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mardi 6 décembre 2022

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Ma première manette DCC (2)

. Par : msport

DIFFICULTÉ :

Après avoir monté Ma première centrale DCC , et l’avoir fait fonctionner avec Ma première manette DCC (1), vous souhaitez la rendre indépendante de sa manette.
En soi, la mise en œuvre du sans fil par radio avec des modules HC12 est relativement simple, et tout cas ne demande aucune modification ni de la manette ni de la centrale. C’est un ajout qui remplace les trois fils utilisés précédemment. La liaison radio est dite transparente.
Mais cet article de la série demande un peu plus de compétences et pour cette raison, il est classé en « confirmés » avec deux étoiles.

Matériel nécessaire :

Deux modules radio HC12
Une interface USB série FTDI pour la configuration des modules radio
Un header mâle 2,54 à 5 broches à souder (si non fourni)
Des câbles DuPont femelle / femelle 10 cm
Fer à souder et soudure

Figure 1
Figure 1

Configuration des modules HC12

Pour configurer vos deux modules HC12 à 115200b (d’origine ils sont à 9600b), vous aurez besoin d’un petit module FTDI. Vous connecterez chaque HC12 au module FTDI suivant schéma (figure 2).

Figure 2
Figure 2
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Vous connecterez ensuite le module FTDI à votre ordinateur en USB et y exécuterez le programme ci-dessous :

HC12 config.exe

Sur un Mac, on enverra la commande "AT+B115200" via le terminal. La seule chose à modifier est la vitesse. La broche SET est à mettre au GND pour cette opération. Elle reste en l’air le reste du temps.
Lorsque vous démarrez l’utilitaire de configuration HC-12, il vous demandera :

  • 1. de sélectionner le port COM auquel il est connecté,
  • 2. de confirmer.
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Une fois cela fait,

  • 1. cliquez sur "check configuration" et vous devriez voir un écran comme celui-ci qui indique le débit en bauds, la fréquence, la puissance et le mode de fonctionnement.
  • 2. changez le débit en bauds de 9600bps pour 115200bps
  • 3. cliquez sur "send configuration"
  • 4. puis fermez.
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Modification du câblage de Ma première manette DCC (1)

La modification du câblage entre le UNO de la centrale et le Nano de la manette est représenté Figure 3 : les deux modules radio HC12 remplacent les trois fils entre centrale et manette. La consommation de courant du HC12 est de l’ordre de 20 mA, ce qui ne pose pas de problème de surchauffe ni au régulateur 3,3 V ni au régulateur 5 V du UNO qui doit l’alimenter à partir du 12V qu’on a choisi pour le shield moteur.
Le problème n’est pas la capacité à délivrer du courant (les régulateurs sont capables de fournir 1 A) mais la surchauffe qu’ils subissent. Les calculs de résistance thermique dépassent le cadre de cet article et il est plus simple de s’en tenir aux recommandations des fournisseurs.

Figure 3
Figure 3

On a :
Coté manette : TX Nano → RX HC12
Coté centrale TX HC12 → RX UNO
Des deux cotés :
VCC HC12 → 3,3V
GND HC12 → GND

Le Nano de Ma première manette DCC (1) complètement câblé vers son module radio.

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Caractéristiques de la liaison radio

Il est possible d’utiliser une antenne extérieure au boitier.

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L’avantage des modules radio, c’est que plusieurs d’entre eux peuvent fonctionner en parallèle. J’en ai utilisé quatre en même temps sans problème. Plusieurs canaux sont disponibles si besoin était. La puissance est réglable, on est sur des niveaux de puissance et donc de portée correspondant au Bluetooth. Comme les vendeurs annoncent royalement 1000 m de portée, je ne m’en suis jamais préoccupé. On trouve sur internet des évaluations de portée aux différents niveaux de puissance et de vitesse. J’en ai retenu qu’on atteint une quinzaine de mètres avec un mur et une cloison à 9600 bauds. Et plus de 100 mètres en champ libre.

http://paulfjujo.free.fr/_Transceivers_HC12/Test_Modules_HC12_transceivers.htm#Concentrateur_4x

L’ensemble manette + centrale avec liaison radio :

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Alimentation :

Pour alimenter votre manette de manière autonome, vous utiliserez une Power Bank qui fournira 5 V au Nano via sa prise USB (câble USB A / USB mini) ou, pour une mise en boitier, un câble USB A / fiche 3,5 puis, via une prise châssis 3.5 mm une connexion au 5V du Nano. (voir la liste de fournisseurs).
Une intégration de la batterie, d’un chargeur et d’un module élévateur 3,7 V vers 5 V dans la manette a été décrite dans l’article Une manette simple et autonome pour LaBox, la solution du Power Bank étant la plus simple.

Documentation :

Fiche technique du HC12

Où acheter :

Où acheter ? une liste de fournisseurs, et ci-dessous des liens directs :
https://www.ebay.fr/itm/173491611301 module radio HC12
https://www.ebay.fr/itm/125139856400 interface USB série : FTDI
https://www.ebay.fr/itm/133569097941 header mâle
https://www.ebay.fr/itm/134042138257 boitier
https://www.ebay.fr/itm/284173146105 câble USB - 3.5
https://www.ebay.fr/itm/132764946643 prise châssis 3.5

Attention :

Notez que le HC12 peut provoquer l’échec du téléversement d’un sketch, en raison du conflit sur la liaison série entre le HC12 et la connexion USB. Si vous rencontrez ce problème, il faut déconnecter le HC12 de l’Arduino concerné avant de lancer le téléversement.

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