France    DESCRIPTION D'UN SYSTÈME DE PILOTAGE DE RÉSEAU FERROVIAIRE  UTSystem France
ULYSSE   TRAIN   SYSTEM    UTS2000   V3.7f (Mise à jour le 03/06/2021).

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L'écran du logiciel UTS et des cartes électroniques installées sur le réseau.

Avec le programme UTS, les locomotives sont alimentées de manière classique en 12 volts. Ce système de conduite de train électrique fonctionne sans installer de décodeur DCC dans les  locomotives.
Toute l'électronique nécessaire à alimenter les cantons et les accessoires se trouve réunies sur deux cartes principales superposées, une carte de commande à relais pour les aiguillages,
une carte pour alimenter les feux à led et des petites cartes satellites facilitant la connexion au réseau. Les schémas des montages électronique et les typons des circuits imprimés sont fournis.

Les questions sur UTS et la gestion des trains peuvent être posées sur les forums   Le Forum de RMF ou Le Forum_du_N (Rubrique Exploitation Analogique, ces sites changent souvent d'adresse sur internet !).
Ce système de supervision ne fonctionne pas avec l'univers DCC. Pour les adeptes du DCC, des systèmes de conduite gratuits sont disponibles ici : FREE-DCC par Ulysse ou  Rocrail

On peut conduire les trains en manuel et en mode automatique comme sur ces vidéos  :  UTS 2000 - Vidéo 01.wmv  et  UTS 2000 - Vidéo 02.wmv

   Présentation de la version
        originale d'Ulysse  Ma construction originale d'Ulysse V2  Ajouts matériel en
        version 3  Les utilsateurs d'UTS et les diverses réalisations 
   Configuration et
        utilisation du logiciel UTS V3  Configuration et l'utilisation du logiciel UTS V3  Simulation du fonctionnement
   UTS Version
        originale 2 d'Ulysse  Programme sur PC  Télécharger tout sauf les exécutables
   Documents
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        imprimés et schémas d'UTS  Galerie de photos  Fabriquer
        ses circuits imprimés soi-même 
   Page HO  PIC

Dernières mise à jour

<<--------------------------------- Mise à jour au 03/06/2021 ---------------------------------------->>>
Mise à jour du montage de commande de feu tricolore SNCF.
Mise à jour du compteur de vitesse entre deux barrières infrarouges.
Mise à jour du montage pour la commande d'un passage à niveau à servomoteur.
Mise à jour du montage pour gérer les passages à niveaux.
Mise à jour du montage performant de détection des trains par réflexion infrarouge.

<<--------------------------------- Mise à jour au 27/05/2021 ---------------------------------------->>>
Nouveau montage performant de détection des trains par reflexion infrarouge
Ce montage à base de PIC 12F675 est très efficace. Mise au jour du programme en version V1.1 !!!
La version V1.1 améliore nettement le fonctionnement en mode "Barrière infrarouge". La documentation a été aussi modifiée en V1.1.
Il est facilement intégrable , même sur un réseau existant.
Il permet de commander les modules de passage à niveau, ou grâce à sa temporisation intégré de simuler directement un BAL fictif.

Mise à jour du programme pour la commande d'un passage à niveau à servomoteur, en version V1.1.
Avec le programme du PIC en version V1.1 du 19/05/2021, les feux clignotant se mettent en route immédiatement. Dans la version précédente, il fallait attendre 500 msec.
Mise à jour du document sur "Barrières pour passages à niveau à servomoteur".

<<--------------------------------- Mise à jour au 16/04/2021 ---------------------------------------->>>

Mise à jour du montage de commande de feu tricolore SNCF. Ce montage simplifie le reste du câblage, en ayant que deux entrées "Forçage rouge" et"Forçage jaune".
Ajout du circuit imprimé pour les feux avec le (-) en commun.

<<--------------------------------- Mise à jour au 27/01/2021 ---------------------------------------->>>
Mise à jour des montages pour les feux de fin de convoi.
Mise à jour de la documentation et des typons pour ces montages.
Prévus pour l'analogique et le numérique, pour les feux de fin de convoi, ou l'éclairage intérieur par des bandeaux à leds blanches dans les voitures.

