Modules MILS et électricité.
Qu’est-ce que le MILS ?
MILS est un acronyme et signifie Modular Integrated Land Scaping, conçu à l’origine par les membres du club espagnol HispaLug. Leurs modules n’étaient à l’origine destinés qu’au terrain, et non à City, si bien qu’un véritable pêle-mêle de « modules MILS » pour la ville voit actuellement le jour. Dommage qu’aucune ne règle n’ait été rédigé ici comme il y en a pour les modules terrain que l’on peut retrouver ici MILS (Modular integrated Landscaping system for LEGO).
Ce fouillis de hauteurs de modules empêche de parler d’un système univoque. Chacun fait son truc. D’ACCORD, il utilise de nombreuses pièces, ce qui en fait une affaire coûteuse pour l’utilisateur moyen, d’où les différents «systèmes» qui utilisent moins de pièces. Heureusement, les clubs reconnus peuvent placer un vrac événementiel annuel ou biennal chez LEGO, ce qui peut raisonnablement réduire le coût d’un tel module. Tout comme FreeLUG, et il a été utilisé. Reste maintenant à choisir la hauteur de module à privilégier par rapport aux rues. Personnellement, je construis des modules MILS depuis plusieurs années et j’ai immédiatement pensé à celui de Michael Gale. Il y a environ 6 ans, il n’y avait pas encore autant de hauteurs de modules qu’il y en a actuellement, il y avait donc moins de choix. Je n’ai pas regretté une seconde ce choix, car du fait de sa hauteur unique, ses modules offrent tout de même quelques avantages par rapport aux modules bas que l’on trouve aujourd’hui. On peut prévoir un éclairage public fonctionnel, prévoir des feux tricolores fonctionnels à un carrefour, doter les maisons d’un éclairage pouvant éventuellement allumer ou éteindre les lumières des différents étages via un microcontrôleur. Ce sont des choses qui ne peuvent pas être faites avec les modules inférieurs car il n’y a pas assez d’espace pour accueillir l’électronique et le câblage.
Câblage et connecteurs.
Personnellement j’ai toujours eu l’idée de prévoir un câblage 4 fils, 2 fils pour une alimentation 9V en continu et 2 fils pour une alimentation commutable, un peu comme le câblage PF. L’alimentation constante est utilisée pour alimenter les feux de circulation et les microcontrôleurs afin qu’ils fonctionnent à tout moment. L’alimentation commutable sert à connecter l’éclairage public et fonctionne indépendamment de la tension fixe. En raison du fait qu’une connexion à 4 fils est utilisée, il faut s’assurer qu’il n’y a pas de court-circuit lors de la mise en place de jonctions en T dans une boucle. Ceci ne peut être réalisé qu’en plaçant les contacts verticalement.
Contacts à ressort.
Au début, j’ai utilisé les contacts à ressort suivants et les ai collés à un ‹ Tile 1 x 1 with Clip › (2555) avec de la super glue. Mais avec le temps j’ai trouvé qu’ils sont trop délicats. Les contacts sont très proches les uns des autres (le connecteur mesure 6 mm x 8 mm) et sont parfois en court-circuit. Le transport mal adapté peut faire plier les contacts et les rendre inutilisables.
https://www.flickr.com/photos/ztp/33521004458/in/photostream/
Ce type de connecteur peut éventuellement être utilisé à l’intérieur d’un bâtiment entre les étages, de sorte qu’ils peuvent toujours être séparés les uns des autres.
Pour :
- Le module peut être placé dans n’importe quelle direction sans problème de polarité.
- 2 alimentations séparées possibles, exemple : une alimentation fixe et une alimentation commutable.
Contre :
- Les contacts à ressort délicats qui se plient et se court-circuitent facilement lorsque les modules sont placés de manière imprécise les uns contre les autres.
- Durée de vie courte, voir note ci-dessus.
Broche Pogo
En raison de ces problèmes de court-circuit, j’ai cherché une autre solution et j’ai pensé la trouver dans l’utilisation de Pogo Pins. Cela pourrait changer la donne. Ils peuvent également être trouvés dans différentes formes et longueurs. Ce sont des pins à ressort qui sont plaqués or et plutôt chers.
