Auteur Sujet: Une carte multitâche et universelle ?  (Lu 3353 fois)

DDEFF

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Une carte multitâche et universelle ?
« le: juin 04, 2018, 10:52:21 pm »
Bonsoir,

Pour toi qui voulais réduire le câblage, ta question va à l'encontre de l'idée.  :o
C'est antinomique.
Soit on met plusieurs petits modules et le bus CAN les relie, soit on met des expandeurs et on fait le boulot du bus CAN.

Denis

Tony04

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #1 le: juin 04, 2018, 11:49:13 pm »
A Michel: je n'ai pas très bien compris le sens de ta réponse...

A Denis: Au contraire, je l'ai même poussé un peu à l’extrême ma réduction de câblage, je suis trop crevé ce soir mais je t'envoie demain un exemple pour t'expliquer ma théorie.

Dans tous les cas mon idée de vous présenter mes cartes n’était pas de vous imposer quelque chose, simplement de vous donner une vision extérieure et nouvelle avec mon approche de l'électronique que j'ai testée depuis plusieurs dizaines d'années, je pense entre autre à l'opto-isolation qui est utilisée dans tous les automates du marché.

Désolé si j'ai un peu bousculé certains, je vais me faire plus discret, mais si vous avez des soucis avec votre expandeur, venez me voir, je vous ferais par de "mon expérience".

Bonne nuit à vous
Antoine

Tony04

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #2 le: juin 05, 2018, 12:10:05 pm »
Bien compris Jean-Luc, désolé.

Comme promis hier soir à Denis, voici le parcours que j'ai suivi pour arriver au projet actuel de ma Méga-carte.

N'ayant pas d'expérience propre en modélisme ferroviaire, je me suis beaucoup documenté et investi pas mal de sous en livres.
Je suis parti du schéma 10 de la page 73 du livre "Signalisation du réseau miniature" de LR Presse (ci-dessous).
OK c'est un cas de signalisation maximum, mais qui peux le + peut le -.
On y trouve:
- 15 aiguilles = 15 SORTIES servos + 30 pins ENTREES de rétro signalisation de la position réelle)
- 12 feux (3 à 4 leds) = 36 pins SORTIES minimum
- 7 à 11 détections d'occupation (par courant) = 11 ENTREES
- 2 à 9 barrières optiques ou magnétiques pour arrêt précis sur la voie = 9 ENTREES
- si détection présence sur les aiguilles = 15 ENTREES
Avec ma Méga-carte il m'en faut 3 (avec un peu de rab d'ailleurs), mais si j'avais enlevé un expandeur il aurait fallu rajouter 1 ou 2 cartes feux ou autre.

Le câblage est sur l'image carte_universelle_câblage.

Toutes les liaisons seront extrêmement courtes selon l'emplacement de chaque carte et le travail de câblage sous la table sera très réduit. De plus, et quitte à me répéter, il n'y a aucune liaison potentielle entre le µP et les périphériques extérieurs grâce à l'opto-isolation complète de la carte.
 
Peut-on faire plus simple ? Peut-être que oui, avec toutes les bonnes volontés de ce forum.

Malgré le nom de carte universelle que je lui ai donné, il va sans dire qu'il faudra obligatoirement d'autres types de cartes comme la merveilleuse carte satellite que je viens de découvrir. 

Par curiosité et pour ma gouverne, comment auriez-vous câblé l'exemple ci-dessous ?

Très bonne journée à tous
Antoine



Dominique

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #3 le: juin 05, 2018, 01:15:23 pm »
Bonjour Antoine,

C’est gentil de nous proposer un cas d'école sympathique pour notre nouvelle carte satellite toute fraîche.

Je connais cet exemple de Yann Baude et ce sera intéressant de le traduire avec un jeu de satellites,... et un gestionnaire ad’hoc.

