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Vos projets / Re : centrale DCC / analogique modulaire

« le: avril 30, 2024, 10:17:09 pm »

encore un petit mot sur le dessin du PCB 4 couches ; j'utilise le principe suivant , sans valeur didactique :
- côté composants (rouge) , ben les composants CMS , et un maximum de routage et de plan de masse dans la place qui reste ; le placement des empreintes et le routage immédiat (et les vias) sont dessinés et optimisés une fois , pour chacun des modules élémentaires , puis ils sont copiés collés en utilisant la grille pour bien aligner les choses (reste la fastidieuse maj. des numéros , je ne connais pas d'autre méthode)
- la 1ère face interne (vert) : le plan de masse , et de rares et courtes pistes pour dépanner
- la  2ème face interne (brun clair) : le routage vertical
- côté soudures : le routage horizontal et les lignes d'alimentation (lignes d'alimentation ici , car les 2 couches internes n'ont que la moitié de l'épaisseur)

petit extrait (les 4 couches ont leur plan de masse , non représenté ; c'est pour cela qu'on voit très peu le vert)

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Vos projets / Re : centrale DCC / analogique modulaire

« le: avril 30, 2024, 07:18:02 pm »

de gauche à droite et de haut à bas :
- 5 connecteurs à visser de 3mm5 , pour les 5 cantons ; chacun a les 3 zones + le rail opposé
- la trichiée de schottky SS34 , pour la détection des zones
- les 5 ponts en H , avec leur chimique et leur shunt , et dessous leurs 2 LEDs ; les connecteurs à visser sont l'alim 15 volt , qui arrive par la gauche , et par la droite va vers la carte 5 cantons suivante , selon un principe de facilité et de clarté de câblage , auquel je ne déroge pas
- les 4 multiplexeurs analogiques , leurs ponts diviseurs , et les 3 transistors
- les 5 comparateurs doubles LM393 du railcom , avec leurs cours de résistances
- les connecteurs pour le réseau : on peut opter pour du RJ12 , du JST-XH , ou du bornier à visser ; le module STM32 de chez Weact ; le réseau est en RS485 , il y a aussi 2 MAX3485 en + , pour l'arrivée et le départ de la synchro ; et 5 WS2812 , que j'ai mis pour donner des infos complémentaire sur l'état des cantons (sans savoir quoi pour l'instant)
- à droite , il y a des schottky et un MPS1117-5 pour avoir du 5 volts ; une zener en série en amont de celui-ci , permet au MPS de digérer sans risque les 15 volts de l'alim
- à gauche , il n'y a rien alors j'ai vaguement meublé

une telle réalisation n'est possible , pour moi , que grâce aux facilités mises à disposition par des entreprises comme jlcpcb ; ils se chargent de confectionner le PCB à 4 couches , de fournir et de souder les composants SMD ; il faut tenir compte de la disponibilité de ces composants , par 4 niveaux , en commençant par le préférable :
- les composants basic
- les composants extended , mais pris dans une liste préférentielle , pour laquelle les frais supplémentaires des composants extended ne sont pas appliqués , si on choisit l'option economic (ici , le CD4051B)
- les composants extended (ici , le DRV8870 et les résistances de shunt ; j'hésite encore si je vais acheter ces résistances à part , et les souder moi-même)
- les composants non dispo chez jlcpcb , mais qu'on peut leur faire acheter auprès des grans distributeurs , et qu'ils garderont pour nos propres projets

j'estime à 60€ le coût de 2 cartes terminées ; cela fait  6€ par canton , avec pour chacun , bimode analogique DCC , réversibilité , sécurité électrique , détection sur 3 zones , détection railcom , indication par LEDs
mais encore un défi à faire fonctionner ...

