Ce circuit imprimé est destiné à la réalisation de la carte électronique associée au programme Arduino Gestion Feux & BM1 — version simplifiée 3 feux. Il permet de raccorder proprement les différents éléments nécessaires au pilotage d’un signal ferroviaire miniature complexe : entrées de commande, sorties vers les LED, liaison avec l’Arduino Nano et option de commande BM1 (système ABC).

Cette carte a été conçue pour simplifier le câblage et fiabiliser le montage. Elle évite les montages volants, réduit les risques d’erreur de connexion et facilite l’intégration de la signalisation sur un réseau miniature.

Rôle de la carte

La carte circuit imprimé 8 feux sert d’interface entre le réseau, l’Arduino Nano et les signaux lumineux. Elle reçoit les informations issues du réseau, comme l’occupation d’un canton, la position d’un aiguillage, le sens de circulation ou l’état d’un signal voisin. Ces informations sont ensuite utilisées par le programme Arduino pour déterminer l’indication à afficher.

Elle permet de gérer des signaux comprenant jusqu’à 3 feux, selon la configuration retenue : rouge, jaune, vert, blanc et violet.

Gestion de l’option BM1

La carte intègre les emplacements nécessaires pour la gestion d’un module BM1 (système ABC), utilisé sur certains réseaux DCC pour provoquer l’arrêt des locomotives équipées de décodeurs compatibles.

Recommandation avant fabrication

Le fichier ZIP comprend les plans au format PDF, les fichiers source avec le logiciel Eagle, tous les fichiers GERBER pour réaliser la platine du circuit imprimé.

Avant de commander le circuit imprimé, il est conseillé de vérifier la version de la carte et le type de montage retenu. Cette vérification est importante, notamment pour confirmer le type de commun des LED, la tension d’alimentation, le nombre de feux à piloter et l’organisation des entrées de commande.

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Programme Arduino — Version simplifiée 3 feux

Cette version complète du programme Arduino est destinée à la gestion avancée de la signalisation ferroviaire miniature. Elle permet de piloter des signaux comportant jusqu’à 3 feux, avec la possibilité d’intégrer la commande d’un module BM1 (système ABC) pour les réseaux fonctionnant en DCC.

Le programme a été conçu pour fonctionner avec une carte Arduino Nano associée à une platine d’extension PCF8575. Cette architecture permet de disposer d’un nombre suffisant de sorties pour commander les LED des signaux, tout en conservant les entrées nécessaires à l’analyse de l’état du réseau.

Fonction principale du programme

Le programme analyse les informations reçues sur les entrées de la carte afin de déterminer l’indication à afficher sur chaque signal. Ces informations peuvent provenir de différents éléments du réseau :

• occupation d’un canton ;
• position d’un aiguillage ;
• itinéraire autorisé ou interdit ;
• état du signal suivant ;
• commande extérieure de sémaphore ;
• autorisation de manœuvre.

À partir de ces informations, la carte choisit automatiquement l’état du signal : voie libre, avertissement, sémaphore, carré, carré violet, ralentissement, rappel de ralentissement, feu blanc, feu violet ou indication clignotante selon la configuration retenue.

Gestion de 3 feux

Cette version permet de gérer jusqu’à 3 sorties lumineuses par signal, selon les besoins de la configuration utilisée.

Elle peut donc convenir à des cibles complexes intégrant plusieurs indications, par exemple :

• rouge ;
• vert ;
• jaune ;
• blanc ;
• violet.

La répartition exacte des sorties dépend du type de signal choisi et du paramétrage réalisé avec l’application Processing.

Option BM1 (système ABC)

Le programme peut également gérer une sortie destinée à la commande d’un module BM1, lorsque cette fonction est utilisée sur un réseau DCC.

Dans ce cas, l’état du signal peut être associé à une action sur la voie. Lorsque le signal présente une indication d’arrêt, comme un carré, un carré violet ou un sémaphore, la carte peut activer la commande BM1 afin de provoquer l’arrêt ou le freinage d’une locomotive équipée d’un décodeur compatible.

Lorsque le passage est autorisé, la commande BM1 peut être désactivée afin de laisser le train circuler normalement.

Mise en œuvre

Le programme Arduino est fourni prêt à être téléversé dans la carte. On n’a pas besoin de modifier directement le code pour adapter le fonctionnement à son réseau. Le paramétrage des signaux se fait à l’aide de l’application développée sous Processing.

