Automatisation d'une ville miniature

Bonjour, bonsoir,

J'ai toujours voulu me lancer dans le modélisme ferroviaire. La seule chose qui m'a toujours rebuté, c'est la partie électronique que cela demande. Aujourd'hui, j'ai envie de me lancer, mais d'une manière un peu différente. Ce sera une ville, "automatisée" ou plutôt "électronifiée".

Evidemment, avant de se lancer il faut réfléchir à tout un ensemble de choses pour ne pas devoir refaire le décor. Car dans le modélisme, tout ce qui est électronique est caché.

Bref, autant vous annoncez de suite que je n'ai strictement aucune connaissance en électronique même si je comprend le principe de certaines choses. La seule chose qui ne me fait pas peur est la partie programmation de l'Arduino.

Dans un premier temps, le plus gros à créer est le système de route qui comprend la gestion des feux, des directions et de la motorisation des véhicules au format HO (1/87). Une chose à la fois, dans un premier temps j'aurais voulu savoir si un tel module (http://www.tams-online.de/download/F/FCS-3_F.PDF) était envisageable avec l'arduino. Même si la réponse sera oui et qu'on puisse en fait encore plus; alors j'imagine que j'aurai bien choisi ma plateforme.

Mon but est donc de récréer ce système à moindre coût et open-source. Je compte redistribuer mes recherches pour pouvoir en faire des tutoriels bien documentés qui pourront être compris par tous. Grâce à votre aide, un débutant pourra aider d'autres débutants. Cela permettra aussi de trouver des solutions alternatives à celles vendues à prix d'or dans la modélisme, qui sait ?

Ce que je souhaite récréer est donc le Car System de Faller (voiture motorisée avec l'essieu avant guidé par une lamelle aimanté sur un fil incorporé dans le sol) avec gestion des feux de signalisation et des directions. Si j'ai bien compris le système (assez peu de documentation à ce sujet à vrai dire), un capteur magnétique intégré coupe le courant au moteur lorsqu'il passe sur une bobine pendant sa phase de feu rouge.

Pour la direction, est-ce bien un électro aimant caché dans la route qui pourra faire en sorte de faire choisir la direction (gauche, droite) à l'aimant qui se trouve sous l'essieu du véhicule ? Avez-vous d'autres solutions ?

J'imagine que pour choisir une direction, exemple un bus, il faudrait un capteur magnétique dans la route qui sache quand le bus passe au dessus afin de le diriger sur sa bande ?

Quel système pour les clignotants ? Comment faire pour que le véhicule sache qu'il tourne à gauche ou à droite ? Encore des capteurs dans la route bien placés ? Mais comment faire différencier les différents types de capteurs alors ? Pour le bus on peut bien imaginer qu'après la reprise de courant du moteur (arrêt de l'alimentation de la bobine sous la route ?), le clignotant gauche soit actif quelques secondes (ex quand il quitte son arrêt).

J'imagine déjà un peu le cablage. J'espère que ça vous dire quelque, sans quoi je vous schématiserai un peu la chose.

La partie feux de signalisation sera donc surement géré avec un Arduino Uno ou Mega (à voir le multiplexage (??)) et Arduino Pro Mini pour les véhicules. Bien sûr, je tiens à tester ça tout d'abord sur un Arduino Uno et sur plaques d'essai pour prendre la main sur le système.

Je m'imagine bien que ce ne doit pas être si compliqué que ça pour vous. Je n'ai pas nécessairement connaissance de tous les termes, je m'en excuse préalablement. Il faudra aussi que je remette de l'ordre dans mes idées car ce n'est pas spécialement clair.

(Ps : Voici comment fonctionne le Car System http://lpat67.free.fr/bible/pages/fcsaccueil2011.php . Pour les composants que cela demande, je pense que cela est faisable).

Bonjour, projet sympa dit donc ^^ bon tout ce que tu à cité est à mon avis réalisable surtout que pour du modélisme la puissance doit être mini donc directement pilotable par arduino, pour ce qui est de toute tes fonctions, tout est imaginable, je pense que pour tes feu à moins que tu en achète tout fait, 3 Led ferons l'affaire, pour ce qui est de la direction des véhicules je pense oui que ça doit être fait par aiment et le freinage au feu rouge fait par détection de champ magnétique, tout ça n'est pas non plus du tout cuit surtout avec les contraintes de taille du modélisme mais c'est intéressent comme challenge et effectivement si tu t'en sort bien tu pourra peut être proposé des système moins coûteux à tout tes amis qui apprécie également le modélisme ^^

Good Luck !

Skizo !

Bonjour

Oui ça peut le faire mais je pense qu'il va falloir une architecture distribuée. Ca me parait lourd par exemple de rapporter à une même Arduino tous les fils de tous les feux et de tous contrôle de carrefour.

Je pense qu'il faut une carte contrôleur par carrefour, le tout relié en "réseau" (pas nécessairement Ethernet, un bus basé RS485 par exemple peut faire l'affaire), le tout piloté par un Maitre (PC ou Arduino ou RasberryPI, ...) Chaque carte controleur gère l'automate de fonctionnement du carrefour suivant l'ordonnancement de haut niveau du Maitre.

