Télécommande radio DCC€¦ · un MAX485, quelques interrupteurs DIP pour sélectionner les...

XWL – Télécommande DCC sans fil

1. Introduction Les XWL sont des télécommandes sans fil économiques de locomotives pour les systèmes à base de bus Xpressnet (NanoX, Lokmaus, Lenz, etc.), ayant les caractéristiques suivantes :

- commandes des locomotives d’adresses 1 à 99 ; - commande de l’éclairage et des fonctions F1 à

F12 ; - commande de la vitesse et d’inversion de sens de

marche par boutons poussoirs ; - bouton d’arrêt d’urgence ; - mode invité, avec des fonctions limitées ; - mode basse consommation après 3 minutes

d’inutilisation ; - jusqu’à 8 télécommandes sur une seule centrale,

avec indication de la réception et de l’envoi des signaux de commande ;

- sélection de l’adresse de bus Xpressnet de la centrale entre 1 et 31.

Les XWL utilisent des modules de transmission de données radio 433,92 MHz économiques avec oscillateur SAW et modulation AM. Elles sont unidirectionnelles (il y a uniquement communication de l’émetteur vers le récepteur, et pas l’inverse).

Employées avec une antenne de seulement 17 cm, elles ont une portée suffisante pour un réseau de train modèle réduit.

Les modules radio sont fabriqués entre autres par Aurel et Telecontrolli. Ces modules à 433,92 MHz fonctionnent dans une bande de fréquences non réglementée en Espagne et dans plusieurs autres pays. Cette bande est partagée avec de nombreux autres dispositifs : portes de garage, stations météo sans fil, systèmes d’alarme, surveillance de bébé, interrupteurs sans fil, jouets, etc.

En raison de ce partage, des interférences peuvent survenir pendant l’utilisation des télécommandes. Dans ce cas, il faut modifier la position du récepteur ou l’orientation de l’antenne de façon appropriée.

Les émetteurs doivent toujours être équipés de leur antenne de 17 cm. Ne pas raccourcir ou débrancher l’antenne, cela risquerait d’endommager l’étage de sortie du module.

Dans les télécommandes XWL, on peut utiliser des modules RR3 de Telecontrolli ou RX d’Aurel. J’ai conçu les stations de base (récepteurs) en deux versions, l’une avec le microcontrôleur PIC16F628 et les modulesTX Aurel, l’autre avec le PIC16F690 et les modules RT4 de Telecontrolli.

NDT : les modules radio Aurel 433 MHz peuvent se trouver en France chez Conrad, sous les références 190276 et 190224, bien que la fréquence 433 MHz soit dépréciée au profit du 868 MHz. J’ai trouvé les références TX-SAW-MID-5V (émetteur) et RX-4MM5/F (récepteur) chez TME pour respectivement 3,75 et 5,50 € HT. Mais leur implantation est différente et nécessite une modification du circuit imprimé.

http://www.tme.eu/fr/

2. Schémas

2.1. La station de base

Le circuit est très simple. Il comporte un PIC16F690 qui fonctionne sans quartz à 8 MHz en interne, un MAX485, quelques interrupteurs DIP pour sélectionner les adresses du bus Xpressnet, et des LED pour indiquer la réception des données du module radio, ainsi que leur envoi à la centrale. On peut utiliser le module RR3 de Telecontrolli ou le RX d’Aurel.

Voir le schéma en fin de document.

Les inters DIP 1 à 5 sélectionnent l’adresse parmi les 31 possibles selon ce tableau :

X : inter DIP fermé (ON) – : inter DIP ouvert

L’adresse 0 (–––––– ) n’est pas valide. Les adresses 29 à 31 sont normalement utilisées pour l’interface de la LI100 et autres.

Certaines centrales comme la Lokmaus n’explorent pas, par défaut, tous les appareils connectés au bus, mais seulement quelques-uns (1 à 5 et 29), mais on peut modifier ceci dans la configuration de la centrale. Il est donc possible que, lorsqu’on place une adresse, la LED 2 (communication) clignote, indiquant ainsi qu’il n’y a pas de communication avec la centrale.

Composant Description

1 LED Sous tension La station de base est alimentée

2 LED Communication Communication avec la centrale

3 LED Réception Réception des données radio

4 Inter DIP Adresse Xpressnet

5 Module récepteur radio RR3 Telecontrolli ou RX Aurel

6 Antenne Antenne de 17 cm

7 Connecteur Xpressnet Connexion à la centrale

Si, pendant le fonctionnement, la LED Réception s’allume alors qu’aucun ordre n’est envoyé par la télécommande, cela signifie que des interférences sont captées. Déplacer alors la base, ou changer l’orientation de l’antenne (ou même la débrancher : cela réduit la portée mais élimine de nombreuses interférences).

