SIGNAUX: CIBLES ET DECODEURS

[laurentr]

Bonjour à tous

Avec un peu de réflexion sur le sujet et dans une tout autre approche que celle avancée par Christian dans son dernier article paru dans Loco Revue j'attaque un nouveau sujet qui me tient particulièrement à cœur: la gestion de la signalisation et plus précisément des affichages de signaux.

PLANTONS LE DECOR:

Les très beaux signaux actuellement sur le marche ( DECAPOD, DRIM 3D, PIKOO MODELS, LEB …,  ou à venir) méritent une gestion adéquate des différentes combinaisons d'affichage.

Hormis les LEB en version DCC ... il y a quelques décodeurs pour gérer les différents état avec plus ou moins de facilité de mise en œuvre.

Néanmoins à un niveau plus en amont il y a une première problématique à traiter: le nombre de fils à utiliser.
Un des points souvent le plus contraignant devient le nombre de fils de liaison à passer entre la cible et une interface situe sous le plateau.

Si sur un signal simple on peut "encore" s'en sortir presque honorablement le cas des potences va être encore plus délicat.

Si pour un CV ( Carré Violet ) 3 fils peuvent suffire il en est tout autrement pour la gestion des cibles G ou H entre autre.

On ajoute les ID...? et on sature!

Pour cela il y a une "solution simple" : multiplexer ou poser au plus prêt des leds la partie décodeur.

La contrainte va être alors la largeur maximale qu'offre une cible.

Le cas des "cibles étroites" est le plus délicat mais pas insurmontable avec des choix "judicieux"

QUID DES SOLUTIONS HARD:

On va écarter de suite une réalisation "à la main" du fait des très petites dimensions du montage. Aussi une réalisation "usine" sera de mise. Ceci nous autorisera aussi a travailler dans les petites dimensions.

Pour ce qui est du MUX/DEMUX une solution consiste à utiliser le bus I2C que supporte très bien nos Arduino, ou directement un CPU pour embarquer le tout.

Pour le MUX/DEMUX la série des SX1507  SX1508 SX1509 offre ce dont on a parfaitement besoin.

Pour le CPU, un petit frère des ATMEGA 480X pourrait aussi bien nous servir directement au dos des cibles.

La partie décodeur elle sera traitée par nos "Arduino habituels".

QUID DES SOLUTIONS SOFT:

Les choix sont ouverts et on sera dans du "classique".

[laurentr]

EN IMAGE:

Allons y franco voyons ce que cela peut donner avec les illustrations ci dessous.

En gros il reste 4 fils entre une cible et un décodeur maitre.

On va alors pouvoir traiter tous les états "facilement" et même profiter des capacités HARD natives par exemple de nos SX150X...


Ici les leds sont en 0805 mais on peut descendre aussi sans soucis en version montage usine!
Elles sont couplées avec un SX1509.

Ca rentre "pile poil"


Laurent

[chris_bzg]

Est-ce que la cible est vraiment à l'échelle d'une cible SNCF ?
C'est peut-être un effet d'optique mais j'ai l'impression que la distance entre les deux colonnes de feux est un peu trop large (600 mm à la SNCF).

[laurentr]

Bonjour Christian

La cible est à "l échelle" car elle est, dans ses dimensions actuelles possiblement installable derrière des écrans DECAPOD.

Chaque led 0805 est donc bien placée ( écran large ou étroit)

néanmoins le PCB est affiné sur les bords pour pouvoir se glisser tant que faire se peut dans le contrefort qui reste malheureusement trop étroit et réclamerait un redessin pour gagner le reliquat manquant.

Un poillieme mais je n ai pas réussi a faire mieux pour le moment. Peut être en passant en 0603 voir en 0402 sans réelle certitude. Ya pas tan de place que cela en conservant des contraintes de fabrication standard ( 2/10 d écart/bords, piste en 2/10 via 02/04...)

On peut mettre le PCB à l échelle précise mais dans ce cas il faut une nouvelle façade pour la gestion des visières ( en résine 3d...?) Enfin plusieurs pistes sont a tester à ce niveau. Il faut aussi gerer le cote arrière.

Un projet complémentaire donc pour plusieurs disciplines (impression 3d, photo découpe "Arduino",...)

A creuser collectivement

Laurent

[Dominique]

Bravo Laurent,

Et pour le N, ça semble impossible ?

[laurentr]

Bonjour Dominique

Pour le N c est plus" touchy". En effet à l échelle pure sur le même modèle en se placant derrière la cible cela ma semble très/trop juste MAIS

on peut faire un "compromis" acceptable si on place dans le transverse le PCB ou ds le socle de la cible la partie contenant l elec

Les chips SX150X vont de 2 à 4 mm de cote selon leur nombre de sorties; au pire on en chaine 2 sur le bus I2C si besoin donc "ca rentre" sur le papier, a voir une fois dessiné.

