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gca173-fr

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gca173-fr [2018/11/12 08:56] (current)
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 +====== GCA173 Convertisseur de capteur à effet Hall et/ou interrupteur ILS. ======
 +[[france|{{ ​ rocrail-logo-35.png}}]]
 +[[france|Sommaire]] -> [[hardware-fr|Matériels]] -> [[hardware-fr#​interfaces|GCA]]
 +  *  [[mgv-overview-fr|Les modules GCA]] 
 +
 + \\
 +
 +^^^^Par Peter Giling ^^^^
 +\\
 +
 +===== Introduction =====
 +Assez peu de systèmes sont disponible maintenant pour détecter la locomotive, passant une certaine zone.\\
 +La plupart d'​entre eux requièrent une modification supplémentaire à l'​intérieur de la loco.\\
 +Quelquefois,​ cela est déjà disponible dans le décodeur, comme Lissy ou Railcom.\\
 +Mais pour recevoir ces messages, cela requière certains matériels très coûteux.\\
 +Un autre système, le MFX de Märklin est également bien, annonçant le train qui se trouve sur la voie, mais cela ne donne \\
 +aucune information sur la position exacte.\\
 +Le compteur d'​essieux **[[mgv141-fr|GCA141]]** ensemble avec Rocrail, est un système qui va vous dire au moins \\
 +qu'un train est entré complètement dans le bloc.\\
 +Mais alors, placer le transmetteur IR et le récepteur est un travail très précis, peut-être pas facile à réaliser pour tout le monde.\\
 +Tous les autres systèmes ne vous donnent aucune information si le train complet est entré dans le bloc, sans perte \\
 +de wagons ou de voitures sur la voie.\\
 +Bien sûr, sauf si vous construisez un transmetteur Lissy ou un décodeur Railcom supplémentaire et/ou avez un wagon/​voiture \\
 +équipé avec un moyen de suivi actuelle des rails, où la détection actuelle sur la voie passera cette information à l'​ordinateur.\\
 +Les interrupteurs ILS étaient très longtemps populaire avant que l'ère du numérique a vu le jour.\\
 +Mais dû aux possibilités très limitées des aimants, et au fait que le train le plus rapide '​manque'​ quelquefois les \\
 +interrupteurs ILS rend leurs utilisations moins populaires.\\
 +Même maintenant, alors que nous avons beaucoup d'​autres façons de détecter le train sur la voie, un interrupteur ILS pourrait être sensible à utiliser.\\
 +Mais nous avons une meilleure, et plus petite option maintenant: Les capteurs à effet Hall.\\
 +Ces capteurs. comme le **[[http://​www.reichelt.de/​Sensoren/​TLE-4905L/​3/​index.html?;​ACTION=3;​LA=446;​ARTICLE=25717;​GROUPID=3190|TLE4905L]]** décrit ici, \\
 +sont des très petits articles, même utilisable pour la voie N, parce que ce capteur mesure seulement 4,2 x 3,3 x 1,5 mm.\\
 +Il peut même être inséré à l'​intérieur du gravier, le rendant totalement invisible.\\
 +L'​autre avantage que nous avons maintenant, est la disponibilité de très forts et encore de très petits aimants néodyme.\\
 +
 +|  {{:​mgv:​hardware:​wendelsteiner_kieswerk_with_magnet.jpg?​500}} ​ |  {{:​mgv:​hardware:​5mm_cube_underneath_n-kipper.jpg?​500}} ​ |  {{:​mgv:​hardware:​tle4905_in_n-track.jpg?​500}} ​ |
 +|  Un exemple d'un très petit aimant 1x4x5 mm sous cette locomotive Fleischmann échelle N 781283 ​ |  Un petit wagon échelle N avec un aimant cubique 5mm (non collé!). ​ |  un capteur à effet Hall TLE4905 fixé sur un circuit de test en voie échelle N\\ Il peut être fixé entre les traverses! ​ |
 +|  {{:​mgv:​hardware:​magnets_122.jpg?​500}} ​ |  {{:​mgv:​hardware:​hall_magnet_182.jpg?​500}} ​ | {{:​accessories:​pict5268.jpg?​500}} |
 +|  Un petit exemple de tous les différents types d'​aimants disponibles ​ |  Une locomotive Roco NS24xx HO avec un aimant 1 x 4 x 5mm \\ En haut au milieu se trouve le CAN-GC2 et \\ à droite en haut le GCA173 (prototype) branché au CAN-GC2 ​ |  Un autre exemple de solution en HO  |
 +\\
 +
 +Ce capteur a 3 fils branchés et peut être connecté directement à un CAN-GC2 ou à un GCA50.\\
 +Mais pourquoi devrions-nous avoir besoin de cette GCA173 supplémentaire?​\\
 +Tout d'​abord la connexion en elle-même, ce circuit imprimé rend cela plus facile.\\