<<--------------------------------- Mise à jour au 17/01/2021 ---------------------------------------->>>

Un nouveau montage pour gérer les passages à niveaux.
Il complète le montage de commande des passages à niveau à servomoteurs
Il faut installer trois capteurs qui vont permettent de savoir où se situe le train.
Le montage à PIC 16F690 détermine automatiquement, quand le dernier wagon aura libéré le PN.
L'avantage de ce montage, est d'ouvrir rapidement le PN après le franchissement du dernier wagon, qu'elle que soit le sens de parcours et la taille du train.

<<--------------------------------- Mise à jour au 11/01/2021 ---------------------------------------->>>
Un nouveau montage pour les feux de fin de convoi, avec une alimentation Numérique DCC.
Ce montage compact permet un éclairage des feux de fin de convoi en numérique.
La luminosité des lanternes est constante. Aucun scintillement ou variation de puissance n'est perceptible.
Et aussi, une mise à jour du montage pour les feux de fin de convoi en analogique.

<<--------------------------------- Mise à jour au 05/11/2020 ---------------------------------------->>>
Montage d'animation lumineuses. Une version très pratique pour animer les éclairages d'animation sur le réseau, avec beaucoup de possibilités.
Ce module permet d'animer au choix :
  •    12 sorties de façon aléatoire pour un éclairage de maison
  •    Les phares et le gyrophare pour deux voitures
  •    Les phares et deux feux alternés de pénétration pour deux voitures
  •    Trois simulations d'arc électrique
  •    Trois simulations de tube fluorescent en panne, ne parvenant pas à s'allumer

<<--------------------------------- Mise à jour au 06/10/2020 ---------------------------------------->>>
Un nouveau montage très performant pour les feux de fin de convoi, avec une alimentation classique analogique 0-12 volts.
Ce montage permet un éclairage des feux de fin de convoi à pleine puissance, des 3 volts de tension sur les rails.
La luminosité des lanternes est absolument constante. Aucun scintillement ou variation de puissance n'est perceptible. Il dispose d'une autonomie pouvant aller jusqu'à 5 mn

<<--------------------------------- Mise à jour au 22/07/2020 ---------------------------------------->>>
Deux nouveaux montages électroniques sur la page DIVERS.
1 / Un nouveau montage pour animer les feux SNCF le long de la voie, au passage du train .
Si l'on ne veut pas refaire des isolations de voies pour découper les cantons,
il existe un système très simple pour animer les feux d'un réseau ferroviaire au passage des trains, le BAL FICTIF temporisé.

2 / Un montage pour animer le départ d'une fusée ou d'un incendie.
Permet d'animer séparément trois voitures de police ou de pompier, si on le souhaite.
Le programme source en assembleur est donné, ainsi que les fichiers GERBER pour faire réaliser le circuit imprimé.
Le montage est à base de PIC 16F690 de Microchip.

<<--------------------------------- Mise à jour au 11/06/2020 ---------------------------------------->>>
Deux nouveaux montages électroniques sur la page DIVERS.
Un montage simplifié pour la commande d'aiguillage à partir d'un TCO à clous, et d'aiguillages avec ou sans contact de retour.
    Il permet d'animer un TCO très facilement et de manière très fiable. Le câblage est réduit au minimum en utilisant des relais bistables.
Un montage de commande de feu tricolore SNCF. Ce montage simplifie le reste du câblage, en ayant que deux entrées "Forçage rouge" et"Forçage jaune".

<<--------------------------------- Mise à jour au 28/05/2020 ---------------------------------------->>>
Mise à jour des montages et de la documentation pour :   "Barrières passages à niveau à servomoteur"   et   Différentes barrières infrarouge.

<<--------------------------------- Mise à jour au 19/03/2020 ---------------------------------------->>>
Nouveau montage "Barrières passages à niveau à servomoteur".
C'est un montage à PIC 16F690. Le programme source en assembleur PIC 16F690 est fourni. Il y en a pour 2500 lignes de code.
Le fichier GERBER est fourni, pour faire réaliser facilement le circuit imprimé.
En complément, un montage de barrière infrarouge à TLC556 sur la page "DIVERS".

