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VVVF音和音 [ds-DCCデコーダ]

 今日は(というかすでに昨日か?)は江ノ電のタンコロ祭りに行きました。まあ、目新しいものとしては、なぜか湘南モノレールのゆるキャラ「しょもたん」がいました。もちろん、「えのん」と「あらん」もいましたが。江ノ電の部品が売っており、ホーンが3000円だったので、一瞬買おうかと思いましたが、部屋に置くとしまう場所に困りそうだと、冷静に考え直して、やめました。
 で、せっかく極楽寺まで来たので、稲村ケ崎とか海で遊んでから帰りました。冬は太陽が低いので、まぶしいです。
 本題ですが、VVVF音は、このごろ22KHzの周波数にノコギリ波を乗せるようにスケッチを変えたので、ノコギリ波を複数入れてやれば、これまでよりもきれいに複数音が鳴らせそうだということで、スケッチをいじっていました。
 最初、以下のように波形を作る割り込み(45usごとに呼ばれる)を作ったら、悲しいことに割り込みが重すぎるようで、プログラム自体がほぼ動かなくなりました。
void vvvf_int1()
{
//波形生成用interrupt
//和音
unsigned int pwm_state = (pwm_state1 >> (pwm_shift+1)) + (pwm_state2 >> (pwm_shift+1));
Timer1.setPwmDuty(VVVF_SOUND_PIN, pwm_state);
pwm_state1 += pwm_add1;
pwm_state2 += pwm_add2;
}
(ここでPWM_Shift=8)
 どうも、ビットシフト命令は1ビットシフトに1クロックかかるようで、ビットシフトをたくさん入れると処理がおもくなってしまうようです。
で、いろいろと試して、
void vvvf_int1()
{
//波形生成用interrupt
//和音
unsigned int pwm_state = (pwm_state1 >> 1) + (pwm_state2 >> 2);
Timer1.setPwmDuty(VVVF_SOUND_PIN, pwm_state >> pwm_shift);
pwm_state1 += pwm_add1;
pwm_state2 += pwm_add2;
}
としたら、計算量も減ったようで、まあ、動くようにはなりました。ちょっと音質が悪くなったので、ときどき割り込みが間に合っていないようですが。
(こうすると軽くなるというお話がありましたら、誰か教えてください)
 で、せっかくだから、東海道線のE231系の音を作ってみました。
 参考にした動画は、こちらで、
 これをWaveToneで解析しました。(どういう音が出ているかと大体の周波数の目星をつけるため)
E231_2.png
 東海道線のE231は墜落インバーターというやつらしくて、最初一定音でそこから音が落ちます。そのタイミングあたりから、いわゆる速度比例の音が低音から始まり、墜落が終わった後に中音から高音に上がる音が一つあり、その後は速度比例の音だけが残るような感じです。
 で、音だけですが、動画です。まあ、ノコギリ波ですので、実際の電車の柔らかい音にはなりませんが、周波数だけは大体あっていると思います。また、線路の継ぎ目音をいれましたが、実際の家の近くの東海道線はロングレールでポイント以外はほとんど継ぎ目音がしません・・・。


 あと、もう一つ、マルツからATMega328PBが届きました。あやのすけ様のBlogのコメントにArduinoでコンパイル環境があるということでしたので、いつか試そうと思います。(いつになるだろう・・・。)
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小湊鉄道にディーゼル音を録りに行った。 [電車]

 さて、今日は、江ノ電でタンコロ祭りをやっているにもかかわらず、家族会議により明日行くことになったので、今日は一人で小湊鉄道にディーゼル音を録りに行くことにしました。ICレコーダー買ったし
 ですが、思い立ったのが昼の12時半で、13時前に家(藤沢)を出て、・・・。千葉の五井駅に着いたのは15時半でした・・・。
 で、藤沢からだと片道で2000円近くかかるので、それよりも安くなる「休日お出かけパス」をみどりの窓口にある自動券売機で買ったのですが、銀行の窓口並みに混んでいて、列車数本乗り遅れることになりました。
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 で、千葉駅からは内房線に乗り換えました。(横須賀線の君津行きじゃなく成田空港行きだったので)初めて見る電車だったので、一枚撮っておきました。千葉都市モノレールにも乗りたかったのですが、今日は時間がありませんでした。
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 で、五井駅に着きました。電車は16時発なので、あまり考えずに上総牛久駅までの往復にしておきました。
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 ディーゼル音のアイドリングです。バスの大きい音という感じでした。
 近くに車庫があって、同じような気動車がたくさん止まっていました。
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 乗ったのはキハ201と書いてありました。
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 ICレコーダーは出発駅~一駅目まではRECの一時停止にして、録音の入力レベル制御をPeak検出にして(Peakを超えたら上限を下げてくれる)で、まず上限を見極めて、入力レベル制御をリミッタ―に変更して(録音の上限を超えそうになったら、超えないように加工してくれるモードだったような)録音をしました。ずっとレコーダー持っていると変な人に見られるかもと思って、カバンに忍ばせておきましたが、ちょっと音がくぐもってしまったかもです。
 こんな時間(16時)の下り電車は地元の人が多いようで、静かだったので、人の声が少ない音が取れました。
 で、上総牛久駅に到着です。全く考えずに適当な駅での往復券を買ってしてしまったため、上り(五井行き)の電車がくるまで40分もある・・・。仕方ないので、駅の周りを散策しました。でも、車社会のようで、かなりさびれていて、何もありません・・・。バイパスのほうは、ファミマやマクドナルドがあり栄えているようでした。
 駅舎の写真。
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駅構内の写真。大井川鉄道まで行かなくてもこういう懐かしい風景があるんだなあと思いましたが、家からだとどちらも似たような距離か?
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駅員の詰め所。ストーブがありました。
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駅前の駐車場の料金です。24時間で200円です。まあ、家の近くも24時間で800円とか書いてあったりしますけど。
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 トロッコ列車が走っているようです。今度家族で来ようかなあと思いました。
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 上り(17時)の列車は観光客がとても多くて座れないし、話し声はうるさいしで、録音的にはダメでした。
 そうそう、往復の乗車券ですが、結構高いです。いろいろとレトロなのに、鋏ではなくデーター印です。ちょっと残念かなあ。
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 五井駅にもどったら、17時半で真っ暗でした。
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 で、ここから横須賀線で家まで二時間・・・。結構遠かったですが、小湊鉄道自体は良かったです。もっと早い時間に行こうと思いました。
 気動車は、やっぱり江ノ島の渡し船みたいな音がしていました。車外から聞くと少し違う音になるのでしょうか?
 なお、音は取りましたが、生データ(25分×2)でMp3に入れるような加工はまだしておりません。