 +Comme la résistance de pull-up est propre soit au GCA50, soit au CAN-GC2 ou soit au GCA-PI02 et est de 10Kohm, elle devrait être beaucoup plus faible pour avoir une résistance de distorsion solide.\\
 +Un condensateur d'une valeur minimum de 47nF est également nécessaire,​ conforme à la fiche technique.\\
 +Le CAN-GC2 a besoin d'​impulsions des retours d'​information avec une longueur minimum de 25 ms. Pour le GCA50 la même longueur minimum est de 80 ms.\\
 +Le GCA-PI02 a besoin au minimum de 10 ms.\\
 +Cela les rend pratiquement inadaptés pour ce capteur à effet Hall, ou pire, à un interrupteur ILS.\\
 +Pour expliquer cela faisons quelques calculs approximatifs **:** \\
 +Si nous avons une distance de 5mm entre l'​aimant et le capteur à effet Hall, l'​aimant activera le capteur sur une longueur approximative de 7mm.\\
 +Un train HO, avançant à l'​échelle à 120km/h avance en réalité à 380mm par seconde.\\
 +Si le capteur '​voit'​ l'​aimant sur une longueur de 7mm, le temps que le capteur est activé est de 7/380 = 0,018 SEC = 18 ms.\\
 +Une impulsion comme celle-la est vouée à l'​échec,​ parce que l'​impulsion ne sera seulement que d'1/4 de ce que nous avons besoin.\\
 +Le CAN-GC2 et le GCA-PI02 sont meilleurs (=plus rapide) mais encore beaucoup trop critique.\\
 +Le GCA173 est ici pour prendre soin à cela.\\
 +Il a des connecteurs pour 8 capteurs, aussi bien pour un capteur à effet Hall ou un interrupteur ILS.\\
 +Un petit microprocesseur bon marché sur le GCA173 vérifie continuellement toutes les 8 entrées, et réagira quand une ou plusieurs entrées vont passées à l'​état bas, pour renvoyer ce signal aussi bien au GCA50 ou au CAN-GC2.\\
 +Même si l'​entrée ne dépasse pas 2 millisecondes,​ la sortie restera à l'​état haut pendant 150 millisecondes,​ assurant que le message soit passé correctement à votre LocoNet ou au réseau CAN.\\
 +Le capteur à effet Hall lui-même est plus rapide que cela (approximativement 1 uSec), donc la chance qu'un train sera '​manquer',​ est de 0%.\\
 +Un autre avantage supplémentaire de l'​utilisation du GCA173 comme tampon, est que nous avons assez de connexions pour tous les huit capteurs.\\
 +En cas de connexion directe entre le CAN-GC2(GCA50) et les 8 capteurs à effet Hall, vous aurez à combiner toutes les connexions +5V et 0V des capteurs ensemble.\\
 +
 + \\
 +
 +===== Caractéristiques =====
 +  *  Connexions faciles d'un maximum de huit capteurs individuels et/ou d'​interrupteurs ILS.\\
 +  *  Chaque entrée changera d'​état avec une longueur d'​impulsion minimum de 100 ms.\\
 +  *  Entrée basse impédance pour prendre soin de l'​immunité de haute distorsion.\\
 +  *  Même pour des interrupteurs ILS, la faible intensité d'​entrée est tout à fait exacte, pour garder l'​interrupteur ILS en bon état.\\
 +  *  Une connexion par un câble au GCA50 / CAN-GC2, qui alimente également cette carte en 5 Volt.\\
 +  *  Très faible consommation quand toutes les entrées sont inactives.\\
 +  *  Signalement par led sur chaque entrée individuelle pour simplifier les tests.\\
 +
 +===== Compter le matériel roulant =====
 +Le gros avantage de ce système est le fait que vous serez en mesure de détecter si le train est entré complètement dans le bloc.\\
 +Comme vous avez l'​habitude de Rocrail, ce fabuleux programme a fait également une configuration standard pour ce capteur, appelé '​compteur essieux'​.\\
 +Excepté qu'ici nous n'​avons pas de comptage d'​essieux mais des aimants. Mais le résultat sera le même.\\
 +Au moins deux aimants devraient être monté sous le train, le dernier sous le dernier wagon.\\
 +Quand ces aimants s'​annoncent en entrant dans le bloc cible, la conclusion est raisonnable de supposer que \\
 +rien est resté derrière dans un tunnel ou une gare cachée, alors l'​ordinateur procédera à l'​effacement de la route utilisée et pourra l'​utiliser à nouveau.\\
 +Le capteur lui-même sera programmé comme un **[[:​sensor-int-fr#​type|'​compteur d'​essieux'​]]** dans Rocrail.\\
 +Rocrail utilisera automatiquement ce compteur après la première initialisation,​ et prendra en charge cette information.\\