Un type utile peut être la broche pogo Harwin P70-2200045. Il a une longueur de 8,2 mm avec une longueur mobile de 2 mm En regardant les dimensions de la broche, qui ne sont que de 0,9 mm avec un sommet rond, cela signifie également que les broches doivent être alignées très précisément, sinon vous aurez des problèmes de mauvais contacts. En raison du prix de revient élevé (> 0,8 € / pièce – voir liste ci-dessous) et des problèmes pratiques d'alignement des broches dans un support spécial, cette option a été rapidement abandonnée. Il doit également être reproductible et abordable pour l'amateur ordinaire. La taxe à l'importation et la TVA ont également joué un rôle dans ce cas s'ils sont commandés en Chine.Exemple de Maciej Drwięga (Flickr):
J’ai posé une question concernant les broches Pogo et voici sa réponse :
En général : j’essaie avec les connecteurs de la batterie du téléphone, je joue avec les pogo pins. Bien sûr c’est une solution très propre mais la connexion est fragile et pour les gros dioramas les connexions entre modules ne sont pas prévisibles. Surtout quand la table n’est pas parfaitement plane. Dans mon cas, cela arrive rarement, il est parfaitement plat. De plus, sur des dimensions plus grandes, il n’est pas parfaitement aligné goujon à goujon.
Et voici une autre réponse de sa part :
La solution avec des broches pogo fonctionnerait comme un charme avec deux ou trois modules sur une table plate.
La réalité est que la surface est généralement ondulée et, par conséquent, la connexion peut ne pas être trop serrée. C’est du moins ce que j’ai observé pour les grands présentoirs de trains Lego.
J’ai au total (pour l’instant) environ 50 à 60 connexions entre les modules. La dernière chose que j’aimerais faire lors d’un événement est de dépanner les broches pogo
Maciej
Donc là aussi il y a un problème d’alignement et des tables non plates.
Pour:
- Très petite résistance de transition (30 milli Ohm).
- Longue durée de vie.
- Le module peut être placé dans n’importe quelle orientation sans problème de polarité/court-circuit.
- 2 alimentations séparées possibles, exemple: une alimentation fixe et une alimentation commutable.
Contre:
- Assez cher.
- Les contacts doivent être très précisément opposés en raison de la petite surface de contact.
- Conteneur spécial que tout le monde ne peut pas réaliser.
Aimants en néodyme.
Ici aussi, il faut faire très attention à la façon de souder les aimants qui ont un pôle Nord et Sud. Les pôles similaires se repoussent et n’entrent donc pas en contact les uns avec les autres.
Pour:
- Bon marché.
Contre:
- Soudure trop froide entraînant une mauvaise liaison du fil à l’aimant.
- Le sens des aimants doit être respecté (pôle Nord & Sud).
- Percez un trou dans la pierre Technic de quelques millimètres de profondeur (5 mm de diamètre) pour placer l’aimant.
En raison des limitations des ouvertures utilisables de la brique Technic, une seule alimentation est possible (fixe ou commutable).
Connecteur JST-XH.
Une quatrième option qui peut être utilisée est l’utilisation de connecteurs JST-XH à 4 pôles.
Ces connecteurs ont la taille idéale pour une utilisation dans les modules MILS tels que celui-ci de Michael Gale. En remplaçant l’arc (3659) par 2 briques phares (4070) avec lisse (3070b), le connecteur s’insère juste entre les deux. Ces connecteurs peuvent être soudés à une platine électronique PCB spéciale et placés dans le module. Les connexions mutuelles des connecteurs 4 pôles sont réalisées avec des fils souples d’au moins 0,25mm². Les modules de rue ont un connecteur mâle et un connecteur femelle face à la rue. Il y a des connecteurs mâles sous les deux trottoirs. Cela permet de placer les maisons modulaires équipées d’un connecteur femelle sur n’importe quel côté de la rue. Un petit microcontrôleur (ex : ATTINY 85 – 5 I/O) peut alors être placé dans la « fondation » des maisons modulaires, qui se charge de contrôler l’éclairage du bâtiment. Je voudrais mettre en garde contre le connecteur femelle auquel 4 fils sont suspendus. Ces fils doivent mesurer au moins 30 cm de long ! Chez la plupart des fournisseurs de connecteurs, les fils n’ont qu’une longueur de 15 à 20 cm, ce qui est trop court. De plus, le diamètre du noyau du conducteur n’est généralement pas de 0,25 mm² mais plus fin. Je peux trouver ces connecteurs chez mon revendeur d’électronique local à Courtrai. Si quelqu’un est intéressé par cela, je veux toujours le commander là-bas pour vous contre paiement à l’avance.
