Le digital pour les Béotiens

: :maisoui: :

Je le promettais depuis longtemps. Et si on parlait de la digitalisation des machines ?

En préambule, ce qui suit n'est ni une bible ni une série de recommandations à suivre à la lettre.
Sans vouloir me faire de la pub, je vous suggère de relire le début de ce fil car je vais m'appuyer dessus par la suite, y ayant déjà évoqué la digitalisation.
Ce que je vous propose, c'est de partager mon retour d'expérience de plusieurs digitalisations de machines qui m'ont permis d'explorer des approches de la digitalisation.
J'essaierai d'exposer le tout avec autant de schémas et de photos que possible.
Pour ma présentation je me limiterai aux décodeurs DCC à 8 ou 9 fils.


Digitaliser une machine qu'est-ce ?

C'est la faire passer :
- d'un monde où un transformateur envoie un courant traction dans les rails, courant traction qui alimente directement le moteur et l'éclairage
- vers un monde où le courant est envoyé via une centrale, analysé par un décodeur pour va ensuite alimenter le moteur et l'éclairage.
On tourne toujours un bouton et le train avance dans un sens ou un autre (pas forcément le même, là est la nuance...).

Là où se trouve la grosse différence c'est le câblage.
On passe du schéma analogique classique


Un schéma électrique où le moteur est alimenté directement ainsi que les leds de l'éclairage.

au schéma digital qui implique de greffer le décodeur dans la machine.

Un schéma "électrotechno-électronique" où le décodeur s'intercale entre les rails, le moteur et l'éclairage.
Nota :les valeurs des résistances ne sont pas imposées. Elles sont fonction des leds mais correspondent en général à ce que l'on met dans les montages.

Je dis "greffer" à dessein car on vient bien ajouter un "corps étranger" au sein de la machine et on souhaite que la greffe prenne.
En lisant plusieurs de vos remarques c'est là que le bât commence parfois à blesser.

Et pourtant je suis parti comme vous pratiquement à zéro pour digitaliser mes machines et ai mis au point mes techniques que beaucoup d'entre vous doivent certainement aussi utiliser. Je n'ai rien inventé !

Petit retour sur les décodeurs
Dans cette présentation je ne parlerai que des décodeurs à 8 ou 9 fils DCC. Sauf erreur de ma part, la démarche de montage est similaire pour le 3 rails
AC d'origine Märklin.
Pour connecter les décodeurs, je proposerai des schémas de plaquettes de connexion dans la suite de cet article.
Pour ceux qui sont intéressés par les décodeurs à prise 21MTC (qui apportent plus de sorties auxiliaires) je conseille d'acquérir les plaquettes de connexion spécialisées (ESU entre autres).
J'avais précédemment parlé du choix des décodeurs. Il reste à mon sens d'actualité même si les grands fabricants européens (ZIMO, LENZ, ESU, UHLENBROCK) viennent de mettre sur le marché de nouvelles séries de matériels toujours plus performantes (MX621, MX630 chez ZIMO, séries + chez LENZ et séries 4 chez ESU). La taille disponible dans la machine sera un facteur déterminant dans le choix. Vos besoins en fonctions et possibilités restent à la base de votre choix !