<<--------------------------------- Mise à jour au 15/02/2020 ---------------------------------------->>>
Avec l'arrivé de servo 180°, le programme du PIC "873rs34-ADR0.HEX" est disponible en 5 versions, pour différents débattements de servo.
A l'origine les servos 90° avaient un débattement de 90° entre 1,00 msec et 2 msec. Voir la page : Construction matériel V3.
  1 - 873rs34-ADR0-1.00à2.00ms.HEX = Créneau de  1,00 msec  à 2,00 msec
  2 - 873rs34-ADR0-0.88à2.11ms.HEX = Créneau de  0,88 msec  à 2,11 msec
  3 - 873rs34-ADR0-0.78à2.21ms.HEX = Créneau de  0,78 msec  à 2,21 msec
  4 - 873rs34-ADR0-0.68à2.31ms.HEX = Créneau de  0,68 msec  à 2,31 msec
  5 - 873rs34-ADR0-0.57à2.41ms.HEX = Créneau de  0,57 msec  à 2,41 msec  (Disponibles en téléchargement voir "Téléchargement programme sur PC V3.7f").

Sur la page "Divers", un nouveau programme pour le 16F628 du compteur de vitesse. Il compte enfin la vitesse des trains dans les deux sens de circulation.
Il est aussi paramétrable, pour compter la vitesse sur un tronçon de 10, 20, 50 ou 100 cm.

Sur la page "Divers", mise à jour du wagon sonore pour un réseau analogique.

Corrections à apporter sur la carte au format KiCad
Cette variante de circuit imprimé comporte deux anomalies à corriger, pour faire fonctionner les servomoteurs :
 - Sur la carte Ext-Out, ajouter une piste sur le 74HCT238 (U91), qui doit relier les pattes 4 et 5 à  la masse.
 - Sur la carte Ext-Out, ajouter une piste sur le 74HC4094 (U90), qui doit relier la patte 8 à la masse. 
UTS2000
Introduction

A l'origine, Ulysse a développé ce système UTS de supervision de réseau ferré. Ce système est plutôt réservé à l'échelle N, car les circuits électroniques employés ne permettent d'alimenter les voies qu'avec 600 mA par canton.
Pour une version HO, remplacer les L293D par des L298 (Voir la page Matériel V3 et la page Réalisations).
La version V2 n'est plus maintenue par Ulysse, bien que des mails de félicitation soient les bienvenus, il n'assure plus le service après-vente d'UTS.
Les questions sur UTS peuvent maintenant être posées sur les forums   Le Forum_de RMF  ou   Le Forum_du_N  (Rubrique Exploitation Analogique).
Ulysse présentait son système original sur ce site de modélisme ferroviaire, maintenant consacré au DCC FREE-DCC par Ulysse

Dans mes explications, je ne reprendrais donc pas ce qu'Ulysse a très bien expliqué dans ses documents. Il faut donc commencer par lire son manuel pour comprendre la suite.


Présentation d'UTS_V2 créé par Ulysse
(Texte original d'Ulysse)
UTS est un système de contrôle de réseau ferroviaire piloté par ordinateur et reposant sur le principe du cantonnement. J’ai créé ce système car je ne trouvais pas ce que je recherchais sur le marché ou sur Internet. Cette documentation a pour but de décrire mon système afin que vous puissiez le réaliser, l’adapter ou vous en inspirer pour vos réalisations. J’ai décidé de livrer ce système gratuitement aux particuliers et associations (pour  réalisation commerciale : me contacter) dans l’esprit GNU, c’est à dire que vous pouvez faire ce que vous voulez à condition de redistribuer toutes les informations et les sources des codes si vous décidez de redistribuer le système. Et oui quelques réalisations gratuites existent encore dans un monde ou tout se vend et se brevette mais c’est une autre histoire …
Enfin j’ai essayé de mettre ce document à la portée du plus grand nombre en expliquant le maximum de choses afin que vous  compreniez ce que vous faites, même si vous ne connaissez rien en électronique et informatique. En effet il est ridicule d’acquérir un système qu’on ne comprend pas car en cas de pannes ou problèmes vous seriez vite très embêtés  (et de toutes façons vous ne pourriez pas le construire). Bref vous l’avez compris, le partage d’information est très important pour moi. Merci de lire la documentation jusqu’au bout avant. Bien entendu une photo de votre réalisation me ferrait le plus grand plaisir.  Et bien entendu, la célèbre phrase s’applique à mon projet : Je ne pourrais être tenu pour responsable de quelques manières que ce soit  des dommages relatifs à l’utilisation des infos de cette documentation. (Il ne manquerait plus que ça pour un système gratuit).  Enfin sachez que j’ai pris du plaisir à réaliser ce système et j’espère que cette documentation vous servira à quelque chose. Bonne lecture.