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Vos projets / Re : centrale DCC / analogique modulaire

« le: avril 30, 2024, 06:59:07 pm »

grosso modo , parmi les 2 comparateurs du montage , celui qui a la moitié positive du message railcom , présente ce message sur sa sortie à collecteur ouvert , et celui qui a la moitié négative , ne présente rien , il laisse la résistance de pull-up qui lui est associée fixer le niveau de la sortie à 3v3 (HIGH pour le STM32duino)
si la locomotive est posée sur la voie dans l'autre sens , les rôles des 2 comparateurs sont inversés
j'ai ajouté une schottky entre les 2 sorties ; ainsi , le signal railcom , est présenté à l'entrée de l'UART , sortie DAT , quelque soit le comparateur actif ; cela ne change rien pour le comparateur du bas , qui selon le sens de la locomotive , présentera le signal railcom ou rien , sur la sortie DIR : cette sortie est présentée à une entrée digitale quelconque du STM32 , qui devra se débrouiller pour interpréter ce qu'il reçoit , et nous dire quel est le sens de la locomotive

le PCB :

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Vos projets / Re : centrale DCC / analogique modulaire

« le: avril 30, 2024, 06:22:44 pm »

j'ai choisi le DRV8870 ; il a l’inconvénient de nécessiter une encombrante résistance de shunt , pour limiter et mesurer le courant , mais il est assez puissant , bon marché , facile à remplacer le cas échéant (boitier SMD à 8 broches) , et il existe un équivalent chez Alegro , et un autre , chinois , moins ... limité : donc pas de souci de disponibilité
il a une entrée Vref qui permet de limiter le courant ; cette tension est générée sur la carte par un diviseur de tension , dont les 2 résistances SMD sont assez grandes pour être remplacées , si on veut augmenter ou diminuer le courant des 5 ponts en H
un des 4 multiplexeurs CD4051B est dédié à la mesure de la tension de shunt , qui permet de déterminer le courant
à chaque pont sont associées 2 LEDs : l'une ou l'autre est allumée + ou - , en analogique , ou les 2 allumées den DCC , ou aucune , pour un arrêt en analogique , ou un défaut en DCC

la détection railcom ; je réalise ceci par des comparateurs et des resistances (c'est des composants de base jlcpcb, donc ça ne coûte rien) ; l'origine du dessin , c'est un génie du club de Saltzbourg , si quelqu'un peut m'en expliquer en détail le fonctionnement , je suis preneur :

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Vos projets / Re : centrale DCC / analogique modulaire

« le: avril 30, 2024, 06:20:43 pm »

now ladies & etc. , le pont en H , c'est la partie la + simple

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Vos projets / Re : centrale DCC / analogique modulaire

« le: avril 30, 2024, 06:16:50 pm »

Hi ,
la surface de PCB dont j'ai besoin pour traiter 15 (quinze) zones , c'est 7 cm² ; le coût , toujours pour les 15 zones , c'est 3 ou 4€
peux-tu donner les chiffres , en comparaison pour la même quantité de zones , de ta version ?

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Vos projets / Re : centrale DCC / analogique modulaire

« le: avril 30, 2024, 05:31:02 pm »

l'avantage , c'est qu'on va mettre le diviseur de tension sur la sortie commune ; alors on économise une ribambelle de résistances , mais surtout , notre 15v et notre 14v7 passera dans le même diviseur , on n'aura plus le souci de la précision des résistances , car ce qu'on voudra voir c'est une différence de tension , qui sera peu ou prou la même
mais il y a comme souvent , le revers de la médaille : la mesure sera fausse , si entre les 2 mesures , les 2 valeurs auront globalement varié ; par exemple , on va mesurer le 15v et trouver une valeur ; on change le canal du multiplexeur , pour mesurer la zone 1 du canton , et on va trouver une valeur ; si entre temps la charge à varié , le pont en H délivrera une tension plus faible , et ceci peut être interprété comme une occupation de la zone 1 , alors que celle-ci est libre !
pour pallier ce risque , je pense bien qu'on peut multiplier les mesures pour dégager une statistique , et changer la méthode , par exemple d'abord mesurer le 15v feeder du canton , puis la zone 1 , et faire l'inverse pour la mesure suivante ... qu'en pensez-vous ?
pour commander en 15v les 3 lignes de sélection des 4051 , il y a à gauche 3 transistors , pour faire la translation depuis 3v3 du STM32

