La gare de Lormedy

Après avoir parcouru Internet et analysé de nombreuses conceptions faites par des amateurs éclairés dont certaines sont décrites sur Locoduino, je porte mon choix sur DCC++ et plus exactement sur la bibliothèque DCCpp pour Arduino. Celle-ci permet de piloter plusieurs locos simultanément, en adresse courte, longue et UM, offre une sortie DCC vers les voies principales et une sortie DCC vers une voie de programmation indépendante. La commande se fait par l'intermédiaire de fenêtres sur l'écran du PC/Tablette/Smartphone et du port COM ou Ethernet vers l'Arduino (avec l'ajout d'une carte interface Ethernet). Simultanément vous pouvez utiliser des tablettes ou des Smartphones en WIFI avec une Box Internet qui sert de routeur WIFI, en même temps qu'un PC.

J'ai ajouté la lecture de 2 ports de rétro-signalisation S88 dans cette bibliothèque qui s'appelle désormais : DCCppS88. Elle peut lire 2 bus S88 de 256 bits chacun au maximum donc avec 2 entrées RJ45 : DataL et DataR. Ce sont 2 ports S88 distincts pour simplifier le câblage des grands réseaux. Cette fonction S88-N a été testée avec un module RM-GB-8-N de Littfinski DatenTechnik et avec mes modules S88-N-16E décrit dans la page "Rétro-signalisation". La même fonction S88 a été intégrée dans DCC++ par Xavier avec qui je l'ai co-écrite.

Note : La bibliothèque DCCppS88 ne gère pas l'option RailCom. De plus l'option RailCom réduit la tension disponible au niveau du décodeur et certains décodeurs (ESU) peuvent présenter des dysfonctionnements. Dans ce cas désactiver l'option RailCom sur la loco peut résoudre cette anomalie.

Cette bibliothèque DCC++ avec la lecture du bus de rétro-signalisation S88 est compatible avec les logiciels de commande de réseaux ferroviaires tel que CDM-Rail, JMRI, Rocrail, etc...

Synoptique simplifié de ma centrale DCCppS88

J'utilise un Arduino MEGA 2560 sur lequel je place une carte fille pour câbler un driver RS485/7, SN75LBC176 ou AM26C31 qui transforme la sortie PWM en 2 polarités inverses afin d'alimenter le module Booster L298N. L'Arduino est connecté par USB au PC. Cela suffit pour l'alimenter en 5VDC mais si nécessaire un chargeur 7,5VDC alimente la carte Arduino. Une alim 19VDC plus puissante alimente les Booster L298N qui fournissent le DCC, lesquels alimentent les rails. J'ajoute des modules MAX471 pour mesurer le courant sur le 19VDC. La réalisation est possible avec un Arduino UNO ou NANO et coûte 10 € environ, hors alimentation et boitier et à peine plus cher avec un Arduino MEGA. Coté pratique vous devrez connecter quelques fils et percer quelques trous pour assembler tous les éléments avec des vis afin de les solidariser ensemble. Tout ce materiel est en vente sur les sites de vente en ligne chinois pour quelques Euros.

Le Max471 ou équivalent mesure le courant continu qui alimente le Booster reflétant ainsi la consommation électrique du réseau DCC.

Attention : Beaucoup de MAX471 sont défectueux. Avant de les connecter, vérifier avec un multimètre que la résistance lue entre RS+ et RS- soit proche de zéro Ohms. Sinon vous risquez d'endommager le MEGA. Une solution de remplacement est à l'étude.

Adieu aux forêts de fils qui partent de l'Arduino, un simple câble RJ45 suffit. Les infos des capteurs seront rassemblées sur place par une carte de rétro-signalisation puis transmises par le câble RJ45 vers la carte suivante et ainsi de suite le long du réseau jusqu'à l'Arduino. Pas besoin de boitier d'interface supplémentaire, tout est inclus. Le câble RJ45 du bus S88-N télé-alimente aussi les cartes, donc pas besoin d'alimenter séparément les cartes de rétro-signalisation. Sur le bus S88-N, ce logiciel permet le mélange des cartes à 8 entrées avec celles à 16 entrées.