L’alignement des modules avec les axes TECHNIC garantit que les deux connecteurs (mâle et femelle) s’alignent parfaitement et qu’il n’y a pas de problèmes de mauvais contacts avec une transition de table inégale.
PCB JST-XH
Les connecteurs JST-XH utilisent le PCB ci-dessous.
En prévoyant un connecteur mâle sous les deux trottoirs et un connecteur femelle pour un bâtiment, il est possible de placer les bâtiments des deux côtés de la rue.
Pour les modules de paysage et les modules de voies, vous pouvez utiliser 2 PCB et 2 connecteurs femelles avec fils, voir ci-dessous.
Cela implique qu’il y a une direction à ces modules, mais cela n’a pas beaucoup d’importance pour les voies, car il faut aussi tenir compte de la façon dont les traverses sont placées. En effet, vu la manière dont j’ai ballasté lesdites voies, sur une voie, la 1ere traverse est ballastée et pas la dernière et inversement sur l’autre voie. De ce fait les voies doivent être connectées dans une certaine direction, sinon nous allons nous retrouver avec 2 plaques emboîtées avec 2 traverses sans rien et sur l’autre voies, 2 traverses consécutives avec du ballast. Avec une ligne de chemin de fer ovale, vous remarquerez que les connecteurs seront du mauvais côté à un certain moment. Si vous avez bien à l’esprit la manière dont sont disposer les connecteurs mâles et femelles sur la plaque de voies, vous noterez que pour un bout de la ligne droite, vous aurez un connecteur mâle à l’extérieur et femelle à l’intérieur. Après avoir franchi le demi-cercle, la position du connecteur mâle sera à l’intérieur et femelle à l’extérieur. Comme solution, vous pouvez inverser les pistes électroniques à partir de l’emplacement, ce qui n’est pas toujours pratique. Une autre solution est d’utiliser une séparation physique du type de voies cachées, tel que l’on peut le voir dans les maquettes de train HO ou peut être vu ici :
Souder les connecteurs
Lors du soudage des connecteurs mâles sur le circuit imprimé, les points suivants doivent être respectés.
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Le côté avec le texte dessus est la partie supérieure. Placez un connecteur mâle sur le dessus aux deux extrémités (question de stabilité). Attention au sens du connecteur à souder !
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Maintenez les connecteurs et tournez le PCB de sorte que les broches pointent vers le haut.
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Placez-le maintenant sur la table tel que décrit ci-avant.
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Coupez les broches du connecteur contre le PCB. Utilisez pour cela une pince coupante adaptée : une pince d’électronicien et non pas d’électricien ! Voir les images ci-dessous.
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Soudez maintenant les 4 broches d’un seul connecteur. L’autre est là pour la stabilité.
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Une fois que les points de soudure ont suffisamment refroidi, le PCB peut être retiré de la table.
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Retirez le connecteur non soudé et utilisez-le pour la prochaine platine . Répétez maintenant du point 1 au point 7 jusqu’à ce que toutes vos platines requises soient prêtes.
Souder le câblage
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Si des fils à 2 conducteurs joints sont utilisés, coupez-les d’abord sur quelques cm et dénudez les extrémités sur environ 3 mm.
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Assurez-vous que les fils souples ne sont pas défaits, si c’est le cas, retordez-les ensemble. Ceci est nécessaire pour éviter un éventuel court-circuit avec le point de soudure adjacent.
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Etamez maintenant les extrémités de vos 4 fils.
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Si possible, placez le circuit imprimé dans un petit étau ou assurez-vous qu’il est bien serré.
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Mettez un peu (pas trop, mais assez) de soudure sur le point de soudure.
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Placez maintenant la bonne extrémité étamée d’un fil sur le point de soudure étamé. Faites attention à vos couleurs afin qu’aucun fil ne soit inter changé lors de la soudure.
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Soudez maintenant les deux ensembles (le fils et la platine).
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Vérifiez si votre soudure est bonne.
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Répétez maintenant du point 5 au point 8 jusqu’à ce que les 4 fils soient soudés.
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Répétez maintenant du point 1 au point 9 jusqu’à ce que toute les platines PCB soient connectées.
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En cas de doute, prenez un multimètre pour vérifier votre câblage pour les couleurs permutées.
