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jeudi 25 avril 2019

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

Les pourquoi et comment des modules logiciels

. Par : Dominique

L’Organigramme Reportons nous aux spécifications de notre projet décrites dans l’article précédent. Celles-ci définissent tous les ingrédients nécessaires à cette petite centrale. Rappelons seulement qu’il s’agit de piloter une seule loco qui fera des allers et retours entre deux gares aux extrémités d’une voie unique, soit manuellement, soit (...)

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Merci de cette réponse rapide.

Elle conforte les hypothèses invoquées pour expliquer ce comportement surprenant. Cela rassure un peu d’avoir confirmation que ce type de phénomène a déjà été observé.
Et avec l’oscilloscope, il n’y a plus de doute.

Le problème surgit avant le setup ; c’est net.
Le LM18200 débite parce que la pin Arduino chargée de l’activer passe à 1.2V pendant un peu moins de 2s (1.2, c’est suffisant pour faire un niveau haut sur les portes logiques). La tension émise est continue et stable à 12V (ou -12V), en synchronisme avec la pin de commande (une tension continue ? normal : à ce moment le signal DCC pour l’entrée Dir n’a pas encore été activé). Une fois le setup commencé, la pin Arduino est bien à zéro, conformément à la programmation, et la sortie DCC est bloquée.

J’avais couplé directement la pin Arduino à l’entrée des portes logiques contrôlant PWM et Brake du LM18200 : il doit se produire un phénomène de ’tirage’ non sollicité. Le remède est donc simple : une résistance de tirage de 2,2k entre la pin et la terre est suffisante pour faire chuter cette tension résiduelle non désirée sous le seuil ’haut’, sans nuire au fonctionnement ultérieur (niveau haut voisin de 5V) et tout marche merveilleusement bien.

J’aurais dû le deviner ; mais si on parle toujours des résistances de tirage pour les entrées, pour les sorties … c’est nettement plus rare. D’où cette fatale omission. Il est vrai que ça ne doit vraiment compter que pendant le reset, période pendant laquelle les pins ne sont plus ’pilotées’, semble-il.
Il n’est donc pas inutile, non plus, de prévoir un circuit de contrôle de l’activation du LM18200 qui ne sollicite qu’une pin Arduino.

J’en ai profité pour regarder la sortie de mesure de l’intensité du LM18200. Il sera difficile d’en faire quelque chose : la tension est une suite de pics à fréquence élevée fluctuant dans une grande plage de valeurs, avec une ligne de base de -20mV. Il faudrait filtrer énergiquement, mais la ’sortance’ du circuit ne le permet certainement pas de façon passive. Et pourquoi cet offset ?
Que peut mesurer une entrée analogique dans de si défavorables conditions ? C’est inexploitable.

Le petit Uno s’avère donc capable :
- de contrôler 4 expandeurs d’entrées-sorties (4x16 E/S) pilotés par I2C (rien que l’interface pour les 8 locos en utilise 8x6 : encodeurs rotatifs et boutons-poussoirs),
- de tenir à jour, en liaison directe, un afficheur LCD à 4 lignes de 20 caractères,
- de générer le signal DCC avec CmdrDCC pour 8 locos (au moins) en le répétant très régulièrement pour contourner la lacune signalée de cette bibliothèque,
- et de réaliser de petits traitements annexes (rampes de démarrage, de freinage [simulation d’une inertie, mais instantanément ’activable’ ou ’débrayable’, quelle que soit la vitesse], gestion du couplage de deux locos sur le même convoi).
Et il reste encore une bonne marge sur les mémoires (sram et programme) !

Il n’y a pas de temps perdu : tout les évènements sont gérés par interruption, certains rebonds sont évités en utilisant le timer2, DCC utilisant le timer1.
Les encodeurs sont gérés au travers des expandeurs : il a fallu adapter plusieurs librairies existantes.
Je n’ai pas eu de problèmes de perturbation de l’I2C par le bruit électronique environnant ; il est vrai que j’ai pris beaucoup de précautions (séparation de la partie logique et de la partie puissance [LM18200] dans des boîtiers distincts, blindage complet des boîtiers et des câbles de liaison entre modules, alimentation de puissance séparée).

Et Locoduino m’a fourni nombre d’informations utiles, claires et fiables. Encore merci aux auteurs.

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