Tout d'abord merci pour vos réponses.

J'imagine que l'intérêt qu'il pourrait y avoir avec le fait d'avoir une carte maître et d'autres esclaves de celle-ci, serait de pouvoir faire une synchronisation des feux comme pour fluidifier le trafic ? Et d'en même temps limiter tout le travail à une seule carte.

Afin de tester et de comprendre un peu le système, je ne ferai qu'un carrefour pour tester un peu la chose. Mais c'est vrai que gérer au minimum de 4 feux par carrefour, plus éventuellement ceux des piétons ou encore des bandes supplémentaires pour tourner, il va falloir ruser.

Mais tout d'abord, une chose me turlupine. Comment pourrais-je faire pour choisir le clignotant (gauche ou droite) à actionner ? Imaginons donc le bus qui arrive à son arrêt, la bobine dans la route coupe le moteur à l'aide du capteur magnétique (reed) dans le véhicule. Lorsque la bobine laisse le véhicule repartir, donc le moteur est de nouveau alimenté et pourrait donc envoyer comme signal d'allumer le clignotant gauche.

Maintenant, lorsque le bus va se faire arrêter à un feu rouge, que son moteur va repartir, ça va de nouveau actionner le clignotant. Comment faire différencier cela ? Aussi, comment faire en sorte de faire comprendre au véhicule qu'il va tourner à gauche ou à droite ?

EDIT # Je pense avoir trouvé une solution faite avec des leds infrarouges. http://www.modellautobahnen.de/newsletter/Anleitungen/bausatz-funktionsbausteine-sw.pdf & http://www.modelleisenbahn-claus.de/Funktionsbausteine/FB_A/Titel.htm . Ca vous parle ? Comment peut-on faire en sorte que la led IR envoie un signal différent?

J'imagine que ca pourrait être une piste à explorer et intéressante surtout pour les clignotants.

Je pense qu'il va falloir un peu d'électronique aussi dans les véhicule ? Mais lá, l'Arduino est peut être surdimensionné. Un PicAxe 8 ou 14 broches devrait suffir a mettre un peu de logique.

Oui de ce coté je pense qu'un Arduino Pro Mini pourrait justement faire l'affaire. Ce qui est bien c'est qu'on peut faire une large palette de fonctions grâce à l'Arduino contrairement aux circuits imprimés vendus.

Mais sinon je pense que l'idée des leds IR pour envoyer / recevoir un signal pour allumer/éteindre les clignotants, phares, etc ... est la solution. En gardant l'idée de capteurs magnétiques pour l'arrêt/stationnement des véhicules.

Evidemment, avant de me lancer dans la miniaturisation de tout le système, je compte tester ça avec un Arduino Uno et sur plaque d'essai histoire de prendre la main. Je ferai une petite animation pour vous faire part du système que j'ai en tête.

Pour le changement de direction cependant je me demande à quoi cela correspond ? http://lpat67.free.fr/bible/pages/fcs2011009.php Quel est le nom de ce genre d'appareil ?

De même pour les bobines (http://lpat67.free.fr/bible/pages/fcs2011007.php), quel est le nom exact ?

Xadeon: Pour le changement de direction cependant je me demande à quoi cela correspond ? http://lpat67.free.fr/bible/pages/fcs2011009.php Quel est le nom de ce genre d'appareil ?

Il appelle cela un aiguilleur de direction.

Si je comprend bien, le principe est que tu noie dans la chaussée un fil que la voiture va suivre grave à l'aimant. Si tu veux offrir la possibilité au véhicule de changer de direction, il faut que le fil bouge. Ce à cela que çà sert. A l'endroit où il y a le changement de direction, le fil est interrompu, tu places cet engin et le fil reprend après. Sur la rndelle il y a un fil qui va assurer la continuité du circuit. Mais quand la rondelle tourne, le circuit continu vert un autre fil ce qui fait tourner le véhicule. C'est un espèce de rail "virtuel"

Xadeon: De même pour les bobines (http://lpat67.free.fr/bible/pages/fcs2011007.php), quel est le nom exact ?

Uen bonie, ben ca s'appelle une bobine ? En fait c'est un électro aimant. Quand le courant passe cela agit comme un aimant. Quand le véhicule passe dessus, si la bobine est alimentée, l'aimant fait bouger la lamelle métallique dans l'ampoule reed ce qui interrompt le circuit d'alimentation du moteur. Pour faire repartir le véhicule, on coupe le contact dans la bobine, le relai reed laisse de nouveau passer le courant dans le moteur et le véhicule repart.

C'est le même princpe qu'un relai traditionel mais en 2 partie séparées.

Une Arduino Micro c'est bien mais ca reste cher et c'est un peu une massue pour faire clignoter des leds. Un PicAxe Dip08 ca coute moins de 3 euros et ca suffit pour contrôler des clignotants. Avec un PicAxe embarqué dans le véhiculetu dois d'ailleurs pouvoir faire plus simple comme mécanisme de stop qu'une bobine et relai reed : télécommande infra-rouge, détecteur de marqueur au sol, ...

Yep!