Quelles machines peut-on digitaliser ?
Toutes serai-je tenté de dire. Grâce aux décodeurs pour les échelles N et Z, même de petits locotracteurs sont digitalisables (voir fils sur les robots BRAWA où j'ai utilisé un ZIMO "micro").
En fait il y a quelques machines qui peuvent poser problème. Parmi elles les plus anciennes de Fleischmann dont un des charbons du moteur est directement relié électriquement au châssis, lui même directement relié au rail. Là des solution consistent, soit à remplacer le flasque du moteur (la pièce qui porte les porte-charbon) par une pièce de rechange Fleischmann adaptée au digital, soit à remplacer le moteur par un kit MLF55 de ModelTorque. Mais il y a peut-être d'autres solutions pour ces machines.
Il faut être attentif aussi avec les machines Märklin Hamo (modifiées pour le 2 rails CC).
Et le JOUEF ancien ? Pas de problèmes car il y a de la place dans les électriques et les diesels et pour les vapeurs, on trouve souvent de la place dans
la chaudière ou dans le foyer. C'est plutôt la prise de courant qui peut s'avérer problématique. La 2D2 9135 avait été très aisée à réaliser mais j'avais
ajouté des prises de courant sur les bogies.
Et ROCO non équipé d'origine ? Pas de difficultés majeures bien qu'il n'y ait pas toujours une place très importante (nous verrons ultérieurement).
Pour Märklin 3 rails, il faut faire attention lorsque l'on a des moteurs universels avec relais d'inversion de sens de marche. Il faut alors transformer le moteur en remplaçant le bobinage externe du moteur par un aimant.

Il faut quand même un peu d'outillage...
A nos outils classiques de modélistes (pinces, limes, cutters, grattoirs, mini-étau, loupe grossissantes...) j'ajouterai quelques équipements et matériaux :
- un bon fer à souder de 20/25W. personnellement j'ai fait l'investissement d'une station de soudure avec régulation de la température. C'est certes une
investissement (60 à 80€) mias je pense que cela en vaut le coup (et le coût!)
- du fil de 2/10ème de mm, souple, de toutes les couleurs utilisées en digital (voir avant dans le fil) sauf peut-être le marron (utilisé pour les haut-parleurs). Prévoir que le bleu, le blanc et le jaune sont les couleurs les plus consommées en longueur.
- de la plaque pastillée ou de la plaque enduite de cuivre mais non photosensible (voir les clichés ci-après où elle sont déjà mis en forme pour réaliser
des plaquettes de connexion). En ce qui concerne la plaque pastillée, il me semble qu'il en existe avec les pastilles connectées ensemble sur la longueur.

A voir avec votre magasin d'électronique.
Plaque pastillée

Plaque recouverte de cuivre

- des ampoules ou des leds selon l'éclairage que vous voulez installer. La technicité des leds et leur miniaturisation ont énormément progressé. Le choix est plus que vaste y compris des bicolores rouge/blanc avec anode commune (pôle + commun).
- des résistances, de préférence de type CMS car elles sont beaucoup plus petites.
- des connecteurs "tulipe" pour réaliser des prises femelles pour les prises NEM652 des décodeurs
- des fraises pour métaux car il faut parfois attaquer le zamak pour dégager de la place pour le décodeur.
Si on a à peu près tout à disposition , on peut attaquer les étapes de la digitalisation

Les grandes étapes
J'en identifie 4 que j'essaie de respecter scrupuleusement. Ainsi j'ai digitalisé récemment une crocodile suisse sans être scrupuleux sur l'étape 1 et j'ai du revoir un câblage lors de l'étape 4...
- 1) L'audit de la machine
- 2) L'implantation du décodeur
- 3) La connexion du moteur au décodeur et le test et quelques paramétrages relatifs à la FCEM (Force Contre Electro Motrice)
- 4) La connexion de l'éclairage et le test

L'audit de la machine
Je reprends le terme déjà utilisé précédemment dans ce fil.
Deux buts principaux : regarder si de la place est disponible et le câblage d'origine.
C'est une étape que l'on peut réaliser bien avant de mettre le décodeur ne serait-ce que pour l'approvisionner (ou approvisionner des pièces détachées) et réfléchir aux câblages possibles.
Je vous propose de passer à des exemples basés sur mes réalisations.

La BB 67409 JOUEF
J'ai décrit sa digitalisation récemment. Toutefois je reprends l'image à l'ouverture de la machine pour ce volet d'audit.