De plus l'utilisation en mode "led driver " permet en principe de pouvoir se passer de résistance avec les leds ( pas recommandé mais possible) donc gain de place encore possible

En revanche comme la fabrication sera "usine/machine" alors pour le N pourquoi ne pas descendre encore vers su 0201 cote résistances et 0402 cote leds?

Tant  que l on descend en finesse on peut aller vers un PCB en 4/10 d épaisseur et avec des pistes encore plus fine MAIS le prix va alors s'en faire vite ressentir. A considérer dans l'équation ou a amortir sur une série "large"

Pas assez de recule sur le N mais cote PCB ca semble jouable pour une déclinaison.

La partie soft décodeur pouvant être commune ou avec une partie variable selon les possibilités des puces SX ( support natif du PWM, du breath sur certaines sorties... etc)

J espère t avoir apporter la lumière sur la faisabilité petite échelle

A noter tout de même que par décodeur maitre on ne peut étendre sur le bus I2C plus de 4 "esclaves I2C" avec les puces SX150X.

Laurent

[trimarco232]

Bonjour,
un peu d'élégance  :  https://forum.locoduino.org/index.php?topic=1269.0

[chris_bzg]

Voici effectivement une "coïncidence" bien gênante : je laisse laurentr s'expliquer.

Cela me rappelle un des premiers articles que nous avions publiés sur le site éditorial de LOCODUINO au sujet du feu tricolore : j'ai retrouvé mon programme sur un forum de train, le nom des variables avait simplement été changé mais pas la structure du programme (facilement reconnaissable) et l'auteur du post s'en attribuait la paternité ! Franchement, notre monde n'a pas fini de me surprendre et encore plus le monde des modélistes ferroviaires...

trimarco232, au nom de LOCODUINO je te présente nos excuses mais il est difficile pour nous de contrôler l'origine du travail. Je plaide d'autant coupable que j'avais vu ton post sur le forum de Loco-Revue, mais je n'ai pas fait le rapprochement.

Bien à toi. Christian

[trimarco232]

mais il n'y a pas le moindre souci, Laurent est un ami, si j'ai parlé d’élégance, c'est pour le taquiner , en laissant entendre que "ma" solution, cad. le charlieplexing, était plus élégante que la sienne
j'avais fait quelques dessins embarquant un microcontrôleur sur le signal, mais ça ne me plaisait pas ...
néanmoins je suis le projet de Laurent avec beaucoup de bienveillance, et n'hésiterai pas à lui donner mon aide, au besoin, car j'ai pris un peu d'avance sur ce thème

[laurentr]

Bonsoir

Merci à vous deux

J avais bien connaissance du sujet de Marc que je trouve ingénieux ( le sujet comme le bonhomme ), l'actualité du sujet publiée de Christian ( tout aussi ingénieux!) a actualisé le sujet mais en extrapolant on va dire qu'on garde les idées et que l'on, pousse un cran plus loin ou dans une direction alternative qui me semble "plus simple" à réaliser ou décliner.

C est d'ailleurs dans des échanges que j' ai eu avec Marc il y a de cela un long moment que j ai découvert l'existence les SX150X et fait depuis l'acquisition de modules de démo comme de module PCA9685 "plus connus".
Le SX ont pour eux un encombrement mini optimal pour nos sujets.

Ma "contribution" aura été de combiner le tout sous une forme agrégée que nous pouvons ensemble décliner.

A noter que le bus I2C des SX150X est en 3V3 et non 5V. Les entrées elles sont compatibles 5V et 3V3.
On gèrera le "level shiffter" comme le mentionne dalleurs Christian dans son article à l aide d un montage analogue
( Résistances et MOSFET-N comme le BSS138)

Pour les plus curieux qui veulent tout en connaitre le datasheet est là pour renseigner:

https://cdn.sparkfun.com/datasheets/BreakoutBoards/sx1509.pdf

A noter que l'idée de Marc de laisser des via pour de tenons de visière n'est applicable que si là où il les  a placé ne sont pas en métal car sinon... court jus des deux pôles des diodes ... 
C est par contre en métal que la finesse et la résistance proposent un optimum pour ces visières.