Mais pour le moment on se concentre sur le développement en cours et la description sur le forum (en attendant quelques articles) qui te permettront alors de réaliser ce cas d’ecole  ;D

Amicalement
Dominique
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DDEFF

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #4 le: juin 05, 2018, 01:55:54 pm »
Bonjour Antoine,

Je connais moi aussi ce cas d'école. Et je te signalerai, d'ailleurs, qu'il est loin d'être le plus complexe à gérer proposé par Loco Revue (voir http://forum.locoduino.org/index.php?topic=167.60).

Ceci étant, ta carte est jolie, très bien réalisée et assez compacte pour la problématique à résoudre.  ;)

Mais je ne suis pas sur ta longueur d'onde.  ???
On préfère multiplier les Arduinos NANO/MINI que les expanseurs et les MEGA.
Dé-cen-tra-li-ser !

Prenons ce même fil, page [3] :
Il y a bien un expandeur, parce qu'on ne peut pas faire autrement, mais un seul.

Ceci étant, j'ai démarré avec un bus I2C, plein d'expandeurs et tout rapatrié à un point central.
C'est un réflexe naturel.
Puis je me suis rendu compte que ce n'était pas la bonne piste, pour plein de raisons.

Par rapport à ma méthode initiale, toi tu intègres un bus CAN, ce qui est nettement mieux. Et ton bus I2C ne se balade pas partout... ;)

Question :
Tu as montré le côté réseau. OK. Tu commandes tout ça comment ?

Amicalement
Denis

Tony04

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #5 le: juin 05, 2018, 02:58:15 pm »
Je ne commande rien pour l'instant, le but c'est de ne pas partir dans les choux dés le début de mon projet et c'est pour cela que je vous présente mes idées.

Dans ma tête cette carte serait commandée par le bus CAN avec un gestionnaire "pompé" sur le vôtre.

Plutôt que des certitudes, c'est des doutes que j'ai de plus en plus; alors je crois que je vais me mettre en veille et attendre les premières retombées de votre projet.

Bon après-midi à tous
Antoine

Jean-Luc

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #6 le: juin 07, 2018, 06:10:07 pm »
Bonjour,

J'ai séparé les messages du fil de la carte 8 servos CAN+DCC qui partaient sur un autre sujet pour construire celui-ci. Le thème est donc :

Si on essaye de faire une carte qui fait un peu tout ce dont on a besoin et qui se voudrait universelle, quelle voie choisirait-on ?

Je vais commencer par vous livrer mon opinion.

Pourquoi le faire ?

L'objectif est de réduire le câblage et d'uniformiser le matériel et le logiciel. Chacun peut avoir sa définition de ce qu'est la réduction du câblage mais je vais donner la mienne : minimiser la somme des longueurs des câbles.

Comme on ne peut pas réduire le nombre de câbles reliant les capteurs à l'informatique et l'informatique aux actionneurs, la réduction du câblage passe par la réduction de la longueur de ces câbles et donc par la décentralisation de l'informatique : Un satellite regroupant un micro (Arduino) et l'électronique nécessaire est implantée à proximité des capteurs et des actionneurs. Plus c'est proche et plus on minimise le câblage. À un extrême, on a l'idée de la carte unique centralisée avec une longueur de câblage maximum, à l'autre une carte qui ne sait gérer qu'un seul capteur ou actionneur et une longueur minimum. Dans les deux cas on perd l'universalité. Le choix doit donc se situer quelque part au milieu. Evidemment les tailles caractéristiques des installation du réseau mais aussi les systèmes électroniques disponibles viennent fixer également des contraintes. Il y a également l'immunité au bruit qui plaide pour l'utilisation de fils courts : essayer de commander un servomoteur avec 2 mètres de fils, c'est aller au devant des ennuis.

Concernant les contraintes liées aux types de modules Arduino exploitables, le minimum est défini par ceux à base d'ATMega 328. Sur les 20 E/S numériques disponibles, 5 sont pris pour la communication (SPI-CAN+IT) et 2 ne sont pas facilement exploitables si on veut communiquer avec l'ordinateur pour le debug. Il en reste donc 13 à partager entre les actionneurs et les capteurs. Le maxi peut aller d'un 328 étendu avec des registres à décalage, des expandeurs d'E/S, etc à un Mega avec 48 E/S disponibles.

