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Câblage 4° partie : Détection infrarouge |
| Dans le
chapitre précédent, nous avons vu la détection d'occupation d'un canton
par mesure de courant. (voir Technique / Câblage 3° partie : DCC) Il est parfois nécessaire de détecter la présence d'un train de manière plus précise, par exemple pour un arrêt en gare cachée, ou si la consommation de courant ne fonctionne pas (coupure du DCC). Dans ce cas, j'utilise un système de détection indépendant du courant consommé par le train. Ce système est basé sur la coupure d'une "barrière" infrarouge. En fonction de l'espace disponible, cette barrière pourra être verticale ou horizontale. ATTENTION : Malgrés le filtre dont le récepteur est équipé, ce système reste sensible à la lumière visible, spécialement la lumière du soleil, les ampoules à incandescence ou halogènes qui sont riches en infrarouge. Ils sont moins sensibles à la lumière des tubes TL froids. Je réserve donc ce système de détection aux endroits cachés ou abrités de la lumière. |
Installation d'une barrière infrarouge verticale |
Voici les trois détecteurs infrarouge qui servent à stopper les trains en gare cachée. Dans ce cas, vous voyez : - l'émetteur au dessus des voies fixé à une "potence" - le récepteur dans la voie (petite boule noire entre deux traverses). |
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Voici l'installation des récepteurs sous le plan de voie. Dans ce cas, le photo-transistor est câblé du côté "traces" c'est à dire du côté opposé aux composants sur le circuit imprimé. J'ai réglé la longueur des "pattes" de la diode de manière à ce qu'elle affleure le niveau supérieur des traverses. |
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Voici les émetteurs placés à l'aplomb des récepteurs. Sur le circuit ici présenté, la distance maximum entre récepteur et émetteur est de +/- 30 cm. Si vous voulez augmenter cette distance, deux possibilités : - Soit augmenter le courant dans la diode émettrice. - Soit augmenter le nombre de diodes émettrices. Par exemple, avec 4 diodes émettrices, j'arrive à placer l'émetteur au plafonf, soit 150 cm plus haut ! |
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Installation d'une barrière infrarouge horizontale |
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Il n'est pas toujours possible de disposer cette barrière verticalement (manque d'espace, etc. . .) Vous voyez ici une barrière infrarouge installée dans l'hélicoîde, impossible de placer les circuits au dessus ou en dessous des voies. Notez le petit tube noir sur le récepteur (à gauche), il sert à diminuer l'angle de réception du photo-transistor, et ainsi augmenter son immunité à la lumière ambiante. |
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Le détecteur infrarouge |
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| Remarque : Toutes
les résistances sont 1/4 Watt sauf R5 (1K Ohms) = 1Watt |
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| Polarités des
composants infrarouges |
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| Description du
fonctionnement Cette barrière est composée de deux éléments distincts : un émetteur (à gauche) et un récepteur (à droite). L'émetteur est composé d'une diode émettrice infrarouge SFH485 et d'un résistance de limitation du courant R5. Lorsque l'émetteur est alimenté en 12V, la diode émet des infrarouges avec un angle de +/- 10°. Le récepteur est composé d'un photo-transistor SFH313FA qui commande un comparateur LM311. Le photo-transistor est équipé d'un filtre qui limite sa sensibilité à la lumière visible, c'est pourquoi il a cette apparence noire. Attention de choisir le SFH313FA et non SFH313 qui lui, ne comporte pas ce filtre. A l'état repos, lorsque le SFH313FA est éclairé en infrarouge, la sortie du comparateur est "open collector" et la led D1 est "Off". Lorsque un train vient couper le faisceau infrarouge, la sortie passe à 0,4V et la led D1 est "On". Cette sortie peut être utilisée pour commander toutes sortes d'automatismes, rétro-signalisation, mini-relais, etc . . Le comparateur dispose en sortie d'un montage "open collertor", cela veut dire que : En position "occupé, c'est à dire sortie = 0.4V, le courant maximum en sortie du circuit (Out) est de 50mA. En position "libre", la sortie offre une très grande impédance. Voici les caractéristiques des composants utilisés : LM311 - SFH485 - SFH313FA Ci dessous vous trouverez le schéma électrique, le schéma d'implantation des composants et le circuit imprimé de ce détecteur. A propos du circuit imprimé, imprimez d'abord sur papier, vérifiez après impression que les dimensions du circuit sont bien 160 x 100 mm. Il se peut que votre programme d'impression effectue une correction d'échelle. Si tout est correct, vous pouvez imprimer le slide qui servira à réaliser le circuit imprimé. |
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| Installation
d'un relais en sortie du détecteur infrarouge Si vous désirez une sortie de type "contact relais", il vous suffit d'installer un mini-relais entre le +12V et la sortie (Out). Exemples de mini-relais : Zetler AZ830-2C-12DSE ou Omron G6A |
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Réalisation du circuit |
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Voici les deux circuits qui composent ce détecteur : Emetteur = 50 mm x 15 mm. Récepteur = 50 mm x 40 mm. La réalisation des circuits imprimés sera décrite en détails sur la page : Technique / Câblage 5° partie : Circuits imprimés. |
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Voici le détecteur entièrement câblé . A gauche l'émetteur et à droite le récepteur. Notez le petit tube noir qui entoure le photo-transistor SFH313FA de manière à réduire encore son angle de réception et augmenter ainsi son immunité à la lumière ambiante. |
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