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PAGE ÉQUIPEMENTS DU SIMULATEUR DE CONDUITE
(mise
à jour au 30/10/2025)
Page des techniques électroniques
sur le train, autre que sur UTS2000.
Hors UTS, cette page me permet d'exposer différents travaux. Ici
c'est pour utiliser des véritables équipements de conduite dans un
simulateur de conduite de locomotive.
Au 04/09/2025, le pupitre de la CC72000 de SimExpress est
opérationnel.
On trouvera un exemple de réalisation d'un poste de simulateur de
conduite de locomotive SNCF ici : FerroviSim
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Mise à jour au 30/10/2025
----------------------------------------->>> Version du Poste
De Conduite V3.1 installée et fonctionnelle pour la
CC72000 de SimExpress. C'est la version pratiquement finalisée
qui sert pour les expositions.
J'ai aussi mis à jour beaucoup d'équipements, sur cette page
dédiée aux simulateurs: RST, INTERFACE TRIPHASEE POUR TACHYMETRE,
MANOMETRES et KVB
<<--------------------------------- Mise à jour au
15/05/2025 ----------------------------------------->>> Nouvelle version du Poste De
Conduite V2.0.
C'est une version complètement remaniée et simplifiée pour
l'utilisation et la maintenance du code.
Cette version est pour la CC72000 de SimExpress. Elle est en cours
de test, et bientôt finalisée.
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Mise à jour au 21/03/2025
----------------------------------------->>> Mise
à jour du KVB
Mise à jour de la notice du KVB. Suppression des indications
obsolètes dans la notice et ajout d'aide à la modification.
Mise à
jour du générateur triphasé
Mise à jour du schéma et montage du générateur triphasé pour le
compte-tours et tachro.
J'ai apporté une correction au générateur triphasé, pour fonctionner
correctement avec un signal de commande PWM de faible fréquence.
Il faut réaliser cette modification sur les circuits déjà
construits.
Mise à jour du Poste De Conduite.
Amélioration des logiciels et de la documentation.
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Mise à jour au 15/02/2025
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Version finalisée du
Poste De Conduite pour simulateur
Ce montage sur une plaque unique permet de réaliser l'interface
entre un véritable pupitre de locomotive, ou un pupitre de
fabrication personnel, et un simulateur de conduite ferroviaire sur
ordinateur.
Grace à un circuit imprimé sur l'Arduino DUE, il reste très peu de
câblage à réaliser.
Les modules d'entrées/sorties sont reliés par des câbles du
commerce.
La fabrication est décrite en détail, les fichiers des circuits
imprimés sont fournis, ainsi que le code source pour la carte
Arduino DUE.
Mise à jour du KVB en version
V1.2.
V1.2 Correction de bug + séquences "PR400", "UC512", "00 000"
pour SimExpress.
Il est conseillé de mettre à jour les KVB avec cette version.
LA RADIO RST
Le boitier RST est un équipement dit "Radio Sol Train", installé sur
les pupitre de locomotive de la SNCF.
C'est un équipement qui peut être ajouté de manière autonome sur un
pupitre de conduite.
Avec l'ajout d'un Arduino NANO, ce boiter RST fonctionne comme un
vrai.
Le schéma complet du montage reste très simple. La modification
d'un, boitier demande une demi journée de câblage.
J'ai validé ce montage en modifiant quatre boitiers RST avec succès.
V1.1 : Modification du logiciel, ajout de tonalités sonores aux
touches [ADT-RADIO] et [APPEL-REGUL].
V1.2 : Modification du logiciel : L'appui sur n'importe quelle
touche, sauf la touche [ALERTE], joue un bip sonore.
La
touche [INTER PHONIE] à la place de [ADT RADIO] pour jouer la
mélodie.
La touche
[Appel GARE] : Affiche "Connexion" + délai de 7 secondes + mélodie.
Modification du câblage de l'Arduino D5 et D6 !
Ce logiciel est un logiciel libre. Exigence du concepteur : Ne pas
modifier les lignes :
A la mise sous tension, affiche "JLF xx/xx/xxxx" sur
écran fluo pendant 5 secondes.
strncpy(case_g, "JLF", 3);
print_g();
strncpy(case_d, "21/09/2025", 10);
print_d();
On peut modifier ce programme et le diffuser. Dans ce cas, il
faut préciser son origine et donner libre accès aux sources
modifiées.