2.2. Les télécommandes

2.2.1. Télécommande à base de PIC16F628

Le circuit est piloté par un PIC16F628 (ou un PIC16F628A) ; il a deux afficheurs à LED pour montrer le numéro de locomotive et d’autres informations, six boutons, et un émetteur radio TX d’Aurel (on peut aussi utiliser le RT4 de Telecontrolli, mais le circuit imprimé devra être adapté). Il est alimenté par une pile 9 V (6LR61).


Les afficheurs à LED doivent être à haute luminosité pour une meilleure lisibilité. Ils peuvent être à anode ou à cathode commune, il suffit de choisir le fichier HEX approprié lors de la programmation du PIC.

Le circuit a été conçu pour réduire le plus possible la consommation dans le but d’augmenter la durée de vie de la pile. Après un certain temps d’inactivité, il entre en mode basse consommation, l’afficheur est éteint, il clignote légèrement pour montrer qu’il est toujours sous tension. Pour l’éteindre complètement, utiliser l’interrupteur S7.

La portée de la télécommande dépend de la tension de pile ; il vaut donc mieux utiliser une pile neuve pour obtenir une meilleure portée. Retirer la pile de la télécommande lorsqu’elle n’est pas utilisée. Un accumulateur peut être utilisé, avec un chargeur externe.




2 Module émetteur radio TX Aurel

3 Afficheur à LED Afficheurs haute luminosité

4 Bouton poussoir STOP Arrêt d’urgence

5 Bouton poussoir SEL Sélection de menu

6 Bouton poussoir F0 / F1 Eclairage / Fonction F1

7 Bouton poussoir DIR / F2 Inversion de sens / Fonction F2

8 Bouton poussoir – / F3 Frein / Décélér° / Fonction F3

9 Bouton poussoir + / F4 Accélération / Fonction F4

10 Inter d’alimentation Mise sous / hors tension

11 Raccordement de pile Pile 9 V (6LR661)

2.2.2. Télécommande à base de PIC16F690

Le circuit est piloté par un PIC16F690 sanas quartz ; il a deux afficheurs à LED pour montrer le numéro de locomotive et d’autres informations, six boutons, et un émetteur radio RT4 de Telecontrolli (on peut aussi utiliser le TX d’Aurel, mais le circuit imprimé devra être adapté). Il est alimenté par une pile 9 V (6LR61).


Les afficheurs à LED doivent être à haute luminosité pour une meilleure lisibilité. Ils peuvent être à anode ou à cathode commune, il suffit de choisir le fichier HEX approprié lors de la programmation du PIC.

Le circuit a été conçu pour réduire le plus possible la consommation pour augmenter la durée de vie de la pile. Après un certain temps d’inactivité, il entre en mode basse consommation, l’afficheur est éteint, il clignote légèrement pour montrer qu’il est toujours sous tension. Pour l’éteindre complètement, utiliser l’interrupteur S7.

La portée de la télécommande dépend de la tension de pile ; il vaut donc mieux utiliser une pile neuve pour obtenir une meilleure portée. Retirer la pile de la télécommande lorsqu’elle n’est pas utilisée. Un accumulateur peut être utilisé, avec un chargeur externe.




2 Module émetteur radio RT4 Telecontrolli

3 Afficheur à LED Afficheurs haute luminosité

4 Bouton poussoir STOP Arrêt d’urgence

5 Bouton poussoir SEL Sélection de menu

6 Bouton poussoir F0 / F1 Eclairage / Fonction F1

7 Bouton poussoir DIR / F2 Inversion de sens / Fonction F2

8 Bouton poussoir – / F3 Frein / Décélér° / Fonction F3

9 Bouton poussoir + / F4 Accélération / Fonction F4

10 Inter d’alimentation Mise sous / hors tension

11 Raccordement de pile Pile 9 V (6LR661)

3. Utilisation Sur un système Lokmaus, connectez la station de base XWL sur le connecteur Esclave. Il y a obligatoirement une Lokmaus originale branchée sur le connecteur Maître, car la XWL nécessite une centrale pour fonctionner. Sur une centrale Lenz, connectez la XWL de la façon convenable.

La première fois que vous envoyez un ordre pour une nouvelle locomotive, les données de la locomotive en question sont requises par la centrale ; il faut donc répéter l’action pour exécuter l’ordre. Il en va de même si la locomotive est utilisée sur une autre télécommande. Les ordres suivants sont exécutés immédiatement lors de l’appui sur le bouton de commande.