Xadeon:
Mais sinon je pense que l’idée des leds IR pour envoyer / recevoir un signal pour allumer/éteindre les clignotants, phares, etc … est la solution. En gardant l’idée de capteurs magnétiques pour l’arrêt/stationnement des véhicules.

Idée interessante sur laquelle je risque de travailler prochainement (attente réception matos). Dans les grandes lignes, chaque led envoie une trame codée en 5, 6, 7 ou 8 bits receptionné par un phototransistor à 40 Khz. Ainsi, l’emetteur est clairement identifié en fonction des signaux.

Tu parles du 1/87eme pour ta maquette mais en gros cela fait quelle dimension pour les voitures entre autre ???
(2 mètres / 87 = 23 cm ???)

barbudor:
Je pense qu’il va falloir un peu d’électronique aussi dans les véhicule ?
Mais lá, l’Arduino est peut être surdimensionné.
Un PicAxe 8 ou 14 broches devrait suffir a mettre un peu de logique.

Des attiny pourraient amplement faire l’affaire, attiny25, 45, 85 ou 2313.

@+

Zoroastre.

zoroastre: Des attiny pourraient amplement faire l'affaire, attiny25, 45, 85 ou 2313.

L'ATtiny permet de rester dans la famille ATmel mais pas de bootloader. Cela impose un programmateur ICSP. Mais on doit pouvoir utiliser l'ArduinoICSP pour faire çà ? Le PicAxe se programme juste avec une liaison série. Et puis c'est sympa de mélanger les genres ;) Mais c'est vrai que l'ATtiny est encore moins cher que le PicAxe. Je vais regarder de plus près...

Pour un camion, ce serait effectivement la taille. Après pour les petites voitures, ça risque d'être difficile vu que ça mesure seulement 5 cm de longueur. Mais je vais plutôt faire ça dans les plus gros véhicules HO, les plus petits seront fixes (ou alors ce sera pour plus tard).

Le seul soucis, je pense, d'utiliser seulement de l'infrarouge, sera pour les arrêts. Vu que le signal sera envoyé jusqu'à une certaine distance, le véhicule risque de s'arrêter pile quand il reçoit le signal alors qu'avec un relais reed, il s'arrêtera pile à l'endroit où sera la bobine.

En dessous du décor, il peut y avoir tout ce que l'on veut, mais en surface rien ne doit être apparent ou du moins très peu.

Mais j'imagine qu'utiliser l'IR pour tout ça permettrait de "digitaliser" le réseau et ainsi de pouvoir scénariser la route de certains véhicules ? (ex: le bus).

Par rapport à l'aiguilleur de direction, je pense que celui-ci est justement fixe, vu qu'intégré dans la route qui ne bouge pas. Je crois que c'est un éléctro aimant qui oblige la lamelle aimantée de l'essieu avant du véhicule d'aller vers une direction. Possible ?

Quel serait le système le plus optimal pensez-vous ? Et le plus transparent possible ?

Edit # J'ai trouvé ceci : http://dc-car.de/car-system-weiche.htm . Ça bouge bien, donc faut masquer ça du mieux qu on peut.

Sinon je pense qu effectivement l'IR est de partie. Grâce à des vidéos sur YouTube on voit les Leds IR briller un peu partout sur le décor.

Salut (je m’incruste pour répondre à barbudor :))

zoroastre:
Des attiny pourraient amplement faire l’affaire, attiny25, 45, 85 ou 2313.

Attention Attiny 25 (2Ko) / 45 (4Ko) /85 (8Ko) → format 8 broches
Attiny2313 (2Ko) → format 20 broches

barbudor:
L’ATtiny permet de rester dans la famille ATmel mais pas de bootloader. Cela impose un programmateur ICSP. Mais on doit pouvoir utiliser l’ArduinoICSP pour faire çà ?

No problém, ArduinoISP marche nikel avec les Attiny :wink:
Ps: ne pas oublier la résistance (ou la diode sur les UNO rev2) pour empêcher l’auto reset :wink:

barbudor:
Et puis c’est sympa de mélanger les genres :wink:
Mais c’est vrai que l’ATtiny est encore moins cher que le PicAxe. Je vais regarder de plus près…

Les attiny sont largement moins chére et largement plus puissant qu’un Picaxe …

Par contre avec un Attiny 25 ou un Attiny2313 il est hors de question d’utiliser le core “tiny-arduino” (ou autre framework).
Il faudra coder le tout en avr-c sinon ça ne passera pas dans la bête :wink:

Salut,

Je reviens vers vous maintenant que j'ai déménagé. Je vais enfin pouvoir commencer ce projet.

Je pense que je vais gérer tout ce qui est trafic avec des leds IR et des photodiodes/phototransistors (?). Après je vais tout de même garder un contact reed pour des arrêts prolongés. Ce choix me permettra à terme de contrôler, je pense, par ordinateur et de pouvoir faire des scénarios. J'imagine qu'il devrait bien y avoir moyen de mettre une "adresse" différente sur chaque véhicule selon le signal IR envoyé ?

Par contre, comment se passe la programmation avec un Attiny ? Je n'ai pas très bien saisi.