アクセサリデコーダの製作 その３

昨日、まとまった時間がとれたので、一気に完成させました。回路は前回から少し変わっています。

Lemaco のスローアクションポイントマシンは、ポイントのてこを動かすパーツをモーターでスライドします。一定距離動いた後、マシン内部のスイッチを押す構造になっていて、物理的に電源が切れるようになっています。ですので、正常動作しているうちは、電流は流しっぱなしでよいのですが、マシンの不調で転換途中で停止した場合は、モーターを焼損する可能性があります。そこで、モーターの BEMF 電圧を監視して、モーターが停止した場合は電流を止める機能を追加しました。また、ポイントの開通方向が分からないので、既に開通済みの方向へ再度転換しようとした場合 (つまりモーターが回らない場合) も、電流を止める機能を追加しました。念には念を入れて、タイムアウトによる強制断の機能もあります。

回路図には調整箇所が 2箇所 (VR1, VR2) あって、実際に使うには結構面倒です。まず、VR2 で、ポイントマシンにかける電圧を決めます。転換速度に影響するので、お好みで C2 の電圧が +8.5 〜 12V 程度になるように調整します。次に、ポイントマシンを動作させ、 PIC の RA1 (18pin) と GND (5pin) 間の電圧を、モーターが回転中に測ります。この電圧より、やや高い (+0.2V 程度) 電圧が PIC の RA2 (1pin) とGND (5pin) 間に印加されるように、VR1 を調整します。VR1 の調整はシビアなので、高回転型の可変抵抗器が必要です。こういうのはダメです。

ソフトウェア的には、タイムアウトの時間などを少し調整する必要があります。ポイントマシンの個体差に起因するので、この辺が限界です。nucky さんが作成したプログラムには、DCCパケットの受信のために、PIC マイコンの動作速度の誤差を吸収するパラメタがあるのですが、私の作成したものは、あらかじめ誤差を考慮の上で受信するので、こちらは調整不要です。

実際に使う上では、ややハードルが高いように思います。ソフトウェアは要望が多ければ公開します。BEMF なしバージョン (時間管理のみ) ならば、割と簡単に使えるかもしれません。

静岡鉄道 デワ1

ご無沙汰しています。多忙なため、鉄道模型をいじれていません。こういうのは、本当に鬱になりますね…。

キャラメルN の静岡鉄道デワ1 を買いました。試作品の写真とかを見ていると、やや不安だったのですが、想像していたよりシャープにできています。試作品と違って、窓ガラスもちゃんと入っています。

一応、Nゲージとして売られています。確かに Nゲージの線路は走れますが、Nゲージの車両より大柄なので、建築限界を支障します。Bトレのレイアウトでは、残念ながら走行できないですね。Nゲージと銘打つ以上は、1/150 スケールじゃないとおかしいのでは？　デフォルメというのは、こういうことなのですか？

大柄なので、DCC デコーダを積むのは、訳ないです。が…ここまでデカいとデコーダを積む気にもなれません…。

アクセサリデコーダの製作 その２

先日から作っているアクセサリデコーダは、プログラムが大方済み、ハードも固まってきました。一応回路図は公開しますが、モータードライバの TA7257P が生産中止なので、今からでは入手困難かもしれません。プログラムは、nucky さんのものをベースに作っていたのですが、気がついたらほぼすべての箇所を全面的に書き直して、nucky さんのコードは跡形もなくなってしまいました (汗) 。

nucky さんの掲示板で議論になっている、フォトカプラまわりの定数 (上の回路図で言うと、R1 と R2) ですが、私の回路では、どちらも 1kΩを採用しています※。理由は、TLP521 のデータシートを見ると、入力側の LED は 5V 2mA 程度流した状態で点灯するまで 2μS 、出力側は 1.9kΩのプルアップ抵抗使用時に、フォトトランジスタがオフになるまでに 25μS 程度の遅延が生じるとのことなので、手持ちの抵抗器の中から、これに準じた値で選んでいます。ちなみに R2 は 4.7kΩや 2.2kΩではだめでした。掲示板では 680Ωがよいのではないか、という結論になっていますが、データシートの遅延値を信用するに、そこまで電流を流す必要はないように思います。ただし、この定数は、私が書いたプログラムを使った場合なので、nucky さんのプログラムで動くかどうかは分かりません。

