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Commande pont transbordeur Märklin avec Arduino et télécommande infrarouge

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Commande pont transbordeur Märklin avec Arduino et télécommande infrarouge

Message par peter41 le Jeu 13 Aoû 2015 - 14:04

La commande actuelle de mon transbordeur est assurée soit par ma centrale station soit par l'intermédiaire de mon Keyboard.
Voici comment cela fonctionne actuellement.
Je dispose de 4 touches repérées sur la photo de 1 à 4 :
-          - Les touches 1 et 2 permettent de sélectionner le sens du déplacement.
-          - La touche 3 commande l'ordre de mise en mouvement du pont.
- La touche 4 commande l'arrêt du pont. Mais cet arrêt est un peu particulier. En effet, le pont s'arrête à la prochaine voie que le pont rencontre.






Voici maintenant mon projet :
Le pont dispose de 9 voies que je vais numéroter de 0 à 8.
La voie 0 est la voie d'arrivée mais est aussi une voie de stockage.
A l'aide d'une télécommande infra rouge basique (coût faible), je souhaite pouvoir commander la destination finale souhaitée (par exemple aller de n'importe quelle voie [sauf la voie de départ] à la voie 4 en appuyant sur la touche 4 de la télécommande.
 Remarque : A la mise sous tension de mon installation complète, le pont est toujours arrêté en face d'une voie.




Cela impose quelques modifications sur ce pont transbordeur :
1-      Détecter la position du pont quand il est en face d'une voie.
2-      Le câblage interne du pont.
Pour finir sur le matériel nécessaire voici ce que je vais utiliser :
-  Une télécommande infra rouge et son capteur : Repère 1 et 2
-   Un ARDUINO UNO : repère 3
-   Un pont en H pour commander le moteur dans les deux sens :   Repère 4
-  Un relais 5V pour permettre un arrêt parfait en face de la voie.




Avec les repères sur ces photos voici le schéma qui explique le fonctionnement du pont avec la commande actuelle.
A : Alimentation de la voie de la partie mobile. Celle-ci alimentant la voie en face de laquelle le pont est arrêté (uniquement le rail du milieu et la caténaire).
B : Commande du sens de déplacement du pont.
C : K84 commandant le sens de déplacement et les ordres "marche / arrêt".




Compte tenu des nouveaux composants voici le futur schéma.
Le circuit L 298N est un double pont en H qui permet d’alimenter soit deux moteurs à courant continu, soit un moteur pas à pas.
Ici je ne vais utiliser que la moitié du circuit.
Par contre par l’intermédiaire de 2 fils je vais pouvoir commander le sens de rotation du moteur et par un troisième fils pouvoir régler la vitesse du moteur.
Remarque : Les repères 1, 2, 3 sont les mêmes repères que sur le repère B du paragraphe précédent.





Besoins théoriques pour le projet :
·         1 entrée pour le récepteur Infra Rouge,
·         9 entrées pour connaître la position du pont,
·         1 sortie PWN : pour la vitesse du moteur,
·         2 sorties numériques : pour commander le sens de rotation,
L'UNO sera donc occupé à 13 E/S pour 20 E/S disponibles.
Amélioration envisagée :
A proximité de ce pont transbordeur, j'ai mis un bâtiment genre "poste d'aiguillage" et dedans j'ai pensé mettre un pupitre avec des micros leds qui indiqueront la position du pont et son sens de déplacement.
Il est alors nécessaire de pouvoir allumer :
·         2 leds pour le sens de déplacement,
·         9 leds pour indiquer la position du pont.
Première solution : L’UNO n’est plus adapté et cela nécessite de passer à une carte telle que la 2560 MEGA R3.
Deuxième solution : Faire la détection de la position du pont en utilisant une entrée analogique de l’UNO.
Dans ce cas cela supprime les 9 entrées de détection de la position du pont.
L’UNO sera occupé de la façon suivante :
·         1 entrée pour le récepteur Infra Rouge,
·         1 entrée analogique pour détecter la position du pont,
·         1 sortie PWN : pour régler la vitesse du moteur.
·         3 sorties numériques : pour commander le moteur (dont 2 pour le sens de rotation).
·         2 sorties pour les leds pour le sens de déplacement,
·         9 sorties pour les leds qui indiqueront la position du pont.
Soit 16 E/S sur les 20 possibles.



Maintenant il est nécessaire d'avoir une détection de la position du pont.
Une solution consiste à mettre des capteurs ILS en face de chaque voie et mettre 2 aimants sur le pont (un de chaque coté). Cela fait une modification importante du pont que je n'ai pas souhaitée entreprendre.
Comme le pont alimente les voies de "garage" quand il est en face des voies, j'ai fait un montage simple avec l'ensemble suivant : Une résistance, une diode, un condensateur (100µF, 25V), un relais 12 V.
Le pont alimente la voie de garage un peu avant la position idéale (rail central uniquement !).




J'ai donc réalisé une carte électronique avec 9 fois l'ensemble décrit ci-dessus
J’ai inclus les résistances permettant de gérer la tension de l’entrée analogique de l'Arduino. Cette tension donnera la position du pont.

Sur la carte Arduino j'ai réalisé une carte  d'interface (un shield en anglais) permettant de relier les différentes broches de l'Arduino sur différents connecteurs afin de faciliter le raccordement à mon réseau.