Les documents originaux d'Ulysse sont les suivants :
  - La notice d'UTS V2 
Manuel_UTS_V2 Ulysse.doc  ou  Manuel_UTS_V2 Ulysse.pdf  (A lire absolument)
  - Tous les documents écrits par Ulysse : UTS_V2 Ulysse.rar
  - La construction du réseau d'Ulysse.doc


Les téléchargements du programme UTS :
Pour les utilisateurs de la version matérielle originale d'UTS V2 (de l'ancien site d'Ulysse),  utiliser la version UTS V3---V2 pour disposer des améliorations du logiciel avec les anciennes cartes UTS.
Pour charger le programme ".hex" dans le pic, utiliser le programme officiel "PICkit2 Programmer", "PICkit 2 v2.61" de www.microchip.com sous W7.
Utiliser la platine kit PicKit2 avec le logiciel 'PicKit 2 v2.61' ou celle là heartygfx-PicKit II.
On peut utilise ce genre de montage : PIC_Programmer_PICPgm_05Fev16.pdf
Ou utiliser la nouvelle platine PicKit3, avec ce logiciel.

  - V3.7e pour les cartes électronique à base de PIC à 20 Mhz (Version conseillée).

  - V3.5c---V2 compatible avec l'ancienne version 2 d'Ulysse et les cartes électroniques à base de PIC à 8 Mhz. Prévue uniquement pour ceux ayant construit UTS d'Ulysse en version V2,
   pour une version plus récente pour ces anciennes cartes me contacter sur les forums.


Historique

<<<--------------------------------- Mise à jour au 16/11/2018---------------------------------------->>>
En V3.7e, activation d'un déplacement, avec possibilité d'écouter complètement une annonce sonore, avant que le train démarre.
Nouvelles possibilités pour les annonces sonores. Voir les explications sur la page "Fonctionnement".
Une mise à jour de la page "DIVERS-HO" sur le montage d'éclairage aléatoire.
Il est indispensable de passer le PIC en version 2 du programme pour obtenir un fonctionnement correct du montage.

<<<--------------------------------- Mise à jour au 29/09/2018---------------------------------------->>>
Une mise à jour de la page "DIVERS-HO" sur le montage sonore pour locomotive à vapeur. Un nouveau circuit imprimé beaucoup plus petit.

<<<--------------------------------- Mise à jour au 17/06/2018---------------------------------------->>>

Une mise à jour de la page "DIVERS-HO" sur le montage sonore pour locomotive à vapeur. Mise à jour des schémas et de la documentation.
Une mise à jour sur le montage pour commander le pont tournant Jouef. Ce montage fonctionne très bien, il s'agit d'une petite amélioration.
Le programme du PIC 12F675 est fourni est version V2, pour un démarrage du moteur directement à 5% de la tension et une zone neutre plus large.

<<<----------V3.7c------------------ Mise à jour au 05/12/2016--------------------------------->>>
J'ai amélioré la gestion des trains parcourant les boucles de retournement.
Une fois qu'un train sort d'une boucle de retournement, sa commande est inversée. Pour la même position de la manette, le train avancera maintenant en sens inverse.
Dans cette version, les fonctions d'aiguillage automatique, de BAL, de ralentissement, de halte et de blocage prennent en compte la commande inversée de ce train.
Pour compléter ces améliorations, un nouveau bloc de fonctions multiples "INV" est apparu, pour remettre à l'état initial le sens de parcours des commande de trains inversés.