Laurent ( au carré )

[chris_bzg]

Bonjour à vous deux,
Ouf, cette "chamaillerie-retrouvaille" me réconforte et visiblement, vous avez tout à gagner à travailler ensemble sur ce sujet que j'ai involontairement remis au goût du jour par mon article dans Loco-Revue. Sauf que moi, je suis plus feignant que vous et je préconise l'emploi de signaux tout faits ! 
J'aimerais passer un message à tous ceux qui utilisent ce forum : si vos travaux s'inspirent (en tout ou partie) du travail ou de l'idée d'un autre, il faut le mentionner (c'est alors tout à votre honneur) même si vous estimez avoir suffisamment modifié pour créer quelque chose de nouveau. Cela peut éviter des malentendus.
Et bien sûr, que chacun profite de l'OpenSource tout en gardant à l'esprit que l'OpenSource ne renonce en aucun cas à la propriété intellectuelle de l'auteur.
Pour en revenir à mon histoire de programme, l'usurpateur (pris sur le fait) m'a présenté des excuses et je ne lui en veut pas plus que ça, mais un tel comportement a de quoi surprendre. Soyons plus grands !
Bonnes réalisations à tous les deux.

[laurentr]

Bonjour

Le SX1507 n est pas encore disponible ( le sera t il un jour? mystere!)

Il nous reste donc les SX1508 et SX1509 comme candidats.

Pour nos "Niste" si je fais un rapide calcul de dimension à l échelle d une cible sncf on a 60cm au 160eme nous donne 3.75mm. Ce n est est pas grand! On va arrondir à 3.8mm

Dans ces 3.8 il faut possiblement tout caller mais avec un chip de 3mmx3mm il reste latéralement trop peu de place (-0.25 de chaque cote donc -0.5 avant la place de la première piste)

D où 3.8-0.5-3 = 0.3 donc au mieux 1 piste latéralement pas plus. Trop peu sur une cible simple. Plus jouable sur une cible H.

Alternative "forcer la taille" de la cible "raisonnablement" pour caser l électronique.(  a t on critiqué TAB pour ses 6500 et les moteurs de l'époque...? faute de mieux...)

Autre solution placer dans un socle de cible la partie elec...

A voir si cete approche ne st pas plus "universelle"

Laurent

[laurentr]

Bonjour

Bon, alors la question est "réglée"! Explications:
Prenons la SX1508 pour ces travaux. Dimension donc 3mm x 3mm.

J arrive à compacter un socle sur du 6mm de large par 9mm de long. Pour du compact... même pour du N ca me semble "correcte"!

OUI MAIS:


Si on compacte encore plus la partie connecteur avec un pas à 0.2mm on arrive au raccord à 4mm. Ah.... c est déjà bien ! Mieux on oublie en solution "simple"! (9 pistes en 9mm quand même!)
Pour 4 mm on a une interconnexion à 90° entre le socle est la cible avec 9 pistes au pas de 0.20. (Comme pour le SX1508 retenu sur cette version.)
Pour des cible avec peu de feux on peut se militer en largeur grâce à une distribution "optimisée" des pins;  Pour les panneaux plus garnis G H notamment, la pas de choix il faut travailler dans la largeur maximale.

A souder c est ...    pas évident et cela va rester (trop) fragile  . Wrong way? 

Une solution peut être de passer en FLEX après le socle...
OK pourquoi pas mais c est plus "touchy" et pas "gratis"! Possiblement cela peut aussi requérir des adaptations et donc une revue des dimensions.

A voir mais ca impose un flex pour chaque type de cible avec des équipements "on demend" selon les couleurs de leds à implanter.

L autre option c est de passer à une connexion de plus forte section et donc de revenir pour le moins au 6mm de large de la taille initiale du socle ce qui rend soudable le tout plus "facilement". On reste toutefois sur du TRES petit et du fragile.

Pour du HO c est déjà un seuil, pour du N c est au delà des 4 mm "raisonnables".

Pas de solution sans fils non plus pas de miracle WIFI BT ou autre donc je cherche.... je cherche.

Des idées?  Séparer HO et N? Les traiter conjointement?

Quid des choix... je m interroge.

Laurent

[laurentr]

Bonjour

Voici ce que cela peut donner comme version à intégrer dans le socle "béton" d un signal DECAPOD dont la dimension est de 14 mm x14 mm.

On arrive des leds des cibles par fils, via le mat, que l on connecte aux plots 1 à 8.

Le + est lié à la structure du mat et donc de la cible.

On ressort alors sur 4 broches (5 dont une de détrompage) ce qui rend l'objet enfichable/testable ( maintenance, rangement, changement...)

Alors oui ici on ne gère que 8 sorties car on est avec le Sx1508.

Pas de problème on bascule sur le SX1509 et on à alors la possibilité de monter à 16... Pour un mat simple c est "confortable!

Pour les potences, meme punition mon multiplie les éléments unitaires mais ne disposant pas des cotes des socles de potence dure d avancer. Si quelqu'un en dispose...je prends volontiersces info.

Laurent

[laurentr]

Un petit update pour la version gérant 16 sorties qui amène a plus de rationalisation pour une meilleure distribution.

Plus qu'à reprendre le socle en SX1508 à 8 sorties sur le même modèle de distribution des PAD afin de standardiser le tout.

Laurent