La mise en œuvre demande surtout une bonne préparation de la logique du réseau : identification des cantons, des aiguillages, des itinéraires possibles, du sens de circulation et des indications à afficher dans chaque situation.

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La platine reçoit les informations de commande depuis l’Arduino via le bus I2C. Ce bus utilise seulement deux fils de communication, SDA et SCL, auxquels s’ajoutent l’alimentation +5 V et la masse GND. Grâce au PCF8575, l’Arduino peut commander un plus grand nombre de LED sans monopoliser ses propres sorties.

La platine comporte deux groupes de sorties :

• LED 1 à 8 ;
• LED 9 à 16.

Chaque sortie est associée à une résistance, ce qui permet de limiter le courant traversant les LED. Cette organisation simplifie le câblage des signaux et rend le montage plus propre, en particulier lorsque plusieurs cibles lumineuses sont installées sur le réseau.

Fichiers Gerber pour fabrication

Les fichiers Gerber sont les fichiers standards utilisés par les fabricants de circuits imprimés. Ils contiennent les informations nécessaires à la production de la carte : pistes cuivre, perçages, sérigraphie, contour de carte et implantation.

Pour faire fabriquer la platine, il suffit généralement de transmettre l’archive Gerber au fabricant de PCB, sans modifier les fichiers. Le fabricant utilise ensuite ces données pour produire le circuit imprimé.

Précision sur le câblage des LED

Cette version de la platine PCF8575 est prévue pour des signaux dont le commun des LED est relié au 0 V / GND. Autrement dit, les LED sont câblées en cathode commune : le négatif est commun à l’ensemble des LED, et la commande se fait par l’envoi du +5 V depuis la sortie correspondante du PCF8575.

Avant de lancer une fabrication, il est conseillé de vérifier :

• la version de la platine ;
• le type de composants prévus ;
• le format des borniers utilisés ;
• le type de câblage des LED ;
• la compatibilité avec la carte Arduino et le programme utilisé.

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La platine reçoit les informations de commande depuis l’Arduino via le bus I2C. Ce bus utilise seulement deux fils de communication, SDA et SCL, auxquels s’ajoutent l’alimentation +5 V et la masse GND. Grâce au PCF8575, l’Arduino peut commander un plus grand nombre de LED sans monopoliser ses propres sorties.

La platine comporte deux groupes de sorties :

• LED 1 à 8 ;
• LED 9 à 16.

Chaque sortie est associée à une résistance, ce qui permet de limiter le courant traversant les LED. Cette organisation simplifie le câblage des signaux et rend le montage plus propre, en particulier lorsque plusieurs cibles lumineuses sont installées sur le réseau.

Fichiers Gerber pour fabrication

Les fichiers Gerber sont les fichiers standards utilisés par les fabricants de circuits imprimés. Ils contiennent les informations nécessaires à la production de la carte : pistes cuivre, perçages, sérigraphie, contour de carte et implantation.

Pour faire fabriquer la platine, il suffit généralement de transmettre l’archive Gerber au fabricant de PCB, sans modifier les fichiers. Le fabricant utilise ensuite ces données pour produire le circuit imprimé.

Précision sur le câblage des LED

Cette version de la platine PCF8575 est prévue pour des signaux dont le commun des LED est relié au +5 V. Autrement dit, les LED sont câblées en anode commune : le positif est commun à l’ensemble des LED, et la commande se fait par le retour vers la sortie correspondante du PCF8575.

Avant de lancer une fabrication, il est conseillé de vérifier :

• la version de la platine ;
• le type de composants prévus ;
• le format des borniers utilisés ;
• le type de câblage des LED ;
• la compatibilité avec la carte Arduino et le programme utilisé.

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• NEM 651 – 6 connecteurs
• NEM 652 – 8 connecteurs
• NEM 658 – 12, 16 et 22 connecteurs
• NEM 660 – 21 connecteurs

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Fichier ZIP du programme Arduino pour concevoir un TCO compatible avec le protocole XpressNet

Le fichier ZIP contient le programme destiné aux cartes ArduinoMéga permettant de commander en DCC des accessoires avec des boutons poussoirs.

Configuration rapide (via moniteur série)

Une parti de la configuration du programme peut se faire directement via le Moniteur série de l’IDE Arduino.
Pour afficher les consignes et options de configuration, il suffit de saisir : $h dans le Moniteur série

Une démonstration est disponible en ligne sur un simulateur : https://wokwi.com/projects/456560090022553601

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Vous trouverez ici les fichiers PCB au format Gerber permettant de fabriquer une carte 4 relais bistables, pensée pour les applications de commande en modélisme ferroviaire (aiguillages, accessoires, signaux, etc.).