On retrouve la câblage analogique : les fils arrivant des rails sont directement connectés sur le moteur et vont alimenter l'éclairage. Dans ce cas, j'ai
tout dessoudé et conservé les fils qui arrivent des rails ainsi que les fils qui alimentent les plaquettes d'éclairage.
En ce qui concerne l'emplacement du décodeur, j'ai pu le loger sous le toit.
De là j'ai pu décider d'utiliser un décodeur classique type ESU 52611. Un Gold de LENZ ou un MX630 de ZIMO aurait aussi convenu.

La 2D2 9135 JOUEF
Une machine déjà présentée aussi

Schéma analogique des plus simples : deux fils qui arrivent du châssis et donc des rails et des fils qui partent vers le moteur et de part et d'autre vers les ampoules (une petite diode est visible d'ailleurs sur l'un des fils). J'ai récupéré les ampoules d'ailleurs pour l'éclairage avec le décodeur car j'ai laissé les fanaux factices.
Et puis surtout, il y a de la place ! Donc n'importe quel décodeur pour le HO trouve sa place.
La preuve !

Le décodeur (à gauche sur le lest) sera remis dans l'espace au dessus des connexions. A gauche l'ampoule pilotée par le décodeur.

La crocodile suisse ROCO
Là il n'y a a vraiment pas de place : j'ai du acheter une nouveau châssis prévu pour le digital ! J'avais aussi été averti de ce point par un ami
confronté au même changement de châssis.

A droite l'ancien châssis. La machine est déjà équipée du nouveau châssis. Les zones encadrées sont celles qui sont différentes.
Et même avec le nouveau châssis il faut bien regarder où l'on fait passer les fils ainsi que la position du décodeur.


La Cc 70002 JOUEF
Je l'avais déjà digitalisée (et présentée dans le forum) mais des soucis de soudure ont fait que jai décidé de la reprendre de fond en comble.
Là il y a de la place même avec le lest ajouté.

Les fils rouge, noir, orange et gris sont en place ce qui donne une première idée comparée au schéma de branchement digital en début de cet article.

Cette première phase est importante car elle conditionne le câblage et l'installation ultérieure du décodeur.
Avec deux grands points :
. chercher de la place pour le décodeur
. et bien observer le câblage d'origine de la machine pour voir à le réutiliser partiellement ou le refaire.

Si il y a des grandes lignes que l'on retrouve dans la conception de nos modèles réduits, il y a toujours des particularités. Par exemple sur les premières séries de 9300 ROCO, l'un des porte-charbon du moteur est directement en contact avec le châssis de la machine qui assure un des pôles du courant continu. Il faudra l'isoler avec un morceau de ruban adhésif.
Un petit truc : à l'ouverture de la machine faire des photos. Une fois imprimées elles sont utiles pour repérer des montages de châssis, comment
arrivaient les fils...

Vous suivez ? : :blase:

A suivre dès que j'ai du temps disponible

: :maisoui: : : :maisoui: : : :maisoui: : : :blase:

superbe, là je comprends tout

pour les explications.

excellente contribution!!!

Avant de continuer, deux équipements aussi utiles à mon sens :

- une lampe-loupe ou une paire de sur-lunettes grossissantes car les éléments électroniques que l'on manipule ne sont pas très gros.
- un multimètre numérique avec au moins les fonctions de mesure du voltage (voltmètre) et des résistances (ohmmètre)

L'implantation du décodeur

Fort de quelques ratés au début, la première question que je me pose désormais est : le décodeur sera-t-il définitivement installé ou doit-il être
amovible ?
Le fait de le rendre amovible peut permettre de passer à une génération plus performante ou de passer à un décodeur sonorisé par exemple.
Pour les machines ROCO (ou d'autres marques "bien remplies") la question ne se pose pas toujours !!!
Cette question n'est pas anodine dans ma méthodologie car elle conditionne la réalisation d'un type de plaquette selon mon choix.
En effet je ne réalise plus de soudures de fils "sauvages" entre eux et reprends le principe de nombreux fabricants qui ont recours à une plaquette de
connexion.