Pour vous permettre d’utiliser huit télécommandes, il est nécessaire s’affecter à chacune un numéro XWL, pour obtenir un fonctionnement correct du système et éviter des appuis inutiles sur des boutons.

Les deux chiffres de l’afficheur à LED indiquent l’adresse de locomotive. Lorsque la télécommande est mise sous tension, c’est le numéro de la dernière locomotive utilisée qui s’affiche.

Pour régler la vitesse de la locomotive, appuyez sur ou sur . L’appui sur augmente la vitesse jusqu’au cran maximum, et l’appui sur la diminue jusqu’à l’arrêt. Le nombre de crans utilisés est défini dans la centrale ; utilisez cette dernière pour modifier ce nombre.

Pour inverser le sens de marche de la locomotive, appuyez sur . Pour allumer ou éteindre les feux, appuyez sur .

Le premier appui sur le bouton entraîne l’arrêt d’urgence de la locomotive courante. Si ce

bouton est maintenu enfoncé, un arrêt d’urgence général se produit (l’afficheur indique ). Pour revenir au fonctionnement normal, appuyez puis relâchez de nouveau.

En appuyant sur , on accède aux fonctions à . L’appui sur le bouton

correspondant modifie la fonction, et l’afficheur indique … tant que l’on maintient le bouton.

En appuyant sur une 2e fois, on accède aux fonctions à . L’appui

sur le bouton correspondant modifie la fonction, et l’afficheur indique … tant que l’on maintient le bouton.

En appuyant sur une 3e fois, on accède aux fonctions à . L’appui

sur le bouton correspondant modifie la fonction, et l’afficheur indique - - -

tant que l’on maintient le bouton (le chiffre des dizaines n’est pas affiché).

En appuyant à nouveau sur , on peut changer de locomotive et en prendre le

contrôle. Lorsque l’afficheur indique , utiliser la touche pour augmenter le numéro d’adresse et la touche pour le diminuer. En maintenant l’une de ces

touches appuyées, on fait défiler rapidement les numéros. Lorsque le bouton est relâché, le numéro clignote. Appuyer encore sur pour le valider et revenir au mode commande de locomotive. Pour prendre le contrôle d’une nouvelle locomotive, il faut envoyer une commande pour requérir ses données.

Si le mode Invité est sélectionné sur la télécommande, il n’est pas possible d’accéder au menu pour changer de locomotive. L’appui sur ne permet que l’accès au menu des fonctions.

Au bout de 3 minutes environ sans utilisation de la télécommande, elle entre en mode basse consommation. L’indication clignote. Appuyer sur n’importe quel bouton pour sortir de ce mode et retourner au menu de contrôle des locomotives.

4. Configuration

Lorsque la XWL est mise sous tension tout en appuyant sur le bouton , on peut modifier sa configuration. Ceci est signalé par un « A » sur l’afficheur. Le bouton permet de choisir soit le mode « A » pour changer le numéro de la télécommande, soit le mode Invité (« EL »). Appuyer sur pour afficher la valeur actuelle de l’option choisie.

Le numéro de la XWL peut être choisi entre 1 et 8 ; il ne peut y avoir deux commandes ayant le même numéro. Par appui sur , elle affiche le numéro actuel (1 par défaut), que l’on peut changer en appuyant sur ou .

La XWL permet un mode Invité. Dans ce mode, il est impossible de changer d’adresse de locomotive. Après appui sur , elle affiche le mode normal courant ou le

mode Invité . On peut basculer d’une option à l’autre avec et .

Si l’on veut qu’un invité utilise la télécommande XWL pour commander une seule locomotive sur notre réseau, et ne puisse pas par erreur sélectionner une autre des locomotives en cours de fonctionnement, on peut établir le mode Invité, de sorte que seule la locomotive affectée à cette télécommande ainsi que ses fonctions soit commandée. Le bouton ne provoquera l’arrêt que de la locomotive concernée, et non l’arrêt d’urgence du réseau.

Pour sortir du mode Configuration, appuyer sur .

5. Dépannage Connecter correctement les fils Xbus / Xpressnet : la station de base reçoit son alimentation et communique par le bus. Si vous permutez les fils A et B, aucune communication ne sera établie ; en cas de mauvais câblage des fils L et M, la station de base est protégée par une diode dans sa ligne d’alimentation, mais méfions-nous de la loi de Murphy.

