Moteur lent pour aiguille LGB

Le matériel de voie au 1/32ème n'est pas à proprement parler d'une fidélité "modéliste", néanmoins, c'est solide car assez rustique.

Les moteurs d'aiguille sont solides également mais présentent un défaut majeur, à savoir qu'ils sont bruyants avec un fonctionnement brusque sans aucune progressivité dans le déplacement des lames. Ce côté rustique en contrepartie, permet d'utiliser un moteur un peu particulier, mais qui à l'avantage de pouvoir fonctionner en milieu humide, comme c'est souvent le cas dans les trains de jardin.

A la demande d'une de nos adhérentes (elles ne sont pas légion dans nos clubs), je lui ai proposé de concevoir et de lui fabriquer des moteurs d'aiguilles fournissant un déplacement lent et réaliste des lames. 

Ces aiguilles étant destinées à son réseau intérieur, il est donc tout à fait possible d'y loger des composants électroniques sans problème.

Comme à mon habitude, je me suis orienté vers les servo-moteurs de radiocommande. J'ai choisi un modèle du type SG90 Pro avec un débattement annoncé de 180° et non 90° comme la plupart des servos classiques. Ce débattement plus important, permet d'utiliser un palonnier plus court car la place est comptée en hauteur dans le boîtier, et le palonnier doit être le plus court possible.

Pour piloter ce servo, cette fois pas de DCC mais un fonctionnement analogique classique commandé à partir d'un simple interupteur qui donne deux états logiques au microcontrôleur PIC12F675, du moins dans un premier temps.

J'ai voulu que le matériel électronique et le servo (y compris son câble 3 conducteurs trop long pour cet usage) soient intégrés dans un boîtier de mêmes dimensions que ceux des moteurs d'origine.

Bien évidemment, ce boîtier a été fabriqué à l'imprimante 3D dessiné avec un logiciel de CAO 3D, FreeCad en l'occurrence, logiciel en Open Source, donc libre de droits et régulièrement mis à jour.

Les fichiers *FCStd et *stl correspondants sont disponibles sur demande (me contacter sur ce blog ou sur le site du CFN).

Ce premier point a défini la première partie du cahier des charges de la conception du boîtier, le servo occupant déjà une partie non négligeable de l'espace disponible.

Pour la partie électronique, c'est donc à un microcontrôleur du type PIC12F675 monté sur support DIL 8 broches qu'il est fait appel. A noter qu'une version CMS aurait été tout à fait possible, mais pas nécessaire dans la mesure où la place disponible reste suffisante. 

Une fois le programme introduit dans sa mémoire flash, et avec quelques composants périphériques réunis sur un petit circuit imprimé dessiné "sur mesure".....

.....on dispose du circuit électronique complet capable de manoeuvrer les lames en douceur à partir d'un simple interrupteur ON/OFF déporté.

Le montage est prévu pour pouvoir ajuster très finement les butées des positions directes et déviées à l'aide de deux potentiomètres multitours.

Enfin, un troisième potentiomètre permet d'ajuster la vitesse de déplacement entre les deux positions extrêmes.

Le moteur lent est prêt à être raccordé mécaniquement à l'aiguille grâce à la petite tirette à réaliser en CAP 8/10èmes qu'il faudra mettre en place avec soin avant de fixer les 2 vis sur les traverses de l'aiguille. Cette tirette comporte une boucle en forme de "U" destinée à fournir un effet de ressort sur les deux positions extrêmes de manière à bien plaquer les lames sans forcer sur la mécanique du servo. 

Après raccordement de la ligne d'alimentation, manoeuvrer plusieurs fois l'interrupteur pour vérifier les positions des lames de chaque côté.

Ceci étant, dans la mesure où il est possible de régler avec précision les deux positions extrêmes, une tirette sans ressort est également possible mais sans assurer la sécurité du servo. En revanche, il est indispensable de respecter une longueur totale de 34 mm (+ ou - 1mm).

Le fonctionnement définitif sera obtenu après plusieurs manoeuvres et ajustements des positions déviées ou directes. C'est la pose du couvercle qui vient verrouiller la position verticale de la tirette à sa place.

Pour la partie électrique, un bornier 3 points est prévu pour recevoir l'alimentation continue de 8 à16 volts entre les bornes 1 (vcc) et 2 (vdd, commun négatif) et enfin sur la borne 3 un des pôles de l'interrupteur dont l'autre pôle sera relié entre la masse négative (vdd) borne 2 .

Le schéma électronique, le typon du circuit imprimé et le fichier hexa sont disponibles via le site en me contactant.

Bonne réalisation.

JMG - 2024