Les bases du protocole

1. Les signaux électriques

On pourrait imaginer que la transmission numérique des signaux se fait en modulant une onde porteuse, comme cela se passe avec un modem. Mais il n’en est rien : le signal DCC est envoyé sans modulation sur les rails, seuls les niveaux électriques sont modifiés. Le 0/5 V ne conviendrait pas aux locomotives, habituées à bien plus pour fonctionner.

Les caractéristiques du signal sont donc les suivantes :

Le signal est modulé en largeur d’impulsion :

En pratique, le signal envoyé aux locomotives ressemble à cela :

Comme il n’y a pas de limite maximale à la durée du signal à 0, le plus pratique est de se baser sur le double de la valeur du signal à 1, soit 116 µs. Ceci permet de gérer l’émission du signal...

1. Les plages d’adresses

Toutes les adresses ne sont pas utilisables pour commander des convois. Dans le cas de l’adressage sur 1 octet, seuls 7 bits sont destinés à coder l’adresse de destination, ce qui permet 128 combinaisons. Cependant, les décodeurs de locomotives n’acceptent que des adresses comprises entre 1 et 99, les autres sont réservées pour des usages spéciaux :

1. Les crans de traction

En numérique, la variation de vitesse n’est pas continue comme en analogique. Il y a un certain nombre de niveaux, que l’on appelle des crans. Ce terme technique est issu de la terminologie en vigueur pour les vraies locomotives électriques, avant l’apparition de l’électronique de puissance (avant les années 1970), où le réglage de la puissance moteur était effectivement limité à un certain nombre de « crans de traction ». En DCC, il peut y avoir 14, 27, 28 ou 128 crans. Bien évidemment, plus ce nombre est élevé et plus il y a de la fluidité dans le pilotage de la locomotive. En marche à 14 crans, les changements de vitesse restent encore assez perceptibles.

En mode 14, 27 et 28 crans, seul 1 octet de données est nécessaire pour transmettre l’information de vitesse, mais il en faut 2 si l’on est en 128 crans. Le mode de fonctionnement doit être sélectionné dans le décodeur. Les décodeurs récents sont livrés déjà configurés en mode 28/128 et peuvent simultanément décoder les deux modes. Par contre, il faut agir sur les variables de configuration pour passer en mode 14/27 crans, mais ce n’est nécessaire que si l’on utilise une ancienne centrale...

1. Des possibilités ludiques

Elles permettent d’activer des fonctionnalités supplémentaires qui augmentent le réalisme du comportement de la locomotive. Les possibilités sont nombreuses, mais dépendent essentiellement du modèle de décodeur choisi. Seuls les décodeurs les plus sophistiqués sont à même de toutes les supporter. Leur usage le plus basique consiste à allumer les phares blancs dans le sens de la marche, et rouges dans le sens opposé. Pour plus de réalisme, on peut éteindre les phares rouges dès qu’un convoi est attelé à la locomotive, et aussi allumer un éclairage en cabine. 

Passé cette première étape, de nombreuses possibilités supplémentaires s’offrent au modéliste passionné, celles qui suivent n’en représentant qu’un petit échantillon :

1. La diffusion généralisée

La plupart des commandes spéciales sont émises par diffusion généralisée (broadcast). C’est donc l’adresse 0 qui est utilisée pour cela. Toutes les locomotives sont censées recevoir et prendre en compte les messages émis sur cette adresse. Les commandes qui suivent utilisent la diffusion généralisée.

2. La remise à zéro

Son nom officiel est RESET.

00000000 0 00000000 0

Cette commande porte bien son nom étant donné qu’elle ne contient que des 0. Tous les décodeurs qui la reçoivent doivent se mettre dans le même état qu’à la mise sous tension.

3. L’arrêt généralisé

00000000 0 01000000 0

Cette commande permet d’arrêter toutes les locomotives présentes sur le réseau. C’est un arrêt d’urgence, donc immédiat. Couper carrément l’alimentation a le même effet et l’avantage d’être plus fiable.

Si on y regarde de plus près, on constate qu’il s’agit tout simplement d’une commande de vitesse nulle, en mode 14/28 crans, envoyée à toutes les locomotives.

Lors du démarrage d’une centrale DCC, il est recommandé d’envoyer immédiatement des commandes de remise à...

1. La programmation en voie

Cette commande permet d’accéder aux variables de configuration d’une locomotive en cours de circulation sur les voies, d’où son nom. On parle aussi de mode "POM" (program on the main). Ce n’est pas une diffusion généralisée, il faut préciser l’adresse de la locomotive destinataire du message au moyen de 1 ou 2 octets d’adresse, qui doivent donc précéder cette commande. Par ailleurs, elle est suivie de 1 ou 2 octets de données, qui permettent le paramétrage de la commande. 

111xxxxx 0

Les x représentent l’opération à effectuer. Il y a plusieurs possibilités et elles seront détaillées dans le chapitre Les variables de configuration.

Cette méthode de configuration ne permet pas de changer l’adresse du décodeur. Pour ce faire, il faut passer par le mode service.

2. La programmation en mode service

Passer en mode service permet d’accéder à toutes les variables de configuration, y compris le choix de l’adresse du décodeur. C’est un mode de programmation plus contraignant, car la locomotive doit être à l’arrêt. Il est fortement recommandé qu’elle soit placée sur une voie isolée du reste du réseau, car les commandes envoyées par ce mode...