 +Si vous préférez, plus d'un aimant supplémentaire est une option, même des trains différents avec un nombre différent d'​aimant est une option.\\
 +Avec cela installé vous pouvez même distinguer quel train entre, mais c'est une option, pas encore disponible dans Rocrail. (et non prévu.)\\
 +Pour faire une navette les trains doivent être équipés avec au moins deux aimants, ainsi les capteurs fonctionneront dans les deux directions,​\\
 +et arrêteront le train au premier aimant détecté.\\
 +\\
 +
 +===== Une autre option intéressante avec ces capteurs: =====
 +
 +Utilisant les combinaisons de locomotives,​ ou l'une est une s.c. '​locomotive factice',​ qui ne prend aucun courant des voies, cette combinaison pourrait arrêter la locomotive trop tard, car la détection de courant est utilisée et la locomotive factice est à l'​avant.\\
 +L'​utilisation de deux aimants -un à l'​avant de chacune- résoudra ce problème simplement et facilement.\\
 + \\
 +
 +===== Manipulation dans Rocrail =====
 +Rocrail compare les wagons comptés depuis le bloc **Depuis** avec le bloc **Vers**:
 +  * Aucune comparaison est faite quand un ou les deux bloc reportent zéro.
 +  * Traitement normal (obtenu par le détecteur "​enter"​) au cas ou les blocs **Vers** rapportent l'​égalité ou plus que le bloc **Depuis**.
 +  * En cas ou le bloc **Vers** rapporte moins que le bloc **Depuis** la locomotive est annulée à partir du mode automatique et le bloc **Depuis** est fermé.
 +  * Après que le matériel perdu est été ré-accouplé de nouveau au train, le bloc **Depuis** peut être fixé à action, et le train peut être ré-activé en mode auto.
 +
 +===== Cartes disponibles =====
 +
 +Une belle carte double face, avec trou traversant métallisé et impression en sérigraphie est maintenant disponible.\\
 +{{:​mgv:​hardware:​gca173_pict01.jpg?​600}}\\
 +
 +===== Aimants =====
 +
 +Une grande variété d'​aimants est disponible à partir de www.phgiling.net:​
 +
 +^  Type  ^  Taille ​ ^
 +|  1  |  Cylindre 4mm ∅ longueur 12,​5mm ​ |
 +|  2  |  Cylindre 4mm ∅ longueur 10mm  |   
 +|  3  |  Cylindre 3mm ∅ longueur 8mm  |   
 +|  4  |  Cylindre 3mm ∅ longueur 61mm  |   
 +|  5  |  Disque 5mm ∅ hauteur 3mm  |   
 +|  6  |  Cube 5mm  |   
 +|  7  |  Plat 5 x 4 x 1.5mm  |   
 +|  8  |  Plat 5 x 4 x 1mm  |
 +|  9  |  Plat 5 x 2,5 x 1,5mm  |
 +|  10  |  Plat 5 x 1,5 x 1mm  |
 +|  11  |  Plat 10 x 4 x 1mm  |
 +\\  ​
 +Les aimants sont uniquement vendus par ensembles de 8 pièces par taille.\\
 +
 +===== Position correcte des aimants =====
 +Les aimants ont deux pôles, dont seulement un seul activera le capteur.\\
 +Avant de mettre les aimants sur votre matériel roulant, vérifiez s'il vous plaît la position correcte.\\
 +Cela peut être fait par vérification avec le capteur lui-même.\\
 +Les capteurs devrait avoir une face latérale marquée (arrondie) vers les aimants.\\
 +
 +===== Consignes de sécurité =====
 +
 +
 +//**Ces aimants très forts néodyme ne sont pas des jouets !!!!!**//\\
 +En principe ils sont sûrs en soi, mais s'il vous plaît faite attention avec ces aimants, n'​autorisez pas les enfants à jouer avec.\\
 +Il y a quelques remarques de sécurité, rechargeable ici: {{http://​www.supermagnete.de/​eng/​safety.pdf|Les précautions de sécurité sur les aimants Neodyne}}
 +
 +===== Branchement du capteur à effet Hall =====
 +
 +Les fils de connexion entre le capteur à effet Hall et le GCA173 peut aller jusqu'​à 6' ou 2 mètre.\\
 +Faite s'il vous plaît attention ne pas faire passer ces fils parallèlement aux rails et aux fils des rails.\\
 +Un peu de torsion de ces fils permettra d'​améliorer la protection d'une quelconque distorsion.\\
 +Si c'est inévitable,​ garder une distance de 4''​ (10cm).\\
 +Le passage à angle droit est pas un problème.\\
 +Ci-dessous vous pouvez télécharger un dessin de branchement d'un capteur à effet Hall.\\
 +
 +{{:​mgv:​hardware:​connection_tle4905.pdf|Comment brancher le capteur à effet Hall TLE4905L}}\\
 +
 +La patte #1 du tle4905 connecté avec la broche #1 du connecteur du gca173, le "​1"​ inscrit sur le connecteur psk facilite l'​installation correcte!
