Garden railway

Train de jardin

Edit:31 mars 2015, Cre:27 juin 2009

Commande de train

Voir aussi la page Automation analogique pour l'automatisation d'une ligne analogique

Principe de base des commandes

Il existe principalement deux manières de contrôler les trains:

  • Par la voie, en modulant la tension d'alimentation de la voie ou en envoyant un signal codé de type DCC qui donne des ordres aux locomotives et accessoires. Ce matériel n'étant pas spécifique au train de jardin est bien documenté ailleurs et je n'en parlerais pas ici.
  • Par radio

Je vous renvoie au paragraphe commande de la page Wikipedia dont je suis l'auteur.

Je vais plus particulièrement ici vous parler des systèmes de commandes par radio pour locomotives à batterie ou à vapeur vive.

Avant toutes choses, il est nécessaire de faire un petit point sur les différentes fréquences radio que l'on peut trouver dans les télécommandes de train.

Modulation et codage

Afin de transmettre l'information, on doit moduler le signal radio et il existe plusieurs méthodes pour cela.

  • La modulation d'amplitude - AM - La plus simple à réaliser, mais moins fiable et de moindre portée.
  • La modulation de fréquence - FM - Un peu plus compliquée à réaliser, mais plus résistante aux parasites.
  • La modulation par changement de fréquence - FSK - (Frequency shift keying) adaptée à la transmissions de signaux numériques. Ce type de modulation est utilisée pour la transmission d'informations, notamment par les télécommandes d'alarmes et de portes de garage. Elle peut aussi être utilisée pour des transmissions d'informations à plus gros débit.

Les modulations permettent de transmettre des signaux bruts. Lorsque l'on transmet des signaux numériques, il faut définir un codage.
Afin de fiabiliser la transmission des signaux de radiocommande modéliste classique (dite R/C), plusieurs type de codage ont été utilisés pour transmettre les informations. Il existe des codages de type PPM et PCM.
Pour les télécommandes d'alarme ou de porte de garage, il existe des codages permettant d'assurer la sécurité en utilisant des 'codes tournants'. le plus utilisé est le KeeLoq.

Les bandes de fréquences

Ce qu'on appelle une bande de fréquence couvre une plage de fréquence définie. Cette plage est généralement découpées en petite 'tranches' que l'on appelle des canaux. La largeur de ces canaux varie suivant les plages et les usages.
La puissance est limitée par la règlementation, qui varie beaucoup d'un pays à l'autre.
La longueur d'onde, qui correspond à la longueur parcourue par une onde, est plus petite quand la fréquence est plus grande. Il arrive parfois que l'on donne les longueurs d'onde plutôt que les fréquences. Ainsi la bande des 2m correspond à la fréquence de 144 MHz (fréquence radioamateur).
Il est utile de connaître la longueur d'onde pour savoir quelle est la longueur de l'antenne. Les antennes les plus utilisées sont des antennes dites 1/4 onde. Ainsi, une antenne 1/4 onde en 433 MHz aura une longueur de 16,5 cm.

Les bandes de fréquences modélistes classiques

  • La bande de 27 MHz, généralement utilisé en modulation AM n'est pratiquement plus utilisée que sur les jouets. Il y a plus de vingt ans, le développement de la CB, souvent utilisée illégalement à des puissances très élevées, lui a porté un coup fatal dans le domaine des commandes de modélisme. Son avantage majeur est que c'est une bande de fréquences reconnue dans le monde entier qui permet de faire des équipements légaux dans tous les pays. On trouve un système de commande de train chez RCS qui utilise cette bande, mais en modulation FM avec un codage PCM, nettement plus sécurisé que les systèmes des jouets.
  • Les bandes de 35 et 40 MHz sont illégales en France (Attention, les règles Belges et Suisses sont différentes)
  • La bande de 41 MHz est réservée au modélisme en France, mais certains canaux sont réservés pour les modèles aériens et d'autres pour les modèles terrestres. Pour des questions de sécurité évidentes, un modèle terrestre ne doit pas utiliser une bande aérienne.

Voir aussi ici pour l'allocation des bandes et des fréquences.