L’objectif : proposer une base matérielle fiable, reproductible et simple à fabriquer, compatible avec une intégration dans un système de commande avec une carte Arduino.

Le téléchargement met à disposition :

• Les fichiers Gerber prêts à envoyer chez un fabricant de PCB
• Le fichier de perçage (Excellon)
• La sérigraphie, contours, couches cuivre, masque de soudure…

Les fichiers Gerber constituent le format standard utilisé par les fabricants de circuits imprimés : ils peuvent être transmis directement à des sites spécialisés de fabrication de PCB afin de lancer la production de votre carte.

2 cartes 4 relais bistables : deux modes de raccordement possibles

Les cartes sont conçues pour proposer deux logiques de sortie, selon votre besoin :

1) Contact simple

Utilisation d’un contact “marche/arrêt” (ou “position A / position B” selon votre câblage en aval).
Idéal quand le relais sert uniquement à établir/couper un circuit, ou à envoyer une information simple.

2) Mode inverseur (câblage)

Possibilité de câbler les contacts pour obtenir un comportement inverseur de courant utile pour la commande d’aiguillage avec ces moteurs lents.

À savoir avant fabrication

• Les fichiers fournis sont au format Gerber : ils permettent de fabriquer la carte, mais ne constituent pas un produit assemblé.
• L’assemblage (soudures, connectique, relais, borniers, etc.) dépendra de votre configuration et de vos composants.
• Selon les relais et l’usage, prévoyez une attention particulière au choix des borniers et aux sections de fils.

L’article Fichiers PCB (Gerber) – Carte 4 relais bistables est apparu en premier sur UAICF Modelisme Nevers Vauzelles.

Fichier ZIP du programme Arduino pour commander jusqu’à 8 relais bistables ou 16 relais en analogique et/ou en DCC

Le fichier ZIP contient un programme générique destiné aux cartes Arduino UNO ou Arduino NANO, permettant de piloter des relais de en DCC ou avec des boutons poussoirs pour le modélisme ferroviaire.

Les relais peuvent commander des aiguillages ou tout autre circuit électriques.

La carte reçoit les ordres DCC et déclenche la commande des relais associés aux aiguillages. Il est conçu pour s’adapter à différents montages, notamment :

• Relais à bobine (commande par impulsion)
• Relais bistables (double bobine / impulsions séparées selon la position)

Fonctionnement

Une fois installé sur l’Arduino, le programme interprète les commandes DCC et active les sorties correspondantes afin de commander les relais reliés aux moteurs d’aiguillage.

Configuration rapide (via moniteur série)

La configuration du programme se fait directement via le Moniteur série de l’IDE Arduino.
Pour afficher les consignes et options de configuration, il suffit de saisir : $h dans le Moniteur série

Le programme affiche alors les informations nécessaires pour régler notamment :

• la durée d’impulsion (temps d’activation des relais)
• les adresses DCC
• le nombre de relais commandés.

De 1 à 8 relais ou de 1 à 4 relais bistables, les bornes analogiques permettent de commande également avec des boutons poussoirs.

Une démonstration est disponible en ligne sur un simulateur : https://wokwi.com/projects/455245110361379841

L’article Arduino : Commande jusqu’à 16 relais ou 8 relais bistables est apparu en premier sur UAICF Modelisme Nevers Vauzelles.

• Il ne génère aucun START,
• Il n’envoie aucune adresse,
• Il ne répond jamais sur le bus,
• Il se contente d’observer les signaux SDA et SCL.

Il permet de voir ce qui se passe réellement sur le bus, sans intervenir, et sans risquer d’introduire des comportements indésirables.

Le programme détecte :

• les conditions START / STOP,
• le premier octet de chaque trame I²C,
• l’adresse I²C (7 bits) du périphérique,
• le bit R/W (lecture ou écriture).

Les informations sont ensuite affichées sur le moniteur série.

Ce lecteur est particulièrement utile pour :

• Identifier l’adresse d’un module déjà intégré,
• Comprendre le comportement d’un driver I²C,
• Vérifier qu’un périphérique est réellement sollicité,
• Détecter des conflits ou parasites sur le bus.

Le lecteur n’est pas un analyseur logique. À très haute vitesse I²C, certaines trames peuvent être perdues. Les données complètes ne sont pas décodées (seulement l’adresse + R/W).

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