 +
 +===== Branchement à un interrupteur ILS =====
 +Bien que le GCA173 puisse fonctionner correctement avec un interrupteur ILS, l'​option du comptage d'​essieux N'EST PAS applicable.\\
 +Cela est dû au fait que le nombre d'​impulsions,​ généré par le passage d'un aimant n'est jamais le même, et est imprévisible.\\
 +{{:​mgv:​hardware:​connection_reed-switch.pdf|branchement à un interrupteur ILS}}\\
 +
 +
 +
 +===== Câblage au GCA50 / CAN-GC2 / CAN-GC4 =====
 +
 +Se référer à:  ​
 +[[PSK-Interface connections-fr|**Connexion des interfaces**]]\\
 +
 +===== Tableau de connexion de J1 =====
 +^  Broche J1#  ^  Fonction ​ ^  Remarque ​ ^
 +|  1  |  +5V  |  Alimentation GCA173 ​ |
 +|  2  |  0V/​GND ​ |  Alimentation GCA173 ​ |
 +|  3  |  Hall1  |  sortie capteur 1  |
 +|  4  |  Hall2  |  sortie capteur 2  |
 +|  5  |  Hall3  |  sortie capteur 3  |
 +|  6  |  Hall4  |  sortie capteur 4  |
 +|  7  |  Hall5  |  sortie capteur 5  |
 +|  8  |  Hall6  |  sortie capteur 6  |
 +|  9  |  Hall7  |  sortie capteur 7  |
 +|  10  |  Hall8  |  sortie capteur 8  |
 +
 +===== Matériel =====
 +|{{:​mgv:​hardware:​gca173_sch.pdf|Les schémas}}|
 +|{{:​mgv:​hardware:​gca173_pcb.pdf|Le circuit imprimé et la position des composants}}|
 +|{{:​mgv:​hardware:​gca173_parts.pdf|La liste des composants}}|
 +|{{:​mgv:​hardware:​gca173_gerber.zip|Les fichiers Gerber}}|
 +^N.B. Les circuits imprimés de fabrication personnelle ne sont pas supportés! ^  ​
 +\\
 +
 +===== Firmware =====
 +{{:​gca:​gca173_v1_4_firmware.zip}}\\
 +Cette dernière version 1_4 est publiée, parce que il a une synchronisation plus précise avant de réinitialiser la sortie.\\
 +la durée est proche de 80 millisecondes.\\ ​
 +{{:​gca:​firmware:​gca173_v1_5_firmware.zip}}\\
 +la version 1_5 a une meilleure séquence de démarrage. Cela enverra les positions réelles de tous les capteurs\\
 +
 +===== Photos de clients satisfaits =====
 +|  {{:​mgv:​hardware:​img_0728.png?​400}} ​ |  {{:​mgv:​hardware:​img_0729.png?​400}} ​ |  {{:​mgv:​hardware:​img_0731.png?​400}} ​ |
 +|  3 fils connectés au capteur \\ le fil du milieu est isolé ​ |  Trou de perçage de 4,5 mm entre les traverses ​ \\  capteur alimenté à travers le trou \\  plier les fils vers le bas ( tête arrondi du capteur vers le haut ) et fixé le capteur ​ |  un premier test fonctionnel avec 5 volt \\ connecté de n'​importe quel bloc secteur ​  |
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gca173-fr.txt · Last modified: 2018/11/12 08:56 (external edit)