Remarques :
Au 30/10/2025 ce montage donne entière satisfaction.
A la première mise sous tension, le voyant [TEST DEFAUT] va
s'allumer, mais au bout de 10 secondes,
si on n'a pas d'affichage sur l'écran bleu, vérifiez si il n'y a pas
eu d'inversion des signaux RESET, SCLK et DATA. J'ai fait cette
erreur sur ce troisième boitier !
Je viens de modifier un quatrième boitier. Défaut à la mise sous
tension = Pas d'éclairage des touches. J'avais soudé les fils des
adresse A0, A1 et A2 du MCP23017 au VCC au lieu de la masse GND !
POUR AVOIR DES SORTIES DE PUISSANCE 5 VOLTS
AVEC UN ARDUINO 3,3V ou 5V
On a souvent besoin d'amplifier une sortie
d'un Arduino, pour alimenter un équipement gourmand en courant, ou
sous une tension élevée.
C'est aussi nécessaire pour brancher un équipement alimenté en 5
Volts, alors que l'Arduino utilisé est en 3,3 Volts.
J'utilise ce circuit MX1616H pour piloter un galvanomètre qui
consomme 20 mA, sous 5 Volts. (Sortie 1 ampère / Alimentation = 2 à
7 Volts)
Pour une tension jusqu'à 14 Volts, j'utilise le circuit TA6586.
(Sortie 3 ampères / Alimentation = 3 à 14 Volts)
et entre 15 et 45 Volts, le circuit : DRV8871. (Sortie 3 ampères /
Alimentation = 7 à 45 Volts).
J'utilise ce circuit pour piloter un cadran à aiguille qui donne la
vitesse imposée "VI". Il faut une tension comprise entre 0 et 15
Volts pour faire bouger l'aiguille.
Par exemple, un Arduino DUE fonctionne en 3,3 Volts, et aucune de
ses broches ne doit être reliée à une tension supérieure.
Mettre une des ses broches au +5 Volts détruirait instantanément
l'Arduino.
Version au 04/09/2025 : Ajout du montage pour des tensions
supérieures à 5 Volts.
LA
COMMANDE D’ÉQUIPEMENTS 72 VOLTS, KLAXON, SONNETTE...EN 48
VOLTS
Lors de la migration d'équipements réels vers un pupitre du
simulateur, on trouvera des équipements alimentés en 72 Volts.
En fait, les équipements alimentés d'origine en 72 Volts dans une
locomotive, peuvent aussi fonctionner en 48 Volts.
Ils produiront des sons moins forts, mais ce n'est pas un mal.
Ce qui important, c'est de ne pas dépasser 48 Volts.
Voici une solution pour commander ces appareils à partir d'un
Arduino.
Le circuit imprimé est disponible gratuitement. C'est le fichier :
"Commande de klaxon - PCB - CADCAM.ZIP".
Cette carte a été testée avec succès sur un klaxon 72 Volts et une
sonnette 72 Volts, tous les deux alimentés en 48 volts.
Ce montage permet de limiter les parasites et évite de faire planter
les Arduino environnants.
MODIFICATION
DES GALVANOMÈTRES OU AFFICHEURS A AIGUILLE
Ce document explique comment modifier des appareils de type cadrans
à aiguille, ou galvanomètres, pour les commander à partir d'un
Arduino.
Pour cela il faut modifier les caractéristiques de ces appareils.
D'origine, ils sont construits pour mesurer des tensions variées,
aussi bien du 12 Volts que du 200 Volts.
En les ouvrant et modifiant les résistances internes de limitation
de courant, on peut les adapter pour fonctionner sur 5 Volts pleine
échelle.
Ces adaptations sont prévues pour un Arduino alimenté en 5 Volts. Si
on utilise un Arduino alimenté en 3,3 Volts, il faut utiliser une carte
amplificatrice.
Version au 27/08/2025 : Pour simplifier la modification pour les
galvanomètres de 20 mA et 50 mA, je place une résistance fixe à
l'intérieur, pour avoir la pleine échelle vers 4,7 Volts.
Version au 04/09/2025 : Ajout du montage pour commander le cadran VI
"Vitesse imposée".