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Vos projets / Re : centrale DCC / analogique modulaire

« le: avril 30, 2024, 05:12:04 pm »

d'abord , la tension passe à 15 volts , elle ne peut pas être mesurée par un MCU en 3v3 , il faut un diviseur de tension par 6
(cela divisera aussi les 0v3 précédents par 6 , il ne restera que 0v05 , amha , ça reste mesurable)
donc si le rail est à 15v , la chute de tension dans la shottky va ramener la chose à mesurer à 14v7 ; donc si on divise par 6 , la zone libre donnera une tension à mesurer de 15v /6 = 2v5 , et la zone légèrement occupée : 14v7 /6 = 2v45 ...
alors adieu Berthe pour faire le distingo , la différence est de 0v3 /15v = 2% ; on peut à la rigueur penser qu'un ADC de 10 bits pourra s'en sortir , mais concernant les resistances , si on a 2 diviseurs de tension avec chacun 2 résistances à 1% , on aura une incertitude de 4% , pour mesurer une différence de 2% , c'est rappé
mais j'ai aussi eu un souci du nombre de broches d'entrée ADC ; j'ai 5 cantons avec 3 zones , pour lesquels je veux aussi mesurer le rail en amont des schottky (pour avoir la différence de 0v05) , et la tension de shunt des ponts en H , pour connaître le courant consommé par le train ; cela me fait 5x(3+1+1) voies ADC , soit 25 ; on est très au-delà des broches dispo pour le MCU choisi , il faut augmenter le nombre d'entrées ADC , par l'utilisation de multiplexeurs analogique 8 <-> 1 de type CD4051B
ce multiplexeur tient 20 volts , donc avec 15 vots en entrée , ça doit le faire (je pense cependant que 18v serait une tension absolue à ne pas dépasser , il existe uns version à 24 volts , pour les cas extrêmes)

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Vos projets / Re : centrale DCC / analogique modulaire

« le: avril 30, 2024, 04:21:23 pm »

le train , c'est le petit rectangle vert
un petit courant , 5 mA par exemple , fait naître une tension de 0v3 à l'anode de la schottky de droite (à vérifier dans le datasheet de la SS34) , ceci est facile à mesurer avec un ADC

mais quand le rail coupé passe du 0 volt au 15 volt , au milieu d'un bit DCC , ou en analogique pour aller dans l'autre sens , ça se corse :

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Vos projets / Re : centrale DCC / analogique modulaire

« le: avril 30, 2024, 04:12:05 pm »

voilà pour ce qui est simple et qui a pu être testé . Avec la détection des circulations , on entre un peu dans l'inconnu
je vous avais montré le principe que j'envisageai en un 1er temps , mais cela nécessite des coupures sur les 2 rails de la même voie , ce qui n'est pas bien satisfaisant , car par exemple dans le cas d'aiguilles à cœur conducteur , il y a d'office 2 coupures en talon du cœur , il vaut mieux utiliser ces 2 coupures pour éviter des coupures inutiles (qui coupe le moins , coupe le moins)
le schéma garde sa simplicité quand est au 0 volt , le rail sur lequel sont faites les coupures :

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Vos projets / Re : centrale DCC / analogique modulaire