Dans les déplacements automatiques, l'activation d'un déplacement vers un garage occupé n'est plus possible. Avec cette correction, ce déplacement passera actif seulement quand le garage sera libéré.
Reprises d'écran de Debug de d'affichage des tables pour plus d'homogénéité de présentation.

<<<----------V3.7b------------------
Mise à jour au 16/07/2016--------------------------------->>>
On peut incrémenter ou décrémenter les couleurs dans les écrans d'édition du TCO et de rendu, par un clic-droit ou un clic-gauche.
On peut faire un raz du texte ou des couleurs en cliquant sur une nouvelle case 'RAZ'.
De nombreux pictogrammes sont apparus sur les blocs de texte, de voies, de bouton poussoir et d'interrupteurs.
Toutes ces nouveautés sont décrites dans la page "Fonctionnement".

<<<----------V3.7a------------------ Mise à jour au 12/06/2016--------------------------------->>>
UTS mémorise la position des trains et des aiguillages à l'arrêt du programme, pour retrouver
au démarrage suivant d'UTS les trains et les aiguillages à la position qu'ils avaient sur le réseau.
Modifications de la palette des couleurs :
Les deux niveaux de gris en double sont devenus verte fluo et rouge foncé.
Ajout de 4 couleurs : magenta, bleu foncé, lilas, cyan foncé.
Pour remettre les rendus des couleurs à l'identique, il faut donc afficher le rendu des couleurs,
et mettre à jour les couleurs par comparaison avec une ancienne version.

Suite de la présentation du TCO économique à clous sur la page DIVERS.

<<<----------V3.6d------------------ Mise à jour au 20/02/2016--------------------------------->>>
Le nombre de locomotive configurées en réserve passe de 17 à 23.
Ajout de variables "det2p_xxx" et "det2m_xxx", de présence de trains sur un canton.
C'est le même principe que les variables "det2_xxx" sauf,
que les variables "det2p_xxx"sont à 1 si la vitesse d'un train est positive,
et que les variables "det2m_xxx"sont à 1 si la vitesse d'un train est négative.

Nouvelle page en dehors d'UTS consacrée au HO, JouefMatic, TCO à clous et caméra vidéo.

<<<----------V3.6c------------------ Mise à jour au 04/10/2015--------------------------------->>>
C'est la version du 27/09/2015, recompilée pour tourner aussi sur Window XP.
Il est maintenant possible de décrire un déplacement avec les vitesses de canton à la fois positives et négatives.
Des explications sur les boucles de retournement [Fonctionnement].

<<<----------V3.6b------------------ Mise à jour au 18/06/2015--------------------------------->>>
Ajout de possibilités de test hors exploitation pour simuler le fonctionnement du réseau, sur la page [Simulation].
Des explications sur le branchement sur port usb, sur la page [Matériel V3].
Des nouvelles sur la version à base de L298 pour le HO, sur la page [Réalisations par les utilisateurs].
Des explications sur les croisements et TJD,  sur la page [Fonctionnement].

<<<----------V3.6a------------------ Mise à jour au 20/02/2015--------------------------------->>>
Une nouvelle version du programme pour le PIC V3.3 est arrivée. Elle améliore l'acquisition des entrées multiplexées (clavier).
   Le cycle de lecture des entrées multiplexées a été ralenti pour éviter d'actionner deux touches à la fois dans UTS.
Il est possible de faire rouler un train de nettoyage sur tout le réseau en configurant des actions avec l'horloge.
   Ajout d'actions spécifiques pour faire rouler un train de nettoyage des voies dans la section #horo.
Correction dans les déplacements automatiques pour éviter que la vitesse augmente quand le train n'est plus détecté.
Amélioration dans les déplacements automatiques pour avoir une vitesse moyenne quand le train est sur deux cantons.
Optimisation du code d'affichage du TCO pour réduire le % cpu utilisé.


Les limitations logicielles d'UTS
UTS V3 est compilé sous C++ 2013 Express (Microsoft) et n'est pas compatible avec Win98, ni avec W2000.

Il faut éviter d'arrêter une locomotive sans wagon à cheval entre deux cantons.
Suivant la nature des prises de courant de la locomotive, elle ne sera peut être plus détectée correctement (Il suffit de la déplacer manuellement pour cela reparte).