※ 正確には R1 は 1/4W 2.2kΩ を 2本並列にした合成抵抗で、およそ 1.1kΩ です。これで 22V 程度を流すコマンドステーションを使った場合、抵抗器 1本当たり、0.01mA × 22V = 0.22W で 1/4W をクリアできます。

ピンが余ったので、逆起電圧の検知によるポイント転換中／完了検知を行おうとしています。これは、回路・プログラムともまだ作っていません。連休中にやろうと思います。

アクセサリデコーダの製作

nucky さんのアクセサリデコーダを参考に、Lemaco スローアクションポイントマシン用のデコーダを作りました。まだハードだけで、ソフトはこれから作ります。

我が家のレイアウトに合わせて、色々変えました。かゆいところに手が届く、これが自作する最大の強みです。

• Lemaco の スローアクションポイントマシン用にしました。ソレノイドに大電流を流すための、大容量電解コンデンサは不要です。
• 6基のポイントマシンを制御できるようにしました。このために、18pin の PIC16F628 を採用しています。まだ 2pin 余っているので、最大 7基までコントロールできるはずです。
• ポイントマシンにかける電圧を (写真手前の可変抵抗器で) 調整可能にしました。DS52 では、線路電源を整流しただけの 13V (DCS50K の場合) がもろに流れていたので、定格を 1V オーバーしていました。モーターの動きも速く、音もうるさかったです。作例では、8.5V くらいまで落としています。
• 不安な箇所の定数を変更。線路電源の LED がほんのり暖かくなっていたので、nucky さんの回路図で言うと、R1 を 680Ω から 1kΩにしました。この箇所の電圧はコマンドステーションによって変わるので、複数のコマンドステーションにつなぐ可能性のある場合は、低電流ダイオードにしないと LED が壊れるかもしれません。ちょっと高くなりますが、安全には代えられません。
• 不要なLEDは省略しました。
• DS52 と Lemaco のスローアクションポイントマシンの組み合わせで発生する、線路電源を ON にした瞬間にポイントが動くことがある仕様を修正しました。ポイント数が少ないときは、それほど問題になりませんが、数が多くなるとコマンドステーションの定格最大電流を超えてしまう可能性があります。

DS52を置き換える目的で作成しました。DS52 3つを、1つの基板で置き換えています。大きな電解コンデンサが不要になるので、サイズが小さくなり、DS52 運用上の問題点を解消しています。

Ｂトレと大きさを比べると、こんなです。このサイズに収めるのは、ちょっと無理矢理な感じですが…。

Loconet アダプタ (USB 版) の製作

Loconet アダプタを作りました。Nucky さんのサイトで紹介されている回路図を元に作っています。

今回の製作では、オペアンプは LM358 を使っています。LM393 よりは入手が容易ではないかと思います。ピン配置は同じなので、回路図的には変更はありません。ジャンパの代わりに 0Ω抵抗器を多用しています。なお、パイロットランプ等の LED は省略しています。

Nucky さんの作例では、ローゼットの中に組み込んでいますが、私は DCS50K の空いているスペースに入れました。ローゼットの中に組み込むよりはスペースに余裕があるので、製作は楽だと思います。DCS50K を加工しないといけないですが…。

パソコンからは、列車の制御ではなく、主にポイント制御をしようと思います。

末筆ですが、先人たちの英知に感謝いたします。

大宝八幡宮のあじさい

大宝八幡宮に行ってきました。この時期、大宝八幡宮はあじさいが咲いています。関東鉄道常総線に乗り鉄の際は、立ち寄ってみてはいかがでしょうか。

• 公式ホームページ: http://daihou-hachimangu.org/
• 関東鉄道常総線大宝駅から徒歩5分 (300m) (マピオンで道順を見る)
• 明治39年4月 重要文化財指定

蒲原鉄道 ED1 冬鳥越に

村松駅跡地に保存されていた蒲原鉄道 ED1が、冬鳥越スキーガーデンに移されました (新潟日報の記事) 。

県央情報交差点では、もう少し詳しい記事があります。今まで野ざらしだったので、サビサビですね。

この夏は冬鳥越に行こうかと思います。

記事に書かれている同じタイプの機関車がもう 1両ある、というのは、北陸鉄道 ED20 のことでしょうか？　こちらはまだ現役ですよね。