Indication de la position d'une aiguille en DCC

Sous réserve que sa pointe de cœur soit alimentée par l'intermédiaire d'un contact du moteur d'aiguille ou des lames mobiles, il peut être utile, voire nécessaire, de connaître et d'exploiter la position d'une aiguille.

Si, en analogique, le problème est vite solutionné, en DCC, c'est un peu différent.

En effet, bien qu'il ne soit pas sinusoïdal, en DCC nous sommes en présence d'un courant alternatif au sens réel du terme puisque sa polarité change de sens alternativement avec passage par zéro, même si les signaux sont rectangulaires.

Dans ces conditions, selon la position de l'aiguille, on ne peut logiquement pas parler de polarisation du cœur en positif ou en négatif.

Il n'est pas évident dans ce cas d'identifier la polarité présente sur la pointe de cœur.

Pourtant, la solution existe et j'ai conçu ce petit montage pour donner la possibilité de savoir quel est le potentiel (J ou K) présent sur la pointe de cœur par l'allumage de l'une ou l'autre de deux Leds selon la position de l'aiguille. 

Ces deux Leds peuvent d'ailleurs être intégrées dans un TCO en fournissant une indication très fiable de retour d'information de la position réelle de l'aiguille.

Par ailleurs, j'ai voulu que ce montage, qui prélève nécessairement son alimentation sur la voie, ne risque pas de provoquer de détection qui pourrait perturber les rétrosignalisations, par exemple.

Les informations sont obtenues à partir d'une des deux files de rails (J ou K), c'est pourquoi, les leds sont montées "en série". 

En effet, bien que symétrique au niveau électrique, le fonctionnement correct n'est possible qu'à partir d'une des deux files de rails. 

Si cette précaution n'était pas respectée, de fausses détections d'occupations apparaîtraient et contrarieraient immanquablement le fonctionnement des rétrosignalisations.

Il est donc indispensable de bien repérer la file de rails concernée. Le plus simple est de faire le test :  Brancher les fils du module (J,K et coeur) sur une aiguille). Quelle que soit la position de l'aiguille, aucune détection parasite de rétrosignalisation ne doit apparaître.

A défaut, il suffirait d'inverser les connexions J et K arrivant sur le montage pour que tout rentre dans l'ordre.

A noter que les leds sont alimentées en alternatif et par conséquent, ne donnent pas leur plein rendement, mais ça reste bien suffisant pour un affichage sur TCO.

Le schéma est on peut plus simple :

En ajoutant la photo-diode d'un optocoupleur en série avec chacune des leds, il devient possible d'obtenir des niveaux logiques sur les sorties S1 et S2 en fonction de la tension présente sur la broche 5, (ici 5 Volts). 

Ceci étant, bien que totalement indépendant du courant DCC, on obtiendra sur la broche 4 un niveau logique pas encore totalement débarrassé de la composante DCC issue du phototransistor, lui-même commuté par la photodiode interne au rythme des salves du DCC.

Pour obtenir un niveau logique de sortie exploitable à destination de circuits extérieurs, il est nécessaire de redresser sommairement le signal obtenu sur la broche 4, d'où la présence de deux diodes.

L'ajout d'un condensateur permet d'obtenir un filtrage correct, la résistance de 22 Ohms quant à elle protège le phototransistor quand le condensateur, qui lorsqu'il n'est pas encore chargé, présente une trop faible impédance.

A partir de ce montage, le circuit fournit des niveaux logiques compatibles TTL ou CMOS (selon niveau appliqué sur la broche 5).

Personnellement, j'utilise ces niveaux logiques en retour d'information pour les traiter dans les décodeurs de feux de signalisation, dont la gestion du carré notamment (aiguille fermée ou ouverte).