Il faut sauvegarder régulièrement le fichier 'config_tco.txt', car celui-ci peut s'altérer, car il est réécrit à chaque fois que l'on ferme UTS.

Le programme '.asm' dans les PIC a été mis à jour en V3.3 le 20/02/2015.

UTS permet de configurer un canton ou une loco avec une alimentation inverse : "inv_canton_3 on",  "train5  TGV c0   inv".
Il n'est pas garanti que les fonctions élaborées (exemple #balauto) , prennent en compte la polarité inverse de ces cantons et ces locomotives.

Une TJD (Traverse de Jonction Double) peut être remplacée par deux aiguillages tête bêche sur le tco.
Les croisements peuvent être gérés dans les déplacements à condition de réserver le canton traversé.
Les croisements peuvent être gérés en mode BAL (Bloc Automatique) à condition de bloquer le train si le canton traversé est occupé ou réservé.

Une rotonde peut être commandée par UTS avec un servo-moteur, mais elle ne sera pas modélisée sur le tco.

Avec un Pentium III à 450 Mhz sous Windows XP, le programme consomme 5% de cpu sans afficher de TCO, 30 % de cpu en affichant un TCO vide de 20 x 17 cases,
40 % de cpu en affichant un TCO en relief de mon réseau de 20 x 17 cases. Le % de cpu est proportionnel au nombre de cases à afficher.
L'affichage des TCO n'est pas optimisé, et le programme réaffiche toutes les cases du TCO en permanence, même si elles n'ont pas changées.

Le programme fonctionne correctement en conduite automatique. Il est possible d'animer entièrement un réseau en conduite automatisée.

Comme tout système automatique, la bonne détection de convois est primordiale. En N cela pose problème, car les wagons sont légers et font souvent de mauvais contacts.
Dans ce cas, le train peut s'arrêter alors que des wagons (non détectés) restent encore sur le canton précédent.
Si c'est la fin d'un déplacement, le problème s'aggrave quand le wagon refait contact car le canton devient occupé et peut bloquer les prochains déplacements d'autres trains.
C'est un problème rencontré lors de l'utilisation de l'horloge pour faire fonctionne tout le train en automatique.
Dans ce cas, il faut arrêter l'horloge et passer les trains en manuel pour les replacer au bon endroit.

Il faut choisir si il faut équiper tous les wagons d'essieux résistifs. Dans ce cas, les déplacements seront corrects, lors d'un déplacement automatique le canton précédent sera toujours complètement libéré.

Avant d'utiliser la version V3---V2 sauvegarder votre fichier 'config_tco.txt'.
Le programme en version V3 inscrit dans le fichier 'config_tco.txt' des paramètres inconnus par la version originale V2.

Il est indispensable d'équiper les garages de détecteur de fin de course (barrière infrarouge), pour stopper les déplacements à  temps.
Un canton qui se termine par un butoir n'a pas besoin d'être équipé de ce dispositif si le canton est assez long, car le signal de fin est donné par la libération du canton précédent.

Il faut que les cantons fassent au minimum 15 cm de plus que le plus long des trains, pour stationner automatiquement sans risque de déborder.
Avec une marge aussi faible, il faut donner
aux trains une faible inertie logicielle.

Il ne faut pas définir la frontière entre deux cantons au raz d'un aiguillage. Il faut avoir au minimum 5 cm de rails à la suite d'un aiguillage, pour que lorsque l'on libère ce canton,
il n'y ait pas de faux contacts au niveau de l'aiguillage qui fasse croire que l'on a déjà libéré ce canton, alors qu'un wagon (non détecté) reste encore sur l'aiguillage.

Bien que la limite de fonctionnement du système soit de 64 cantons, certaines tables sont plutôt dimensionnées pour une utilisation de 32 cantons.
Matériellement il n'y a aucun problème pour utiliser 64 cantons, mais par exemple, la table '#selectif" est dimensionnée à 100 (il en faudrait environ 160 pour 64 cantons)
ou  '#déplacement' à 200 (il en faudrait environ 400). Cela demanderait une adaptation pour renuméroter les variables.

Bon amusement.

UTS2000