Il faut également noter que si on veut faire une seule conception de carte que l'on veut universelle, il ne faut pas aller trop haut dans le nombre de capteurs actionneurs gérés car certaines parties du réseau sont plutôt désertes.

De quoi a-t-on besoin ?

On se place dans un contexte DCC qui n'est pas le mien et on se limite à l'exploitation. On a besoin de :
  • détecter la position du matériel.
  • positionner les aiguillages
  • commander la signalisation
On voit déjà qu'on va avoir des petits problèmes d'universalité puisque la détection de position peut se faire de différentes façon avec des électroniques différentes (Consommation, barrières IR, ILS), positionner les aiguillages aussi et la signalisation peut être lumineuse ou mécanique. Ce n'est donc pas gagné.

L'exemple de gare de LR

Si on prend pour exemple la gare de LR, qu'est ce que ça donne ?

J'ai re-dessiné cette gare en supposant un réseau en N avec des cantons (et donc des longueurs de train) de 90cm environ. La gare avec ses cantons d'entrée et de sortie fait plus de 5m de long. En tout on a 21 zones de détection, Sur ces 21 zones 9 sont des cantons. On va supposer, comme on a fait pour le Locoduinodrome, que la détection dans les zones se fait par consommation de courant et que la détection des sections d'arrêt des cantons se fait par barrière IR. Même si un canton n'est en théorie parcouru que dans un seul sens, il faut bien gérer le cas du train qui refoule. On a donc deux zones d'arrêt par canton. On a 15 aiguillages et 11 feux totalisant je ne sais pas combien exactement de LED mais à vue de nez un maximum de 7 LED par cible en comptant les oeilletons (je n'ai pas compté les feux au sol). Donc
  • 21 détecteurs de consommation
  • 18 détecteurs IR
  • 15 servomoteurs
  • 11 feux à 7 LED maximum

La carte définie pour le Locoduinodrome est sans doute un peu spécifique et un peu rigide. Elle a été définie pour une topologie particulière de 7 zones dont 5 cantons. 8 cartes sont nécessaires. Elle permet :
  • 1 détection par consommation
  • 2 détections IR
  • 1 servomoteur
  • 9 LED (numérotées de 0 à 8 )
Si il est difficile d'envisager de partager une même broche entre une entrée et une sortie selon la configuration, il n'est pas impossible, via des straps, de partager une sortie entre servo et LED par exemple. Pour cette gare, on voit que la répartition entre la détection par consommation et par barrière IR n'est pas bien répartie. Supposons qu'on puisse banaliser les entrées de détection (par exemple en ne faisant que de la détection par consommation ou bien en déportant l'électronique de détection sur une carte fille), on tombe à 13 cartes. Avec 4 détections, on tombe à 10 cartes. On peut partager une partie des sorties LED pour ajouter un deuxième servomoteur, voire un troisième ou un quatrième pour de la signalisation mécanique. On aurait donc pour un objectif de 10 cartes à 13 E/S  :
  • 4 détections par consommation ou bien 4 slots de détection
  • 0 à 4 servomoteurs partagés avec les LED 5 à 8
  • de 5 à 9 LED, les LED 0 à 4 étant uniquement des sorties LED, les LED de 5 à 8 étant partagée avec les servos
Cordialement

Jean-Luc

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #7 le: juin 07, 2018, 09:25:23 pm »
Voici l'implantation

Les rectangles blancs sont les cartes.