En cas de connexion avec un connecteur RJ11, vérifiez l’ordre correct des fils, car tous les câbles téléphoniques ne sont pas convenables.

NDT : dans le dessin à droite, la vue représente la prise DIN de la centrale Lenz, et non celle du câble que vous voulez y raccorder. Concernant les broches 1 et 6, elles ne sont pas câblées dans une fiche RJ11, mais elles le sont dans une RJ12.

Certaines centrales comme la Lokmaus n’explorent pas, par défaut, tous les appareils connectés au bus, mais seulement quelques-uns (1 à 5 et 29), mais on peut modifier ceci dans la configuration de la centrale. Il est donc possible que, lorsqu’on place une adresse, la LED 2 (communication) clignote, indiquant ainsi l’absence de communication avec la centrale (voir chapitre 2.1).

Ne pas utiliser la télécommande trop près (moins de 1 m) de la station de base, sinon vous n’obtiendrez pas une bonne réception. La portée de la télécommande dépend de la tension de pile ; il vaut donc mieux utiliser une pile neuve pour obtenir une meilleure portée.

S’il n’est pas possible de changer de locomotive, voir si le mode Invité ne serait pas activé sur la télécommande.

XWL_Maushttp://www.fut.es/~fmco

STOP SEL DIR / F2F0 / F1+ / F3 - / F4

ANTENA

9V

433,

92 T

X M

OD

ULE

++

MCLR\4

OSC116

RA0 17RA1 18RA2 1RA3 2T0CKI/RA4 3

RB0 6RB1 7RB2 8RB3 9RB4 10RB5 11RB6 12RB7 13

OSC215

VSS5

VDD14IC1

10 9 2 6 73

DIS

1

41

5 8C

CC

C

dp

abcdefg

10 9 2 6 73

DIS

2

41

5 8C

CC

C

dp

abcdefg

R1

R2

D1GND

INOUT

IC3

31 2

4

S1

312

4

S2

312

4

S4

312

4

S6

R4

R6

C3 C4C5

D2

D5

R73

1 24

S3

31 2

4

S5

123456789

101112131415

JP1

Q1

1

JP2

12

JP3

S7

23 1

R3

R5

C1

H1

PIC16F628C

.CA

THO

DE

C.C

ATH

OD

E

180R

180R

1N414878L05

GND

GND

VC

C

4K7

10K

100nF 47uF10uF

GND GND

GND

GND

1N41

48

1N4148

10K VCC

BC327

GND

10K

10K

100nF

GND

MOUNT-HOLE3.0

XWL_Maushttp://www.fut.es/~fmco

STOP SEL DIR / F2F0 / F1+ / F3 - / F4

ANTENA

9V

433,92 TX MODULE

++

10 9 2 6 73

DIS

1

41

5 8C

CC

C

dp

abcdefg

10 9 2 6 73

DIS

2

41

5 8C

CC

C

dp

abcdefg

R1

R2

31 2

4

S1

312

4

S2

312

4

S4

312

4

S6

R4

R6

C3 C4C5

D2

D5

R7

31 2

4

S3

31 2

4

S5

Q1

1JP

2

12

JP3

S7

23 1

R3

R5

C1

H1

RA0/AN0/C1IN+/ICSPDAT/ULPWU 19RA1/AN1/C12IN0-/VREF/ICSPCLK 18RA2/AN2/T0CKI/INT/C1OUT 17RA3/MCLR/VPP 4RA4/AN3/T1G/OSC2/CLKOUT 3

RB4/AN10/SDI/SDA 13RB5/AN11/RX/DT 12RB6/SCK/SCL 11RB7/TX/CK 10

VSS20

VDD1IC1

RA5/T1CKI/OSC1/CLKIN 2

RC0/AN4/C2IN+ 16RC1/AN5/C12IN1- 15RC2/AN6/C12IN2-/P1D 14RC3/AN7C12IN3-/P1C 7RC4/C2OUT/P1B 6RC5/CCP1/P1A 5RC6/AN8/SS 8RC7/AN9/SDO 9