Une de mes réalisations les plus "avancées" avait été celle d'une BB7200 ROCO de la première génération (la 7201 sortie tout début des années 80).
J'avais sur cette machine expérimenté la réalisation d'un connecteur pour l'éclairage car j'ai mis des leds derrières les phares à la place des ampoules
installées sur l'ancienne platine.

Pour cette réalisation j'avais utilisé de la plaque pastillée mais depuis je suis passé à la plaque recouverte de cuivre que je trouve plus pratique à
utiliser : elle n'a pas de trous !!!
Dans ma digitalisation de la 67409, c'est ce produit que j'ai utilisé. Bien sur, il a fallu faire des échancrures et des trous pour l'adapter au châssis
et à l'emplacement choisi.

La 67409 est une machine pour laquelle j'ai décidé d'installer définitivement le décodeur.
Aussi ai-je eu recours au modèle de plaque suivant.

Quel est le principe ?
A l'aide d'une fraise de type boule de très petit diamètre (1 mm) - fournie par mon dentiste (très bon fournisseur de fraises - même usagées pour les
soins dentaires elles sont encore très valables pour le modélisme) - je délimite des zones.
Dans ces zones, on soude les fils de couleur correspondante.
Sur la plaque que je viens de présenter l'éclairage se fait avec des ampoules et les fils verts et violet alimentent des auxiliaires qui n'ont pas
besoin d'être protégés par des leds.

Si vous voulez utiliser des leds pour l'éclairage, alors un premier schéma peut être celui-ci

Dans ce cas, on découpe la zone jaune et la zone blanche en deux parties, parties que l'on relie avec des résistances. Sur le schéma je n'ai pas donné de valeur pour la résistance. Personnellement j'utilise des leds de type CMS 1206 ou 603 et je mets des résistances de 2000 ou 2200 Ohm.
J'utilise aussi des résistances de type CMS qui ont le gros avantage d'être de petite taille.
Cette plaquette est tout à fait adaptée pour réaliser ce schéma d'éclairage.


Personnellement j'aime bien dissocier les fanaux des feux avant. Aussi je connecte un des fanaux au fil vert et l'autre au fil violet. La touche F1 active alors l'un des fanaux et la touche F2 l'autre fanal. Dans ce cas la plaquette devient

qui correspond au schéma de principe suivant

Ce schéma lié à la plaquette a un intérêt avec les décodeurs LENZ, ZIMO et ESU actuels : avec un petit peu de programmation, on peut avec la touche F1 commander les fanaux avec respect du sens de marche: dans un sens F1 provoque l'allumage de la led rouge connectée au fil vert, dans l'autre sens l'allumage de la led rouge connectée au fil violet.

Une autre possibilité est


Voici celle de la 67409 achevée.

Je ne suis pas sur qu'elle corresponde tout à fait à mes schémas car elle fut le prototype de ma réflexion. Toutefois cela donne des ordres de grandeur
des mesures et des tailles des composants en jeu.
Et là avec tous les fils soudés. Cela me semble plus explicite.


Les schéma que je viens de vous proposer sont libres d'utilisation. La taille, la forme voire l'organisation des zones seront à adapter au modèle que vous souhaitez digitaliser. La 67409 que j'ai digitalisée est un bon exemple à mon sens d’adaptation. Sur cette machine la plaquette est relativement grande. On peut certainement réaliser le même jeu de connexions sur des surfaces plus petites.

A suivre le volet relatif au décodeur "amovible"

chapeau bas!!
brao pour cette leçon, cela a le merite d'etre clair!!

:feuxartifice:

Avant de passer à l'implantation d'un décodeur amovible, je reviens sur la 67409 câblée.



Je vous propose de repérer pour chaque couleur les connexions en provenance du décodeur puis la suite vers les moteurs ou les leds.

Ainsi vous pourrez voir que pour les fils blanc, jaune, vert et violet, j'ai intercalé une résistance pour protéger les leds. Le bleu, étant commun, est soudé en un point.
Je vous laisse observer. Je viens de trouver un autre cliché peut être encore plus clair quant à la disposition des fils.