En rose, les cantons
En bleu les zones d'aiguille
En vert les voies de garage/tiroirs

  • Les traits noirs pleins symbolisent la liaison des détecteurs de présence
  • Les traits noirs pointillés symbolise la liaison des détecteurs de section d'arrêt
  • Les traits bleus symbolisent la commande des servomoteurs
  • Les traits rouges symbolisent la commande des feux

Cordialement

Tony04

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #8 le: juin 07, 2018, 11:06:52 pm »
Bonsoir tout le monde,

difficile de lutter (ce n'était d'ailleurs pas une lutte) devant une démonstration aussi brillante, une fois de plus un dessin vaut mieux que milles paroles.

Je suis converti  >:( >:( >:( non,  :D :D :D

Bravo et bonne soirée

Amicalement
Antoine

PS: Mais pour l'électronique il y a du progrès à faire  ;) , par exemple mettre le reset de l'expandeur de la carte 8 servos au +5V ou au restet du Nano sinon gare à l'aléatoire.
Je vous en parle en connaissance de cause car 1H de recherche pour trouver sur ma carte à moi.
« Modifié: juin 08, 2018, 04:17:35 am par Tony04 »

Tony04

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #9 le: juin 07, 2018, 11:37:37 pm »
Petit rattrapage,

dans ma précipitation à lire j'ai pris chaque petit rectangle blanc pour 1 carte ce qui ne peut être le cas. Comment serait dispatchés les cartes (et lesquelles) sur cet exemple ?
Je pense que ce sera très utile aux autres membres aussi pour bien cerner l'ensemble.

Merci pour la réponse

Antoine
« Modifié: juin 07, 2018, 11:39:34 pm par Tony04 »

Jean-Luc

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #10 le: juin 08, 2018, 08:01:47 am »
Si si chaque rectangle blanc est une carte.

J'ai ajouté les responsabilités de chaque carte sur le dessin.
« Modifié: juin 08, 2018, 08:23:21 am par Jean-Luc »
Cordialement

Tony04

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #11 le: juin 08, 2018, 09:03:02 am »
Bonjour Jean-Luc,

alors il doit me manquer des infos; pour moi la carte 8 servos ne gère que les servos avec les retours de position et la carte satellite ne gère qu'un seul servo + divers accessoires, avez-vous une autre carte (en cachette) ?

Désolé d'insister mais j'aimerais tellement partir dans la même direction que vous.

Très cordialement
Antoine

Jean-Luc

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #12 le: juin 08, 2018, 09:57:21 am »
Bonjour Antoine,

Effectivement, comme je l'explique à la fin de mon texte un peu long, la carte développée pour le Locoduinodrome est une première tentative un peu trop spécifique. En la modifiant un peu (ajout d'une détection et banalisation de la détection, partage entre servos et LED) on la rend plus souple. Il n'y a pas de retour de position des servos. C'est cette évolution qui est présentée.

Il ne s'agit pas non plus de quelque chose de définitif, c'est en discussion et je t'invite d'ailleurs à mettre ton grain de sel.

Amicalement
« Modifié: juin 08, 2018, 10:02:02 am par Jean-Luc »
Cordialement

Tony04

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #13 le: juin 08, 2018, 11:30:10 am »
En effet, je comprends mieux ton schéma. Merci pour ces explications.

Quand à "mettre mon grain de sel" tu ne crois pas que je l'ai assez mis avec ma carte universelle  :-[ mais je veux bien faire part de mes commentaires quand vous aurez mis en ligne la carte envisagée. De toute façon je pars demain pour 8 jours et ne donnerai plus signe de vie car en balade en Corse avec un groupe de randonneurs.

Amitiés

« Modifié: juin 08, 2018, 11:32:05 am par Tony04 »

msport

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Re : Une carte multitâche et universelle ?
« Réponse #14 le: juin 08, 2018, 12:09:00 pm »
Pas d'excuse : il doit y avoir de la 4G sur le GR20 (au moins au début) :
http://www.le-gr20.fr/pages/infos/reseau-telephonique-gr20.html

Sans compter, qu'un reportage sur les trains corses s'impose (ils ne sont pas en grève).
« Modifié: juin 08, 2018, 12:13:02 pm par msport »
Cordialement