Introduction:
Le montage du TCO ultime est modulaire. Il se compose des éléments suivants:
1- Une unité centrale, animée par un PIC 18F4525, à laquelle se connectent tous les autres modules.
2- Un module clavier-afficheur qui sert à paramétrer tous les éléments du réseau: Locos, aiguillages, signaux, relais d’arrêts ou de ralentissement, itinéraires…
3- Des modules potentiomètres de locos. Ces potentiomètres peuvent être individuels ou groupés.
4- Des modules TCO qui représentent une image de tout ou partie du réseau. Il s’agit de plateaux comportant les manettes de commande de tous les accessoires. Ces manettes sont placées à proximité de la représentation imagée de ces accessoires.
Nous allons voir comment réaliser successivement ces quatre types de module.
L’unité Centrale:
Le schéma de principe de l’unité centrale est accessible ICI Imprimez-le.
Selon la version, tous les composants ne sont pas à monter. Les explications qui suivent concerne la V3. Pour les autres versions, le role des composants supplémentaires est décrit par la suite.
Un pic 18F4525 (IC1) constitue le coeur du système. Peu de composants entourent ce circuit:
– X1, C1 et C2 lui assurent une fréquence d’horloge de 16 MTHZ.
– Le circuit IC2 (MAX232), entouré de ses 6 condensateurs, convertit les signaux série issus de la broche 24 de IC1 (RC5) en signaux à la norme RS232. Ces signaux (Tx ) se retrouvent sur la broches 2 de K1 qui sera relié au booster.
– Le circuit IC4 est un encodeur prioritaire 8 vers 3 qui recueille les polarités zéro placées momentanement sur les entrées I1 à I8.
Ces entrées sont utilisées, soit pour positionner les aiguillages de 8 itinéraires (nous verrons comment dans la doc de montage des TCOs), soit pour actionner des fonctions internes aux locos (8 en mode DCC). La discrimination entre la commande d’itinéraire et la commande des fonctions est expliquée dans la doc d’utilisation.
– Le circuit IC5 est un décodeur binaire 3 vers 8. Il reçoit par RD5, RD6, RD7 une valeur binaire(de 0 à 7) qui adresse successivement chacune des 8 sorties sur K5 qui servent au multiplexage des 64 manettes de TCO, comme on le verra dans la notice de montage.
Enfin, une entrée (RA4, broche 6 du pic) reçoit le signal d’arrêt d’urgence lorsqu’elle est mise à la masse et une entrée (broche 1 du pic) détermine si l’on est en position PROGRAMMATION (à la masse) ou en position CONDUITE (au + 5V.). Ces deux entrées se connectent sur K9.
– Une cohorte de connecteurs assure la liaison avec tous les éléments périphériques
– K0 reçoit l’alimentation de l’unité centrale. La tension à fournir est comprise entre 9 et 12volts sous 100 mA. Elle est régulée à 5 Volts par IC3 et filtrée par C9 et C10. La diode D0 protège de l’inversion de polarité.
– K1 permet de relier l’U.C. au booster.
– K2 est le connecteur qui relie l’U.C. au clavier. 8 broches sont utilisées pour la matrice 4×4 et 2 broches peuvent fournir éventuellement une tension de 5 V, par exemple pour alimenter un voyant de mise sous tension( LED en série avec 470 ohms)..
– K3 (8 broches), K5 (8 broches) servent à la connexion des TCOs. Ces TCO contiennent des interrupteurs disposés sur une matrice 8×8, soit 64 interrupteurs au maximum. Les 8 broches de K3, qui sont des entrées du port B, sont multiplexées sur tous les TCOs. Les broches de K5, au contraire, qui sont des sorties de IC5 , sont réparties selon le nombre de TCOs installés: un fil pour des TCOs de 8 interrupteurs, 2 fils pour des TCOs de 16 interrupteurs, etc…, Le nombre de TCOs réalisables varie donc de 1 à 8.
