnaire en C++ pour votre réseau (3)

Un gestionnaire en C++ pour votre réseau (4)

Réalisation de centrales DCC avec le logiciel libre DCC++ (1)

Réalisation de centrales DCC avec le logiciel libre DCC++ (2)

Gestion d’une gare cachée (1)

Gestion d’une gare cachée (2)

Gestion d’une gare cachée (3)

Les derniers articles

Un gestionnaire en C++ pour votre réseau (4)


Pierre59

Un décodeur DCC pour 16 feux tricolores


Dominique, JPClaude, Thierry

Réalisation de centrales DCC avec le logiciel libre DCC++ (2)


bobyAndCo

Réalisation de centrales DCC avec le logiciel libre DCC++ (1)


Dominique

Une Passerelle entre le bus S88 et le bus CAN pour la rétro signalisation


JPClaude

Un gestionnaire en C++ pour votre réseau (3)


Pierre59

Réalisation pratique d’un système de mesure de vitesse à l’échelle N


Dominique

Etude d’un passage à niveau universel


Dominique, JPClaude

Un gestionnaire en C++ pour votre réseau (2)


Pierre59

Gestion d’une gare cachée (3)


Jean-Luc

Les articles les plus lus

La PWM : qu’est-ce ? (1)

Comment piloter trains et accessoires en DCC avec un Arduino (3)

Mise en oeuvre du Bus CAN entre modules Arduino (2)

L’Arduino au coeur des systèmes de pilotage analogiques ou numériques

Une barrière infrarouge

Calcul de la vitesse d’un train miniature avec l’Arduino

Comment piloter trains et accessoires en DCC avec un Arduino (1)

L’Arduino et le système de commande numérique DCC

Réalisation de centrales DCC avec le logiciel libre DCC++ (2)

La génèse d’un réseau 100% Arduino