Cette carte est réalisée avec une carte comportant des bandes cuivrées sur époxy. Ces bandes sont interrompues tous les trois trous.
-       Connecteur noir : Leds pupitres
-       Connecteur Vert : Capteur Infrarouge
-       Connecteur Jaune : Liaison avec la carte analogique
-       Connecteur Rouge : Alimentation 5V et avec pont en H
-       Connecteur blanc : Commande du relais K2.
Ces connecteurs sont un peu difficiles à souder car la partie isolante gêne un peu pour effectuer la soudure.
Pour cela il ne faut pas que la partie isolante soit "collée" à la partie cuivre du circuit.
 
Le câblage s'effectuant aussi bien du coté cuivre que du coté isolant pour une question de commodité.
Parfois il est impératif d'utiliser des conducteurs isolés quand ceux-ci passent au dessus d'autres conducteurs.




Afin que le pont s'arrête bien en face de la voie demandée, j'ai réutilisé la méthode Märklin. Pour cela j'ai utilisé une sortie qui commande un relais . J'utilise ainsi le dispositif repéré sur la photo par les flèches blanches.




J'ai réalisé le pupitre qui va aller dans le poste de "triage" (en découpe de carton) et mis en place les différentes leds. Celles-ci sont maintenues par un adhésif double face pour effectuer leurs raccordements plus facilement. La résistance de limitation est soudée à la led.
Apres chaque soudure la led est testée.
Quand tous les tests sont positifs, j'ajoute une couche de colle à chaud (pistolet à colle)
Chaque position sera indiquée sur le pupitre ainsi que les 2 sens de déplacement.
Le fonctionnement souhaité sera le suivant :
Quand une touche sera actionnée (qui va donc demander un déplacement) :
-1 : la led de destination clignotera
-2 : la led du sens de déplacement s'allumera.
Cela va permettre de voir si la touche actionnée donne bien l'ordre.
Quand le pont sera en position seul la led de destination sera allumée en fixe.
Chaque led est alimenté par la sortie de l'Arduino en 5V et le courant est limité par une résistance de 220 Ohms (soit 13 mA par led). Selon l'éclairement produit il sera possible de limiter l'ensemble du courant en ajoutant une résistance sur le commun des leds (O V) sur la carte interface Arduino (shield). J'ai ajouté une 330 ohms.



Pour terminer, voici un lien qui présente la réalisation en vidéo : https://vimeo.com/135556465
Vous pouvez aussi visiter mon blog : http://train-train41.eklablog.com/accueil-c26076176

Bonne réalisation à vous.
Des questions, des interrogations, je ferais en sorte de vous répondre le plus rapidement possible.
J'ai réalisé un certains nombres de documents au format PDF, mes différents programmes d'essai et c'est bien sur à votre disposition. Mettez moi un message personnel avec votre mail ou je peux vous envoyer les fichiers.

Arduinotement vôtre
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Re: Commande pont transbordeur Märklin avec Arduino et télécommande infrarouge

Message par Filou le Jeu 13 Aoû 2015 - 14:14

Hé ben pour un réveil du coin Arduino .

C'en est un

Jolie démonstration .

                               
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Re: Commande pont transbordeur Märklin avec Arduino et télécommande infrarouge

Message par peter41 le Jeu 13 Aoû 2015 - 14:21

Cher Filou,
Merci pour ces compliment qui me vont droit au cœur I love you I love you I love you I love you

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Re: Commande pont transbordeur Märklin avec Arduino et télécommande infrarouge

Message par Cousin Hub le Jeu 13 Aoû 2015 - 14:50

Bonjour Pierre,

c'est superbement réalisé et bien pensé.
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Re: Commande pont transbordeur Märklin avec Arduino et télécommande infrarouge

Message par dany-om le Jeu 13 Aoû 2015 - 22:02

Pierre,

Tout simplement MAGNIFIQUE, Superbe réalisation
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Re: Commande pont transbordeur Märklin avec Arduino et télécommande infrarouge

Message par likiki le Lun 24 Aoû 2015 - 6:33

Très bonne idée. Une fois fini, une petite vidéo de l'ensemble en fonctionnement serai idéale.

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Re: Commande pont transbordeur Märklin avec Arduino et télécommande infrarouge

Message par peter41 le Lun 24 Aoû 2015 - 9:35

Cher Likiki,
Est-ce que la vidéo mis en lien dans mon message (vers la fin) n'est pas ce que tu souhaites ?
Faut-il la mettre directement sur le forum ? Elle hébergée par VIMEO. Est-ce possible de la mettre sur le forum à partir de VIMEO ?

Dis moi alors ce qu'il faut en plus STP.
Arduinotement vôtre
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Re: Commande pont transbordeur Märklin avec Arduino et télécommande infrarouge

Message par Filou le Lun 24 Aoû 2015 - 12:03

Hello Pierre.

Je pense que notre chef voyageur a regardé les yeux fermés.

Pour le bigleux c'est ICI     Rolling Eyes
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Re: Commande pont transbordeur Märklin avec Arduino et télécommande infrarouge

Message par likiki le Lun 24 Aoû 2015 - 15:10

Merci Filou, je n'avais pas vue le lien.

La fatigue de la route certainement.

Merci Pierre, belle vidéo et très bien expliqué.

Arduino et pont transbordeur from Peter 41 on Vimeo.




ICI ==> Petit tuto pour pouvoir mettre une vidéo Viméo dans vos messages. <==
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Re: Commande pont transbordeur Märklin avec Arduino et télécommande infrarouge

Message par Invité le Mar 25 Aoû 2015 - 13:07

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Re: Commande pont transbordeur Märklin avec Arduino et télécommande infrarouge

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