– K4 (10 broches) assure la liaison avec l’afficheur. Le branchement est expliqué dans la doc de montage du module CLAVIER-AFFICHEUR. Un ajustable optionnel (AJ1) permet de régler le contraste de cet afficheur.
– K6-1 et K6-2 (8 fois 3 broches) accueillent les fils des potentiomètres de commande des locos. Chacun des 8 potentiomètres peut ainsi être connecté individuellement.
– K7 (2 broches) permet de renvoyer le +5V. et la masse sur un des périphériques de l’U.C. Ce connecteur, par exemple alimente les LEDs éventuellement implantées sur les TCOs, comme nous le verrons dans la doc de montage du TCO.
– K8-1 (4 broches) et K8-2 (4 broches) reçoivent les signaux des boutons poussoirs de commande d’itinéraire ou des fonctions des locos.
– K9 ( 2 broches) récupère, d’une part le signal du ou des boutons poussoirs d’arrêt d’urgence(M2), d’autre part la position de l’inverseur PROGRAMMATION/CONDUITE(M1).
La doc de montage de l’unité centrale est accessible ICI.
Pour la V4, les composants supplémentaires suivants sont utilisés:
Le connecteur K10, qui récupère la deuxième sortie RS232 de IC2. Les sorties RX et TX de K10 sont alors réservées soit à la liaison avec l’interface HSI88 du bus S88, soit a la liaison PC (en mode asynchrone).
Dans cette version, deux types de booster sont utilisables (branchés sur K1):
– Les boosters à entrée symétrique: le signal passe à travers IC2, le cavalier J-K est en place.
– Les boosters à entrée TTL: le signal sort directement sur K10, le cavalier K-L est en place.
Les cavaliers JP1 et JP2 permettent d’utiliser la liaison série, soit en mode asynchrone, soit en mode synchrone.
En mode asynchrone, les fils TX et RX sont utilisés et les cavaliers JP1 et JP2 doivent être placés (liaisons R-S et T-S).
Le mode asynchrone permet au TCO ultime de dialoguer avec une autre UC ou avec un PC.
En mode synchrone, seul le fil RX/RC7 du PIC est utilisé et le TCO ne fait qu’émettre sur la sortie TX. Un seul cavalier est alors placé à cheval sur JP1 et JP2 (liaison S-S). C’est l’utilisation normale du TCO ultime reliée directement à un booster.
Pour la V5, les composants supplémentaires suivants sont utilisés:
IC5 sert de tampon au bus I2C disponible sur RC3 et RC4 (broches 18 et 23 du pic). Les fils SDA et SCL de ce bus sont alors connectés sur K11. L’alimentation d’IC5 est filtrée par C12 et C13.
Le connecteur K12 permet de recevoir les signaux issus d’un récepteur de télécommande.
Enfin le circuit composé de D1, D2, D3, D4, R16, R17, R18, IC7 et TR1est optionnel. Il constitue un détecteur de courant permettant la lecture des variables de configuration sur l’entrée M2 de K9, lorsque le Tcoul est en mode PROGRAMMATION.
Ce circuit est alors placé en série sur un fil de sortie du booster grâce au connecteur K13.
Ce circuit fait l’objet d’un schéma spécial (TcoulV5-complément lecture CV) ICI. Il est mis en service grâce au câblage du strap S2.
Les periphériques:
– Le clavier est un clavier matriciel 4×4 standard (référence CLA-16 chez Electrome ou 70.8975 chez Selectronic par exemple).
Le branchement du clavier est présenté ICI.
– L’afficheur est un afficheur 2×16 caractères standard. On en trouve de nombreuses références (70.2337 ou 706672 chez Selectronic , 18 19 55-55 ou 18 33 42-55 ou 18 45 94-55 chez Conrad).
– Les TCO sont des platines, réalisées à la demande, qui représentent tout ou partie de l’image de son réseau.
Ils font l’objet d’une description dans un chapitre qui leur est consacré ICI.
– Le schéma d’interconnexion de tous les composants du TCO ultime est présenté ICI.
Le tome 1 du manuel du TCO ultime décrit sa réalisation en détail.