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| Objectif |
  La mécanique de nos chères (et chères) locomotives
n´étant ni faite pour assurer les milliers d´heures de service ni avoir
le rendement de leurs modèles réels, et les constructeurs utilisant souvent
les mêmes engrenages quel que soit le modèle et le diamètre des roues, leurs
performances n´ont souvent rien à voir avec la réalité, en termes de puissance,
de vitesse et de tenue de voie. Heureusement, car nous ne respectons ni
les courbes ni les pentes, ni le poids du matériel tracté. Il est alors
difficile d´évaluer la vitesse de manière réaliste car il
n´est pas rare de voir une Pacific rouler, à l´échelle, allègrement plus
vite qu´un TGV, malgré des rayons de courbure de voies de manoeuvre.
Le système décrit
ici est constitué d´un afficheur avec un pied de mesure qu´il suffit de
placer sur le côté d´une voie lors du passage d´un train (ou de tout
autre engin), pour voir s´afficher la vitesse réelle et son équivalent
à l´échelle.
 Pour ceux qui utilisent plusieurs échelles, le
choix se fait par un bouton poussoir qui permet de faire défiler une
liste de valeurs prédéfinies (le programme prévoit 1 22 43 87 160 220,
mais n´est pas limité).
Pour la mesure, le
dispositif utilise deux faisceaux Infra-Rouge parallèles distants de
quelques centimètres (la distance n´est pas critique et il suffit
d´ajuster un paramètre dans le programme pour la modifier). La mesure
fonctionne dans les deux sens. Lorsque l´un des faisceaux est coupé, un
compteur se déclenche jusqu´à ce que l´autre faisceau soit coupé. La
valeur du comptage est alors transformée en vitesse réelle, affichée en mm/s avec l´équivalent en km/h à l´échelle. Si, au bout de
cinq secondes environ, le second faisceau n´a pas été coupé,
l´afficheur indique "defaut". L´affichage s´éteint au bout de quelques
secondes et est prêt pour une nouvelle mesure.
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| Réalisation |
Le tachymètre est
réalisé à partir d´une équerre assemblée en plasticard de 4mm dont la
partie supérieure correspond aux dimensions de l´afficheur, le pied de
mesure ayant une longueur équivalente.
L´extrémité du pied de mesure
comporte deux LED à Infra-Rouge orientées vers deux phototransistors placés
à l´extrémité opposée de la partie supérieure. Les deux phototransistors
sont fixés sur un petit tube en plastique pour rendre leur faisceau directif
: la précision de la mesure supposant deux faisceaux parallèles, il ne faut
donc pas qu´un phototransistor puisse voir la LED qui ne lui est pas destinée.
Les photos ci-dessus
et ci-contre montrent, d´une part, comment coller les tubes en glissant
une tige à l´intérieur pour être sûr qu´ils sont parfaitement orientés
vers la LED correspondante et, d´autre part, comment fixer chaque
phototransistor sur son tube avec un modeau de gaine
thermorétractable.
L´inclinaison à 45°
des faisceaux fait que seul le pied de mesure est à placer le long de
la voie, ce qui permet à l´appareil d´être utilisé pour toutes les
échelles, en dégageant le maximum de place pour le passage des trains :
de Z à Om, on appuiera le pied de mesure sur un côté de la voie (cf.
photo en haut de l´article) ; pour des échelles plus grandes, on peut
tenir le tachymètre à main levée, l´appuyer sur un accessoire ou mettre
une rallonge sous le pied de mesure, le seul impératif étant qu´une
partie du mobile coupe les faisceaux.
Compte tenu de
l´entretoise que constitue le connecteur de l´afficheur LCD, celui-ci
sera placé au-dessus de l´équerre en plasticard, le circuit imprimé
étant placé en dessous, composants vers le bas.
N´importe quelle
alimentation continue délivrant au moins 5v peut être utilisée. Une
batterie rechargeable de 7,2V de type 6F22 ou un coupleur avec 4
batteries de 1,2v (à fixer par exemple sur le côté du pied de mesure)
permettront d´avoir un système totalement autonome. Sinon, mais avec un
fil à la patte, on se branchera sur une tension continue disponible sur
le circuit.
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| Composants |
Le montage utilise
le PIC 16F628A cher à Jidé, un afficheur à 2 lignes de 16 caractères
(pour un usage occasionnel, on pourra utiliser celui de l´EasyPic), un
poussoir, deux LED et deux phototransistors IR. Le câblage assure une
totale compatibilité avec la carte EasyPic5 de MikroElektronica, afin
de faciliter les tests, la mise au point du programme et le réglage des
paramètres. Comme il y a très peu de composants et de liaisons,
n´importe quel support à pastilles ou de type CIMEC fera l´affaire.
Attention, comme
toujours, avec les phototransistors où le méplat est du côté du + et
non du - (cf. photo ci-dessous). Pour une détection de passage sur un
réseau, il est souvent plus simple d´utiliser un capteur infra-rouge à
réflexion (LED et phototransistor placés côte à côte avec le rayon se
réfléchissant sur le mobile), mais le point de basculements n´étant pas
précis quand il faut détecter par exemple la surface d´une locomotive à
vapeur, c´est ici la coupure d´un faisceau qui a été retenue.
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1 PIC 16F628A
1 support à 16 pattes
1 afficheur LCD 2 x 16 caractères 4 bits
16 pins en ligne pour connexion LCD
1 régulateur 7805 ou 78L05
1 condensateur 100 nF
1 ajustable de 10kohms (contraste LCD)
2 résistances de 220 ohms (en série avec les LED)
4 résistances de 10 kohms (polarisation entrées)
1 bouton poussoir
2 LED infra-rouge type IRS5
2 phototransistors IR type IRE5
Tube plastique Ø intérieur 3 à 5 mm
Plasticard 4mm 2 fois 8 x 4 cm + triangle 2 x 2 cm
Veroboard ou Cimec de 6 x 3 cm environ
Batterie rechargeable 4x1,2v ou 7,2v |
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| Schéma électrique |
Toujours aussi
simple  grâce au
PIC qui comporte toutes les entrées/sorties nécessaires.
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| Programme en Mikrobasic |
Le
programme complet est disponible ici.
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J.-C.
Grimaldi
13-04-2009
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| N.B. —Textes, schémas,
programmes © J.-C. Grimaldi pour Ptitrain. — Toutes vos remarques et
commentaires sont bienvenus, et les pages de Ptitrain ne sont pas statiques : les
erreurs sont corrigées sitôt connues, les améliorations, éclaircissements,
etc. feront l´objet de mises à jour fréquentes. |
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Rédacteur en chef : Jean-Denis Rondinet |
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