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2018年11月 6日 (火)

ミント缶Ⅳ用のミント缶Ⅳ

ミント缶ⅣでI2C通信

  私の暮す自治会主催の展示で大勢のキッズ達が遊びに来てくれましたが、DCCコントローラの取り合い、車輛の奪い合いで大混乱。一人一台のスロットルの必要性を痛感しました。私は一人引き籠りで遊んでますので、複数の動力車でもDCCコントローラ1台で運転する方が操作性が良いと思っていましたが、次回展示の必要性に迫られてミント缶Ⅳ2台のI2C通信の実験を開始しました。

ミント缶Ⅳスロットル

  スロットルはI2Cマスターとして、速度調節とファンクション操作をミント缶Ⅳへ送信します。12V系のDCC回路は実装せず、DSCoreの実行をWire.writeに置き換えます。ミント缶Ⅳ側のオーバーヘッドを最小にする為、コマンド体系を最近検討を始めたNMRA TI-9.2.3で定義されているSUSI-I/Fを参考にして4バイトに制限しました。

byte aIICText[4];

aIICData[0] = gLocAddress % 256;
aIICData[1] = gLocAddress / 256;
aIICData[2] = 0b01100000 | gFunc1; // SUSIのFnコマンドにファンクション番号を追加
aIICData[3] = gLocFunc1;

Wire.write(aIICData, 4);
Wire.beginTransmission(8);
Wire.endTransmission();

ミント缶ⅣスケッチにI2Cコードを追加

  ミント缶Ⅳのスケッチサイズが限界に近いので、CV書き込み機能を削除して容量を確保し、I2Cスレーブでスロットルからの指令を受け取るコードを追加しました。CV書き込みはOPSモードで実行出来るので、CV読み出し機能が無いミント缶では書き込み専用トラックによるCV書き込みは不要と判断しました。

#include <Wire.h>

byte gIICData[4];

void setup()
{
  ...
  Wire.begin(8);
  Wire.onReceive(IICRead);
  ...
}

void IICRead()
{
  gIICrecv = Wire.available();
  pinMode(A3, OUTPUT);
  digitalWrite(A3, HIGH);
  for(int n=0; n<gIICrecv; n++)
  {
    gIICData[n] = (byte)Wire.read();
  }
  pinMode(A3, OUTPUT);
  digitalWrite(A3, LOW);
}

digitalWrite(A3...はI2C受信割り込みを計測する為のトリガーです。

Mint_multi_packet

I2C受信によるDCCパケット停止期間は1ms弱でした。

実際に操作してみた

  ロクハンの103系で先頭車アドレス103をスロットルに、動力車アドレス102をミント缶本体で選択して、無事室内灯が点灯しました。動力車の走行も問題無しですが、暫くテストを繰り返してI2C通信のオーバーヘッドによる影響を確認したいと思います。

Mint_multi

2018年10月18日 (木)

Smile Motor Decoder

超小型DIYデコーダその後

  DCC館さんの超小型なSmileMotorDecoder(Crezy版)基板ですが、フットプリントが変更されて少し作り易くなりました。難関は0.65mmピッチのダイオードスタックDS1です。全体的に作り易くなった気分で気楽にハンダしていたら、DS1の真ん中のピンがハンダ不良で動きませんでした。そこで流しハンダから作戦を変更して、予め真ん中のピンにハンダを盛って固定してみました。しっかりハンダが流れている事を確認したら外側の4ピンにハンダを流します。

Ds1

  モータドライバーのMP6513は0.95ピッチなので気が楽です。スマイルデコーダなのでスケッチも自由に作り変えて好みのデコーダにする事が出来ます。目下、DCCFest2018で失敗した統括制御モードに再挑戦しています。

スケッチ書き込み

  無事ハンダ付けが完了したので、スマイラーさんのSmileWriter-COMBO(A)でスケッチを書き込みました。"HeatBeat"と"Program"のLEDが賑やかに点灯して動作状況が分かり易いです。

Smilewritercomboa

ロクハンに組み込む

  テールライトを折ってしまい、DCCFestではDCC化2輌だけで運転していた103系ですが、月末の文化展に展示するので気を取り直して残り2輌もDCC化しました。A059が足りないのでAタイプモードでカットした残りを集めて室内灯にしました。写真を撮らずに組み込んでしまい、また写真では分かり難いので図にしました。2個直列にしたブロックを並列接続して12Vで点灯します。

A059_led

SmileMotorDecoder(Crezy)のスケッチはモータードライバーをF1に割り当てて室内灯モードにしています。輝度調整をCV35に割り当ててOPS書き込みで走行しながら輝度を調整します。眩しいのは嫌なので輝度を落としていますが、LEDが等間隔では無いのでムラが出ます。品の良い室内を演出するには6灯は必要な様です。

103kei

2018年10月 8日 (月)

ワンコインデコーダ互換のデコーダ

<p><p><p><p>ワンコインデコーダ互換のデコーダ</p></p></p></p>

N機関車搭載用デコーダ

  先日のDCCFest2018懇親会で配布されたtknobさんのデコーダ2種のうちPIC版の基板です。EF510用との事です。PICが手持ちに無いのでまだ部品実装してませんが、試しにロクハン103系に合わせてみたら。

103kei

おや、ロクハンに入りますよ。スマイルコネクタの幅は9.5mmでした。

2018年9月25日 (火)