« le: avril 30, 2024, 03:43:48 pm »

les 10 sorties pwm dont j'ai besoin sont prises sur les timers 1 à 4
les 4 timers peuvent être synchronisés directement par le comparateur , on n'a donc pas besoin de timer maître , la sortie du comparateur faisant office de maître pour les 4 timers
les 4 timers sont configurés pareils , avec une particularité pour :
- le TIMER1 : on utilise les canaux PWM négatifs , car les normaux n'étaient plus disponibles sur les broches ; les canaux négatifs servent à piloter directement des ponts en H réalisés en composants discrets ; ils sortent le signal normal , mais inversé , et avec introduction d'un dead time qui permet de sécuriser les transistors ; ils peuvent être utilisés comme un canal normal , car on peut paramétrer le dead time à 0 , et inverser le PWM , ce qui fait qu'inversé 2 fois de suite , le signal redevient normal (on a donc , avec les canaux négatifs , des broches alternatives aux broches normales , peu de gens le savent)
- le TIMER3 : j'ai d'abord voulu utiliser le canal capture/compare(PWM) n°4 du TIMER1 , comme canal de capture , pour avoir la durée de l'impulsion de synchro , mais ça ne marche pas , j'ai dû relire le manuel de référence : le pilotage d'un canal capture depuis le comparateur , ne marche que pour les canaux 1 et 2 ; j'ai donc pris le canal 1 du TIMER3 , le 1er qui était dispo

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Vos projets / Re : centrale DCC / analogique modulaire

« le: avril 30, 2024, 03:28:35 pm »

le temps passe trop vite
on va reprendre la suite du projet avec la réalisation des 2 premières cartes prototypes à 5 cantons ; je voulais d'abord vous en parler après la réalisation des cartes et des tests , mais vu les pointures qu'il y a sur ce site , je préfère vous présenter les choses avant d'engager les frais d'un prototype par jlcpb , cela m'évitera peut-être de mettre les 2 cartes à la poubelle
je parlerai de la détection des circulation , des ponts en H , de la détection railcom , et du dessin du PCB
mais d'abord , retoucher le principe de la synchro des timers
les broches du STM32 peuvent avoir jusqu'à une quinzaine de fonctions différentes , pour en sortir ce dont j'ai besoin , je me suis servi de l'utilitaire STM32 cubeMX , cela donne ceci :

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Vos projets / Re : Projet partagé d'un gestionnaire de réseau

« le: avril 30, 2024, 02:48:26 pm »

merci André ,
as-tu édicté des règles , pour la conception d'un réseau susceptible d'être animé par ton gestionnaire ?

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Vos projets / Re : Projet partagé d'un gestionnaire de réseau

« le: avril 30, 2024, 01:29:57 pm »

il y a différentes approches
dans le réseau analogique que j'ai câblé , dans la partie basse de l'ovale , le sens impair (tu commences par le sens pair , je commence par le sens impair ..) , est de la gauche vers la droite , comme pour ta proposition
mais dans la partie haute de l'ovale aussi ! ceci pour s'éviter des nœuds dans le cerveau , cad. s'obliger à raisonner et dessiner tantôt de la gauche vers la droite , tantôt l'inverse
bien entendu , chaque principe a ses inconvénients : cela m'a obligé , aux extrémités gauche et droite de l'ovale , de définir le nez-à-nez comme étant accepté , et donc d'interdire le passage dans le même sens ; mais cela s'est avéré globalement plus logique , simple , et conforme la réalité

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Vos projets / Re : Re : RailCom: Générateur de CutOut

« le: avril 28, 2024, 06:37:45 pm »

Bonjour
J ai une question qui va aider la recherche d éventuels autres pont H.
D'après OPEN DCC il faut insérer un "SECURITY GAP" de 4us  sur le L6203 entre son activation/désactivation ( broche ENABLE) et la commande de mise en "CC" ( via IN 1 et IN2)
Ceci est (fortement) recommandé notamment dans le cas de la présence de plusieurs (...)
Ltr

même si j'avoue que je n'ai pas trop compris ce que Wolfgang Kuffer veut protéger au juste avec ses security gap (je pense qu'il s'agit des décodeurs des locomotives) , je ne crois pas que cela soit nécessaire , dès que la source DCC est la même pour tous les boosters , et que les cutout sont générés par la même méthode , depuis cette source