Les bandes haute fréquence

  • La bande de 433 MHz est utilisée dans le monde entier pour les accessoires de commande et la radio-transmission de données. La fréquence la plus utilisée est celle des alarmes et des portes de garage, de 433.92 MHz. La puissance est limitée à 10 mW.
  • La bande de 868 MHz a été choisie par l'Europe pour les commandes de faible puissance (SRD en anglais). La puissance est généralement de l'ordre de 1 mW, mais le maximum est de 10 mW pour les alarmes et de 25 mW pour les matériels non spécifiques. L'un des avantages est que la longueur d'une antenne 1/4 d'onde est de 7,4 cm. La portée est généralement meilleure qu'avec le matériel 433,92 MHz
  • La bande des 915 MHz est interdite en Europe. Elle a le même usage que la bande des 868 et 869 MHz en Europe.
  • Les bandes de 900 et 1800 MHz sont réservées aux téléphones mobiles GSM.
  • La bande des 2400 MHz (2.4 GHz) s'est imposée en Europe avec du matériel Spektrum de télécommande de modélisme provenant des état-unis. Cette bande étant déjà passablement encombrée (c'est une des bandes du Wi-fi), les autorités règlementaires ont fait quelques difficultés au départ et ont créées des règles nationales, pas toujours respectées. La puissance a été limitée à 100mW pour les commandes de modélisme en France. La particularité du matériel Spektrum n'est pas seulement la bande de fréquence qu'il utilise mais le fait qu'il analyse l'encombrement des canaux et saute d'une fréquence à l'autre en cas de parasites sur le signal. Il peut changer de fréquence plusieurs fois par seconde. Cela lui assure une fiabilité inconnue jusqu'alors. Les autres constructeurs de radio proposent des systèmes similaires ou sous licence. Les matériels des différents fournisseurs sont souvent incompatibles entre eux. On trouve du matériel chinois (Turborix ou autres) utilisant cette bande, mais sa puissance semble illégale et il n'est pas certain qu'il soit équipé du système de 'saut de fréquence'. L'absence de quartz et le fait qu'il n'est pas nécessaire de gérer les fréquences lors des rassemblements a poussé à un développement très rapide de ces matériels. La haute fréquence facilite la transmission au travers des obstacles (tunnels ou locomotives métalliques).

Les locomotives à batteries

Les commandes avec transmetteur dédié

  • La société américaine Aristocraft, après avoir été une des premières à proposer des radiocommandes de voies analogiques avec le système 'Train Engineer' (TE), propose un système 2.4 GHz destiné aux locomotives à batteries baptisé en toute simplicité 'Révolution'. Les matériels européens et américains diffèrent pour des raisons d'homologation.
  • Les matériels américains Airwire et Locolinc ne sont pas légaux en Europe.
  • La société Australienne RCS a sorti en 2014 une nouvelle série de radios en 2.4 GHz décrit ici.
  • Au royaume uni, Timpdon electronics propose du matériel en 433.92 MHz avec des transmetteurs de taille modeste et un système étudié. C'est un artisan qui fabrique à la demande et refuse de vendre en dehors du royaume-Uni (alors que la fréquence utilisée est reconnue dans la plupart des pays).
  • Le fournisseur Anglais Cliff Barker propose un système très simple à base de télécommande d'alarme.

Les commandes avec transmetteur de modélisme classique

Si vous n'êtes pas rebuté par le volume d'un émetteur de commande traditionnel, il existe des modules qui se placent dans la locomotive en aval d'un récepteur R/C ordinaire et permettent (en général) de gérer non seulement la variation de vitesse mais les accessoires spécifiques à une commande train: L'éclairage Avant et arrière, la carte son avec commande de sifflet et de cloche. Ci-dessous les fournisseurs proposant de tels modules:

Les locomotives à vapeur vive

Les locomotives à vapeur vive étant généralement métalliques posent plus de problèmes que les autres matériels pour ce qui est de la transmission radio.
Les commandes en 2.4 GHz se sont généralisées.
Ceci a conduit rapidement beaucoup d'utilisateurs vers du matériel modéliste classique comme celui de Spektrum.

  • La société australienne RCS (Remote Control System) vient de sortir des nouvelles radios spécialisées pour le train, adaptées à la vapeur vive.

On trouve aussi des modules chez:

(c) Pierre ROUZEAU
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Page mise à jour le 31/03/2015 22:45