Module de sonorisation d'un réseau

Ce module permet de sonoriser un réseau en générant des annonces en gare (départ et arrivée des trains), la sonnerie d'un passage à niveau, etc...
Il y a plusieurs haut-parleurs connectés au module et celui-ci permet de choisir le haut-parleur qui reçoit le son.
Actuellement, il n'y a que deux haut-parleurs sur le réseau: un dans la gare et un autre dans la maison de garde barrière près du passage à niveau.

Chaque position du rotacteur correspond à un son sélectionné par le nom du fichier sur la carte SD et à un haut-parleur sélectionné par la sortie 5 de l'ARDUINO.

Le module est constitué des composants suivants:
- un ARDUINO UNO
- un lecteur de carte SD
- une carte SD de 2 Go
- un amplificateur audio
- un module rotacteur DFRobot SEN0156 à 12 positions
- un bouton poussoir
- un relais pour choisir le haut-parleur qui reçoit le son
- une batterie Li-On de 7,5 Volts

Le schéma est donné sur la figure ci-dessous:



Le lecteur de carte SD qui coute 3 Euros chez tiptopboards.com. est connecté au bus SPI de l'ARDUINO UNO comme suit:
- MOSI - pin 11
- MISO - pin 12
- CLK - pin 13
- CS - pin 10
Il faut aussi connecter la masse et les alimentations +3,3V et 5V.

Les fichiers audio sont stockés sur la carte SD. Chaque fichier audio doit être au format wav avec les caractéristiques suivantes:
- fréquence d'échantillonnage 16 KHz
- codage sur 8 bits
- mono

Le module rotacteur DFRobot SEN0156 à 12 positions permet de choisir le fichier audio à diffuser. La sortie analogique, proportionnelle à la position choisie, est.connectée à l'entrée analogique A0 de l'ARDUINO UNO
Le bouton poussoir connecté à l'entrée 2 de l'ARDUINO UNO permet de lancer la lecture du fichier audio

Un ampli audio de 3,5 W de marque KENO est utilisé pour amplifier le son produit par l'ARDUINO sur la sortie 9.
La sortie de l'ampli audio est connectée à un relais qui permet de choisir le haut-parleur.
La bobine du relais alimenté sous 12 volts est connecté à un transistor BC337 dont la base est reliée à la sortie 5 de l'ARDUINO avec une résistance de 1K en série.

Chaque haut-parleur a une impédance de 8 Ohms et une puissance de 1 Watt.

Vous pouvez voir ci-dessous une photo du module de sonorisation avec les deux haut-parleurs.



Et voici une vue des composants dans le module.



Pour générer un son avec un ARDUINO, il faut utiliser une librairie dédiée ( TMRpcm WAV library.) que l'on peut télécharger à cette adresse: https://github.com/TMRh20/TMRpcm en complément de la librairie SD qui gère le lecteur de carte SD.

Vous pouvez télécharger le logiciel pour l'ARDUINO ainsi que des exemples de sons à insérer sur la carte SD en cliquant ici.

Module avec commande des sons par un décodeur DCC

Il est possible de commander ce module en DCC en ajoutant un décodeur DCC réalisé avec un Arduino pro-mini conformément au schéma ci-dessous:



Le signal DCC est appliqué à l'entrée 2 de l'Arduino par l'intermédiaire d'un diviseur à résistances et d'un condensateur. Le décodeur DCC est connecté au module audio par une liaison série entre la sortie TX du décodeur DCC et l'entrée RX du module audio.L'adresse du décodeur est 91 et les sons sont commandés par les fonctions suivantes:
annonce de gare N°1 sur HP1 actionné par F1
annonce de gare N°2 sur HP1 actionné par F2
annonce de gare N°3 sur HP1 actionné par F3
annonce de gare N°4 sur HP1 actionné par F4
sonnerie de PN sur HP2 actionné par F5

Vous pouvez télécharger les programmes pour les deux Arduinos en cliquant ici.

Le dossier nommé sono_reseau.zip comprend les dossiers suivants:
- le programme intitulé "arduino_audio"pour l'ARDUINO UNO qui génére les sons
- Le dossier TMRpcm à placer dans le dossier "Libraries" du logiciel ARDUINO
- le dossier qui contient les annonces de gare à insérer sur la carte SD
- le programme intitulé "decodeur_dcc_fonction"pour l'ARDUINO PRO MINI qui décode le signal DCC



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