Le numéro 1 du connecteur est toujours imprimé sur le PCB, voir l’image du PCB. Les chiffres 2, 3 & 4 ne sont pas mentionnés. Lors de la vérification avec le multimètre, tous les fils de la même couleur doivent correspondre à la numérotation correcte. Comme vous le remarquerez sur la photo, en utilisant les mêmes connecteurs femelles, le fil marron est soudé au numéro 1, le rouge au numéro 2, l’orange au numéro 3 et le jaune au numéro 4.
Direction des modules
Ici, je veux clarifier quelque chose sur la direction des modules.
Si un éclairage public est installé, ils sont tous du même côté de la rue et non croisés, donc ils sont aussi dans une certaine direction.
De plus, tous les modules ne doivent pas être câblés, je m’en tiens actuellement à tous les modules de rue et à certains modules de piste et de terrain pour connecter l’alimentation électrique depuis l’extérieur du réseau (transfo) vers l’intérieur de la maquette.
Avec un rail dans un ovale, les connecteurs du ‹ rail supérieur › seront tournés de 180° par rapport au ‹ rail inférieur ›. L’explication est donnée plus haut dans l’article.
Ici, les rails peuvent facilement être inversés si vous utilisez la même façon de ballaster que moi.
Voir : https://live.staticflickr.com/4501/37129567803_2ff37ee66f_b.jpg
Pour:
- Facile à réaliser par n’importe qui.
- Moins cher que les broches Pogo.
- Contact fiable.
- 2 alimentations séparées possibles, exemple : une alimentation fixe et une alimentation commutable.
Contre:
- Utilisation d’une platine PCB ad hoc pour souder le connecteur mâle.
- Plus cher que les aimants.
- Disponibilité des connecteurs femelles JST-XH avec fils de 30cm / 0.25mm².
- Orientation dépendant des connecteurs mâle et femelle.
Placement du connecteur femelle avec fils.
Lorsque vous placez le connecteur femelle avec les 4 fils, il doit être placé dans un demi pli en S, voir l’image ci-dessous. Cela garantit que les fils disparaissent assez facilement sous la rue sans double battement. Pour connecter facilement le connecteur femelle au connecteur mâle, assurez-vous que le connecteur femelle peut être retiré d’environ 5 à 6 cm sous la rue, voir la deuxième image ci-dessous. Lorsque les deux connecteurs connectés, vous pouvez guider les fils tout en glissant les modules l’un vers l’autre. Veillez simplement à utiliser les axes TECHNIC de L=4 pour aligner les modules, ce qui permet la « disparition » facile du connecteur femelle entre les briques phares à tuile.
Sources:
Type Contact - Info – prix / pièce(s) (prix de 29/05/2023) TVA incluse Par xx pièce
- Contacts à ressort - https://m.nl.aliexpress.com/i/32746341864.html AliExpress – € 7,95 / 20 pièces.
- Goupille pogo Harwin P70-2200045 - https://uk.farnell.com/c/test-measurement/test-connectors-ic-clips/spring-loaded-contacts-probes?brand=harwin&connector-type=spring-loaded-pin - be.Farnell.com - € 0,925 / pièce.
ou
https://www.mouser.be/c/?q=pogo%20pin&m=Harwin&NewSearch=1 - Mouser - € 0,996 / pièce.
Fiche de données: https://cdn.harwin.com/pdfs/P70-220.pdf - aimants - Power Magneten 5 mm 100 stuks | bol.com - Bol.com – € 16,69 / 100 pièces.
JST-XH 4P femelle 30cm diamètre fil = 0.25mm² - D’Tron – Courtrai (B) - € 1,10 / pièce.
*JST-XH 4p mâle - https://www.tinytronics.nl/shop/nl/kabels-en-connectoren/connectoren/jst-compatible/jst-xh-4p-compatible-printplaat-connector-male-90 - [TinyTronics]TinyTronics: Electronics for a tiny price!) - € 0,15 / pièce.
*JST-XH 4P PCB - Ludo.soete@scarlet.be - € 55,66 / 800 pièces (commandé en Chine par quelqu’un avec un numéro de TVA).
Clause de non-responsabilité :
Les informations ci-dessus sont à titre informatif uniquement. Les prix peuvent changer à tout moment.
**Attention :**
Je ne fais pas de commandes pour ces platines, mais je peux fournir les fichiers pour les fabriquer.
La platine est dessinée avec Dip Trace.
Une version jusqu’à 300 broches peut être téléchargée gratuitement sur :
Sincères salutations,
Ludo