ロクハンの車輛をDCC化 その2

ロクハン103系モハ102

  動力車であるモハ102をDCC化します。「電機屋の毎日」さんの東武リバティと少し異なる結果になりました。

内部の構造

  東武リバティと変りません。両サイド(赤↑)の4ヶ所は集電ブラシを固定、その他の6か所で床板を固定しています。

image_1
Moha102_1

  全てのネジを外すとモータの配線が現れます。ラグ板が集電ブラシに共締めされています。

image_2
Moha102_2

  モータの配線はimage_1の角穴を通したので穴明けは不要でした。

デコーダの組み込み

  Zショーティの集電不良を回避できず、モハ102もトマランコンデンサが不可欠と思ってスペースの確保のためA053を使う事にしました(結果的にトマラン対策は行っていません)。
  モータ配線のラグ版を外してハーフピッチソケットにハンダ付け、外したラグ版にレールのリード線をハンダ付けして床板の固定ネジに共締めしました。製品のデコーダに付属する絶縁用の黒い収縮チューブは中身が見えなくて寂しい(?)ので透明のチューブを被せました。

Moha102_3

注:A053の接続は6ピンですがNMRA規格のNEM651とはアサインが異なります。

A053

Nem651

  モータの極性が違うのはまあ良しとしても、レールとF0が入れ替わっているのは頂けません。間違ってNEM651ピンアサインで接続するとデコーダが燃えます。NEM651はデコーダを逆刺ししてもデコーダを壊す事はありません。リード線出しのデコーダなので心配は無いと思いますが、DCCに詳しい人程陥る危険をはらんでいますので要注意です。

走行テスト

  Zショーティと違って集電不良が無く快調です。
デワ3002を乗せたZショーティの自重は12g、モハ102は22gです。10gの適当な錘が無くて場違いなレンズを乗せたら33gでした。大幅に重量オーバーしましたがさほど改善されません。モハ102は良しとして、Zショーティは対策しないといけない様です。

Moha102_4

2018年9月17日 (月)

ロクハンの車輛をDCC化

ロクハン103系

  10月6日に浅草のロクハン東京ショールームでDCC Fest 2018が開催されます。当日行う「デコーダ組付サポート」で、空気を読まれて私はロクハン車輛にA059室内灯デコーダ組込みサポートを担当します。自分で手を挙げた気もしますが忘れています(^^ゞ。お手伝いや指導ではなく事前の注意と疑問に答える、あくまでも補助的なサポートです。私も経験が乏しいのでロクハンさんのご厚意で代表的な車体構造である103系でデコーダ組込みを体験をしました。

車輛を分解

  動力車のモハ102は「電機屋の毎日」さんの東武リバティと同じ構造でしたので、こちらをご覧ください。ここでは先頭車のクハ103内蔵のライト基板をデコーダに接続する事にします。車体と床板の隙間に薄い時計ドラーバーを差し込んで、慎重に床板を外しました。
注1:車体の変形やキズ付きに十分注意します。
注2:後で気が付いた事ですが、テールライトの導光板が折れる恐れがありますので、取り外しはゆっくり慎重が肝要です。

103kei_2

内部の構造

  2枚構造の床板は赤丸で示した上面のネジと爪それぞれ2ヶ所、そして下面は台車と共締めされています。

103kei_3

  床板を分解すると集電板とリード線でハンダ付けされているライト基板が姿を現しました。

103kei_4

  ライト基板のリード線を上面に引き出す為、床板に2ヶ所0.5mmの穴を開けました。ここに集電板側から外したリード線を通したいところですが、デコーダに直接ハンダ付けするのは神経を使うので0.4mmのスケアピンをハンダ付けしました。
注3:ハンダ付けの前に分解した車体は手の届かない所に退避してください。誤ってコテが振れると深く後悔する事に成ります。

103kei_5

デコーダ側の処理

  A059には沢山のリード線がハンダ付けされていますが、取り扱いが面倒なので一旦全てを外してから作業を開始しました。基板はAタイプの位置でカットします。

103kei_6

  ライト基板用に白と黄色(F0)をハンダ付けします。ライト基板側にはピンソケットを付けますが、ハーフピッチで圧着タイプが無くピッチも合わないのでコンタクトを直接ハンダ付けしました。床板を組み直してデコーダを取り付けた最終的な姿はこんな感じです。

103kei_7

  トラックに乗せて通電してみました。

103kei_8

組み立てミス

  何も考えずに車体を被せたらテールライトが片目に!。導光板が折れて、方向幕の導光板も外れてました(;^^;)。

103kei_9

ちょっと残念な所

  1. ヘッドライトと方向幕の輝度が同じで面積の小さなヘッドライトが目立ちません。
  2. ロクハンのデコーダは基礎に忠実で真面目な作という印象です。ヘッドライトや室内灯の調光が出来れば、コントローラの操作が増えてDCCを使っている事をより実感できます。何か遊べる物が欲しいなと思いました。今後に期待しましょう。

追記

  ロクハンさんの名誉の為追記します。テールライトの導光板が折れたのは完全に私のケアレスミスで構造的な問題ではありません。写真で分かり難いかも知れませんが約0.5mm径のテールライトに導光板の先端が差し込まれています。車体を外す時は連結面側からゆっくりこじ開けて、運転席側のテールライトを良く見ながら床板を連結面側へスライドさせます。

103kei_10

組み込む時もテールライトに導光板を差し込むイメージで連結面側から運転席側にスライドさせるとうまく行きます。

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