Les circuits de mémoires sont des cms fonctionnant sous 3,3V. Ceci nous oblige à faire fonctionner aussi sous 3,3V le PIC, les potentiomètres et l’oscillateur. Pour le contrôleur CAN nous avons opté pour le modèle MCP2562 qui fonctionne sous 5V mais dont les entrées-sorties sont sous 3,3V ce qui assure la compatibilité. Du coup la carte comporte 3 tensions. La carte reçoit du 15 V continu d’une alimentation externe générale. Sur la carte un régulateur 12V permet d’alimenter l’ampli audio. À partir de ce 12V un régulateur 5V/100mA et un régulateur 3,3V/250mA alimentent l’électronique numérique.

La nécessité du 5V provient du contrôleur CAN. Les modèles 3,3V ne nous garantissaient pas des niveaux de tension des lignes CANL et CANH suffisante et l’on craignait pour la fiabilité.

Le circuit imprimé est bien rempli ! Il a été réalisé comme d’habitude avec le logiciel Canari réalisé par Pierre. Cet outil qui tourne uniquement sur Mac OS X permet de dessiner les schémas théoriques et ensuite d’organiser le circuit imprimé. Une fois routé, la validité du circuit imprimé est testée en respect des normes du fabricant. Toute anomalie ou erreur est détectée. Si les schémas sont bons, le circuit imprimé sera bon lui aussi ! Canari engendre les fichiers Gerbers et l’on peut passer commande en toute quiétude !

L’organisation de la carte est basée sur une bonne séparation entre la partie audio et la partie numérique. De petits condensateurs sont placés sur les alimentations de chaque circuit intégré. Une masse propre a été routé à part afin de la relier sur la masse générale ensuite.

En bas vers la gauche, on distingue les empreintes des 2 circuits de mémoire. On peut les monter soit directement par soudure sur la carte, soit en utilisant une plaquette d’adaptation DIL8. Ceci pour les essais.

Toutes les entrées/sorties du PIC sont utilisées.

Comme mentionné plus haut la carte comporte 3 alimentations : 12V, 5V et 3,3V. Pour ne pas perturber la partie numérique de la carte, une masse propre et une masse sale ont été définies séparément pour forcer le routeur à alimenter la masse propre sur la sale. Un strap relie les deux masses ensemble au final sur la carte.

La partie analogique comporte 4 fois le même montage. Les amplis audio sont alimenté sous 12V. Le connecteur de sortie sur la droite permet le branchement des haut-parleurs.

On voit ici 4 circuits de mémoire mais en réalité on peut monter 2 au maximum. La carte permet pour chaque circuit de souder directement le cms sur sont empreinte ou bien de le placer sur une carte d’adaptation DIL8 pour les premiers essais. L’empreinte cms et l’emplacement du DIL8 sont au même emplacement sur la carte.

L’interface CAN est très simple. Elle utilise le contrôleur MCP2562 qui fonctionne sous 5V mais dont les entrées-sorties sont sous 3,3V ce qui assure la communication avec le PIC qui lui aussi est alimenté en 3,3V. Le strap avec la résistance de 120 Ω permet de définir la carte comme étant une carte de terminaison en bout de réseau. Il suffit de mettre le strap pour que la résistance devienne active. Toutes mes cartes relié au CAN comporte cette résistance et ce strap ce qui permet au besoin de modifier facilement la topologie du réseau CAN ou bien de tester la carte en dehors du réseau du train.

Les cartes gravées par ElectroDragon sont arrivées. Onze exemplaires dans le paquet de sorte que j’ai 22 cartes de sonorisation disponibles.

Un montage d’essai a été réalisé. Les résultats ne sont pas toujours à la hauteur à cause de la plaque d’essai ! En effet les contacts ne sont pas toujours très bons et de plus toutes les liaisons entre plots de la plaque et les fils volants contribuent à des influences mutuelles conduisant à des effets parasites. Le haut parleur sortait un son très perturbé qui a disparu totalement en changeant simplement l’emplacement d’un fil de masse ! Ces problèmes disparaissent ensuite avec le circuit imprimé si l’on prend quelques précautions au niveau du routage.

Les essais ont été réalisés avec un son bref et répétitif placé en mémoire du PIC et non pas dans la flash externe. En effet, introduire le fichier de son dans cette mémoire exige le développement du programme avec le CAN. Placer sur la plaque d’essai la mémoire et l’interface CAN devenait compliqué et hasardeux. Les tests à ce niveau se feront sur la carte définitive sur circuit imprimé.

La qualité est au rendez-vous aussi bien au niveau de la gravure que de l’impression des symboles. J’ai choisi la couleur jaune pour différencier facilement par rapport aux autres cartes. Une petite erreur sur mon schéma théorique a conduit à une piste court-circuitant l’entrée et la sortie du régulateur 12V (Reg3 sur la photo). Rien de très grave, le problème est vite résolu avec un cutter.

Une première carte est montée. L’erreur étaient bien sûr au niveau du schéma théorique puisque le processus de fabrication du circuit imprimé est totalement contrôlé par Canari (Si les schémas sont bons, le circuit imprimé est bon). Fort heureusement l’erreur est facile à corriger avec une simple incision pour couper la piste erronée. C’est déjà chose faite sur les 22 plaques.

Ce circuit cms contient 8 Mo de mémoire sérial flash pour mémoriser le son. Pour les premiers essais d’utilisation de la mémoire, le circuit est monté sur une plaquette d’adaptation donnant une interface DIP8. Le circuit imprimé est conçu pour recevoir ce support ou bien pour souder directement le cms.

Pour souder le cms, il est placé bien à plat avec précision à sa place et les 4 connexions d’un côté sont soudées. L’autre côté est soudé ensuite en retirant la pince. J’utilise un flux à base de colophane pour être certain d’une soudure de qualité.

Le circuit sur son support DIL8 est en place sur la carte.

La carte peut recevoir 2 circuits si nécessaire ce qui porte la mémoire à 16 Mo. Avec les deux mémoires et du son échantillonné à 15,625 kHz, cela représente 17 min de son environ. C’est très confortable.

Les quatre sorties de la carte fonctionnent. Il restera encore à tester le programme qui lit et écrit la mémoire ainsi que l’interface CAN. Sur cette carte, le contrôleur CAN n’est pas encore en place sur son support.

Vue du dos de la carte. Il reste aussi 2 condensateurs de filtrage qui me manquaient à placer auprès des régulateurs de tension. Leur absence ne semble pas être gênante mais je les ajouterai avant de mettre en place la carte sur le réseau.