En option, pour remplacer de la liaison USB.

L'interface Ethernet se place directement au dessus du MEGA puis la carte de prototypage se superpose par dessus le tout. Cet assemblage forme un empilement à 3 niveaux. Le MEGA 2560 n'est pas bien adapté pour ce type d'interface que je déconseille. Préférez l'interface WiFi plus performante.

Une centrale DCC avec S88 pour quelques Euros + alim 18V + PC.

Note : Pour la voie principale, au lieu d'utiliser le booster L298N (2x2A), vous pouvez utiliser le Booster BTS7960 (43A) en insérant un fusible calibré et en adaptant son câblage : (Evitez le LMD18200 qui peut détruire les sorties du MEGA)

Connexions du BTS7960

Commande DCC :

J'installe le logiciel DCCpp avec option S88 qui se télécharge ici : la bibliothèque DCCppS88 pour Arduino et j'ouvre l'IDE d'Arduino. Ensuite j'édite le fichier DCCppS88.ino pour vérifier la configuration avec l'interface série de l'Arduino à 115200 bauds. Choisir les interfaces utilisées indiquées par les commentaires encadrés par *****. Enfin je compile les fichiers et j'obtiens :

Je connecte l'Arduino sur une entrée USB du PC qui sera automatiquement redirigé vers un port COMx et détecté par l'IDE Arduino. Après la compilation, je téléverse le code dans l'Arduino et j'ouvre le Moniteur série associé à l'IDE Arduino. Comme j'ai activé le DEBUG, je lis le rapport d'initialisation envoyé par l'Arduino et je peux déjà envoyer des commandes manuelles vers les locos qui réagissent immédiatement. Puis je ferme le Moniteur pour libérer le port COM. Important ! La suite se trouve dans le menu "Logiciel" et se passe maintenant dans votre PC.

Rétro-signalisation S88 :

J'ai incorporé le programme maitre S88 dans la bibliothèque DCCppS88 décrite ici. En conséquence j'utilise un SEUL Arduino MEGA pour gérer tout mon réseau DCC : un seul et unique ! La rétro-signalisation est totalement intégrée dans la bibliothèque DCCppS88 sans ralentir l'Arduino. Une trame de 512 bits maxi est lue en permanence par l'Arduino sur le bus S88-N en moins de 60ms.

Les données des capteurs S88 sont lues sur 2 entrées simultanément pour ne former qu'un seul buffer, les données DataL sont rangées au début du buffer et les données DataR sont rangées à la fin du buffer. Cette configuration permet l'utilisation de 2 bus S88-N, un à gauche et un à droite ayant la même taille et limité à 256 capteurs maximum chacun. A la demande du PC qui contrôle le réseau, celui-ci lit jusqu'à 10 fois par seconde les paquets de données recueillies sur le bus S88 par l'Arduino qui lui transmet en moins de 15ms, sans que l'Arduino MEGA ne soit ni perturbé ni ralenti dans son fonctionnement. Cependant à chaque changement d'état des capteurs, les dernières données lues sur le bus S88 sont envoyées au PC Maitre pour l'informer du changement.

Cette fonction utilise 5 pins de l'Arduino : Reset, Ps/Load, Clock, DataL et DataR. Voir la page rétro-signalisation.

Les commandes DCC++ sont toutes reconnues par cette bibliothèque et utilisées par les logiciels qui contrôlent vos trains.

*** Attention : l'utilisation du bus S88 n'a pas été testée avec Ethernet, ni mise au point. ***

La commande DCC utilisée pour lire le bus S88 avec CDT31 ou CDM-Rail est décrite ci-dessous :

*** Attention : l'utilisation du bus S88 avec une liaison Ethernet filaire n'a pas été complètement testée, ni mise au point. ***