MODIFICATIONS
DES VOYANTS 72 VOLTS EN 5 VOLTS
Ce document explique comment commander des voyants d'origine à 72
Volts, à partir d'un Arduino.
On remplacera les lampes des voyants à filament, par des leds.
Les voyants pourront ainsi être branchés directement sur la carte
d'interface Arduino, et le pupitre ne chauffera plus.
Version au 04/09/2025 : Ajout d'un paragraphe pour augmenter la
luminosité de ces leds.
CRÉATION
D'UNE INTERFACE TRIPHASÉ POUR TACHYMÈTRE ET COMPTE-TOURS
Pour commander des appareils de type : Compte-tours, tachymètre,
compteur de vitesse, tacho… à une sortie PWM d'un Arduino,
il faut produire un signal de puissance en triphasé de très basse
fréquence.
Le signal triphasé doit être à fréquence variable de 3 Hz à 30 Hz
environ, pour une tension variable d'entrée comprise entre 0 et 5
Volts.
Ce montage fonctionne avec des moteur 40 Volts. Avec des moteur 60
Volts, ça ne fonctionne pas.
Version au 15/05/2025 : Ce montage donne satisfaction. On a mis en
route un compte-tours et un compteur de vitesse. Bien lire la
notice.
Version au 12/09/2025 : Ajout d'une entrée de commande, pour
améliorer nettement le fonctionnement à basse vitesse, et des
recommandations générales.
Version au 30/10/2025 : Remplacement du module élévateur de tension
par un XL6019, plus costaud et changement des inductances par des 22
µH de type CDRH127.
Les circuits imprimés sont disponibles gratuitement.
Ces adaptations sont prévues pour un Arduino alimenté en 5 Volts. Si
on utilise un Arduino alimenté en 3,3 Volts, il faut
utiliser une carte amplificatrice.
ANIMATION
DES MANOMÈTRES AVEC DES SERVOMOTEURS
D'origine les manomètres sont alimentés directement en air comprimé.
Il va falloir retirer le mécanisme intérieur pour y placer des
servomoteurs.
Les servomoteurs sont directement pilotés par l'Arduino.
La modification réalisée en utilisant des engrenages et des
servomoteurs numériques sub-micro, PTK 7350 MG-D Digital (Dimensions
: 19.6 x 23.7 x 8.4 mm)
donne un déplacement des aiguilles précis et fluide. Si l'on règle
le servomoteur pour 9 Bars, à mi-course on a exactement 4,5 bars. Ce
montage est parfaitement linéaire et avec peu d'à-coup.
Version au 04/09/2025 : Ajout sur la position des engrenages à la
construction.
Version au 30/10/2025 : Ajout d'un paragraphe "Conclusions", où j'ai
noté des réflexions sur la précision obtenue et sur les saccades
résiduelles.
Au 30/10/2025, ce montage donne entière satisfaction. Si il reste
des saccades dans les grands mouvements, c'est difficilement
évitable avec ce genre d'appareil.
LE BOITIER KVB
Voici les documents pour la création ou la migration
d'un boitier KVB.
Ces documents peuvent servir à construire un KVB de toutes pièces.
J'utilise un Arduino NANO, un module TM1638, et deux modules
MCP23017.
J'ai aussi pris en compte le boitier optionnel de roues codeuses,
avec ses haut-parleurs.
V1.1 Modification du logiciel. Ajout de balises '<>' sur les
n° des roues codeuses. Optocoupleurs sur liaison. Bouton [TEST]
sonore, 's' = Séquence d'initialisation. Boutons [VAL] et [FS]
fonctionnels.
V1.2 Correction de bug + séquences "PR400", "UC512", "00 000"
pour SimExpress .
V1.3 Mise à jour uniquement de la notice du KVB. Suppression des
indications obsolètes dans la notice et ajout d'aide à cette
modification . Mise à la masse pour éviter les plantages
intempestifs.
Ce logiciel est un logiciel libre. Exigence du concepteur : Ne pas
modifier les lignes :
A la mise sous tension, affiche "JLF <date>" sur
l'écran pendant 1 seconde.
On peut modifier ce programme et le diffuser. Dans ce cas, il faut
préciser son origine et donner libre accès aux sources modifiées.