1JP1

1JP4

1

JP51

JP6

D1GND

INOUT

IC2

C.C

ATH

OD

E

C.C

ATH

OD

E

180R

180R

GND

GND

VC

C

27K

3K3

100nF 47uF10uF

GND GND

GND

GND

1N41

48

1N41

48

10K VCC

BC327

GND

10K

10K

100nF

GND

MOUNT-HOLE3.0

PIC16F690IP

1N414878L05

XWL-RX

F. Cañada

IC3

C4

R1

LED1

R2

LED2

C2

IC2

LED3

R3

D1

C3

J2

C1

JP1

C5

S2

JP2

IC1MAX485100nF

330R

330R

100n

F

78L0

5

1K2

1N41

48

100uF

100nF

100uF

PIC16F690IP

3,0

3,03,0

3,0

- OI

1 2 3 4 5 6 7 8

ON

XWL_MausF.Cañada 2007

1 2

IC1D

IS1

DIS

2

R1

R2

D1

IC3

S1

S2 S4 S6

R4

R6

C3

C4

C5

D2

D5

R7

S3 S5

JP1

Q1

JP2

JP3

S7

R3R5

C1

PIC16F628

C.CATHODE

C.CATHODE

180R

180R

1N41

48

78L0

5

4K710K

100n

F

47uF

10uF

1N4148

1N4148

10K

BC

327

10K10K

100nF

3,0

- OI

1 2

3 4

1 2

3 4

1 2

3 4

1 2

3 4

1 2

3 4

1 2

3 4

XWL_Maus_690F.Cañada 2007

12

DIS

1D

IS2

R1

R2

S1

S2 S4 S6R4

R6

C3

C4

C5

D2

D5

R7

S3 S5

Q1JP

2

JP3

S7

R3

R5

C1

IC1

JP1 JP4

JP5 JP6

D1

IC2

C.CATHODE

C.CATHODE

180R

180R

27K3K3

100nF

47uF

10uF

1N4148

1N4148

10K

BC327

10K

10K

100n

F

PIC

16F6

90IP

1N41

48

78L0

5

3,0

1 2

3 4

1 2

3 4

1 2

3 4

1 2

3 4

1 2

3 4

1 2

3 4

XWL-RX

F. Cañada

ANTXBUS

3,0

3,03,0

3,0

XWL_

Mau

s

F.Cañada 2007

9V+

-

3,0

XWL_

Mau

s

F.Cañada 2007

9V+

-

TX-4

33,9

2

3,0

Liste des composants

Station de base Repère Valeur Quantité Description

C1, C2, C4 100 nF 2 Condensateur C3, C5 100 µF / 25 V 2 Condensateur polarisé D1 1N4148 1 Diode IC1 PIC16F690IP 1 Microcontôleur IC2 78L05 1 Régulateur de tension 5 V IC3 MAX485 1 Adaptateur RS485 J2 RJ11 1 Connecteur téléphonique JP1 RX433.92 1 RX Aurel / RR3 Telecontrolli JP2 1 Antenne 17 cm LED1 LED 3 mm 1 LED verte LED2 LED 3 mm 1 LED jaune LED3 LED 3 mm 1 LED rouge R1, R2 330 R 2 Résistance R3 1k2 1 Résistance S2 DIP08 1 Inter DIP

Télécommande à base de PIC16F628 Repère Valeur Quantité Description

C1, C3 100 nF 2 Condensateur C4 47 µF 1 Condensateur polarisé C5 10 µF 1 Condensateur polarisé D1, D2, D5 1N4148 3 Diode DIS1, DIS2 TDSR1360 2 Afficheur 7 segments anode commune " TDSR1320 Afficheur 7 segments cathode commune IC1 PIC16F628 1 Microcontrôleur IC3 78L05 1 Régulateur de tension 5 V JP1 TX433.92 1 TX Aurel SAW JP2 1 Antenne 17 cm JP3 BATT 1 Clip pour pile 9 V Q1 BC327 1 Transistor R1, R2 180R 2 Résistance R3, R5, R6, R7 10k 4 Résistance R4 4k7 1 Résistance S1 … S6 6 Bouton poussoir S7 1 Interrupteur

Télécommande à base de PIC16F690 Repère Valeur Quantité Description

C1, C3 100 nF 2 Condensateur C4 47 µF 1 Condensateur polarisé C5 10 µF 1 Condensateur polarisé D1, D2, D5 1N4148 3 Diode DIS1, DIS2 TDSR1360 2 Afficheur 7 segments anode commune " TDSR1320 Afficheur 7 segments cathode commune IC1 PIC16F690IP 1 Microcontrôleur IC2 78L05 1 Régulateur de tension 5 V JP1 TX433.92 1 RT4 Telecontrolli JP2 1 Antenne 17 cm JP3 BATT 1 Clip pour pile 9 V Q1 BC327 1 Transistor R1, R2 180R 2 Résistance R3, R5, R7 10k 3 Résistance R4 27k 1 Résistance R6 3k3 1 Résistance S1 … S6 6 Bouton poussoir S7 1 Interrupteur

F.Cañada

http://www.fut.es/~fmco

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