Au 12/05/2025, ce montage donne entière satisfaction. L'animation du
KVB dépend malheureusement du nombre de variables échangées avec le
simulateur.
Au 08/09/2025, en cas de fonctionnement aléatoire, voir la
documentation pour relier la masse au moins.
LE
COMPTEUR DE VITESSE LCD DE TYPE ATEC OU ATESS
C'est un compteur vraiment beau, qu'il est un peu délicat à
installer dans un pupitre de simulation.
Il existe en deux versions, à la norme ATESS ou ATEC.
Il est alimenté d'origine en 72 Volts, mais il fonctionne quand même
à partir de 48 Volts. Attention, c'est déjà une tension élevée.
Une fois modifié, il est directement interfaçable avec une carte
Arduino.
La notice est complète, avec des indications de dépannage si besoin.
LE
BOITIER BRUITEUR
Ce boitier est installé dans les cabine de locomotive, pour servir
d'alarme sonore.
Avec un minimum de modification, il est utilisable avec une
alimentation 12 Volts et commandable en 5 Volts.
LA
PLAQUE DE COMMANDE DES ESSUIES-GLACE
Ce document explique comment utiliser la plaque de commande des
essuie-glaces, d'un ancien pupitre de conduite de locomotive.
On supprime les éléments pneumatiques, pour les remplacer par un
interrupteur et un potentiomètre.
COMMANDE
DE VOYANTS DÉPORTÉS
Pour réduire le nombre de fil à câbler vers un Arduino principal,
j'ai élaboré une carte annexe. Le câblage est ainsi réduit à 6 fils,
pour commander 32 voyants.
C'est prévu en trois versions, 16, 32 ou 48 Voyants. Pratique pour
allumer les voyants d'une boite de pictogrammes, quand ça dépasse
une douzaine de voyants.
On commande l'allumage et l'extinction des voyants, en envoyant un
caractère Ascii à cette carte.
Le montage pour 32 sorties tient sur une plaque de 12 x 18 cm.
ENSEMBLE
D'INTERFACE DE CONDUITE COMPLET A BASE D'ARDUINOV3.1
Ce montage qui tient sur une seule plaque permet de
réaliser l'interface entre un véritable pupitre de locomotive, ou un
pupitre de fabrication personnel, et un simulateur de conduite
ferroviaire sur ordinateur.
La fabrication de cette interface de poste de conduite est décrite
en détail, les fichiers des circuits imprimés sont fournis, ainsi
que le code source pour la carte Arduino DUE.
Cette version est utilisée sur un vrai pupitre, et reste très facile
à monter, en faisant appel à une seule carte Arduino due et des
modules I2C.
Ca fonctionne avec le simulateur "Railworks Train Simulator Classic
de DTG".
En adaptant les programmes d'émission et de réception, on peut
l'utiliser avec d'autres simulateur, comme Open Rails. Version au 30/10/2025 : V3.1,
fonctionnelle pour la CC72000 de SimExpres.
Cette version est celle utilisée pour simulateur de conduite de la
CC72000 de l'ALS26. Ce pupitre a été utilisé lors de diverses
expositions, pendant de longues heures sans plantage.
Une seconde version du programme est prévue pour la BB7200 de
SimExpress. Elle est déjà réalisée, mais doit être validée sur un
pupitre en fin d'année 2025.
Rien ne vous empêche d'utiliser ce code pour n'importe quel autre
pupitre de locomotive, en adaptant deux sous programmes Arduino.
Cette version matérielle et logicielle est 100 % opérationnelle.
Si vous réaliser des améliorations matériels ou logicielles, merci
de les poster sur le forum RMF pour en faire profiter le plus grand
nombre.
Si vous publier cette réalisation avec ou sans améliorations, vous
devez publier votre code source.
Ce logiciel est un logiciel libre. Exigence du concepteur : Ne pas
modifier la ligne d'affichage "JLF xx/xx/xxxx" sur l'écran
LCD.
On peut modifier ce programme et le diffuser. Dans ce cas, il faut
préciser l'origine et donner accès aux sources modifiées.
Vers la page d'accueil
PAGE ÉQUIPEMENTS DU SIMULATEUR DE CONDUITE
(mise
à jour au 30/10/2025)