電車でGoコントローラをS88規格につなげる、ケースに入れた事例の紹介 [ジョイスティック]

 O様がS88基板の改造でMascon基板を作りましたとのことで、写真をいただきましたので、紹介いたします。

① ケースはダイソーで売っていたケースです。2個100円です。
IMG_0393 (2).JPG

② PSコネクターは昔買ったUSB変換を壊し、ケースを切り基板固定材にしました。(ケースにコネクターを接着しビス止め)
③ LCDは5mm角プラ材で挟みこみ背面から固定板を付ける予定でいます。
IMG_0394 (2).JPG 

④LCDを固定しエスカッション(写真紙)を張りました。
IMG_0397(2).jpg

とのことです。

ビス止めよさそうですね。
また、ケースを付けると見栄えが良くなると思いました。

私も、スケッチについては、年末年始には本体との通信も含めて進めたいと思っております。


トミーテックのHOナロー(猫屋線)を買った。 [電車]

 さて、猫屋線がなかなか来ないので、HOの江ノ電(タンコロ)と名古屋鉄道モ510を買ってしまうという、かなり頭の悪い状況だったわけですが、本日、やっと届きました。
 気になるのは大きさで、並べると、以下の感じです。Nゲージの線路は低いのでかさ上げしてあります。
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 かさ上げをやめると、こんな感じです。
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 大きさですが、名古屋鉄道が一番大きく、次に江ノ電、で、猫屋線です。名古屋鉄道が遠くにあるため、なんか三つとも同じような大きさに見えてしまいますが。
 で、モーター車にできるキハ5の中身です。
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 窓ガラスの屋根側を切ってしまえば、キープアライブコンデンサやスピーカーも入れて、Mp3デコーダが入りそうです。
 そのうち、ディーゼル音をいれたいと思います。

名古屋鉄道モ510形(HO)をDCC化 運転 [ds-DCCデコーダ]

 「その2」が無くて題名が「運転」なのは、あの後の改造写真を撮り忘れたからです。やったことは、もけいや松原様の作例と同様に屋根に大穴を開けて、そこにMp3デコーダ(デバッグ中)を入れました。
 で、S88接続のマスコンを使って、子供と仲良く江ノ電と名古屋鉄道を運転しました。

 二つの吊りかけ音(風)が重なると、なにか飛んでいるゼロ戦のような音になりました・・・。ちょっと吊り掛け音の和音を試してみようかと思いました(もう一波形作って足し合わせるだけだし)。

名古屋鉄道モ510形(HO)をDCC化 その1

 先週の金曜日にポポンデッタに行ったらTomixの名古屋鉄道モ510形(HO)を見つけてしまいました。お値段も税込み8000円とネットの価格よりも安いようです。ということで買ってしまいました。
 Mp3デコーダの餌食第2弾です・・・。Nの蒸気機関車が平気で10000円する時代ですし、(個人的に)これは安いと思いました。
 なお、最終的にもけいや松原様の作例を大いに参考にさせていただいています。
 中古品ですし、心置きなく分解です。
 まずはボディーを外します。
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 で、ボディー側に床板もくっついてきますので、そこを取るのですが、テールライトプリズム(壊れ易いので2個も予備が付いている)を外してから床板をボディーから取ります。適当にやっていたら、プリズムを一個割りました・・・。そんなに力入れたつもりはないのですが。
 あとはヘッドライト用の集電端子が見えます。
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 次に床下のプリント基板ですが、集電板からプリント基板に入って、テールライトはそこで付け、モーターへの分岐、室内灯、ヘッドライトへの分岐をするわかりやすいものになっています。
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 テールライトの抵抗は820Ωでしょうか?あまり考えずにMp3のヘッドライト用Out端子(5V)をつなぎましたが、ヘッドライトは少々暗いかなあと感じました。
 で、どんどん分解です。HOはNと違って作りがしっかりとしているので、爪が折れるような悲しいことは起きませんでした。
 モーターは床下機器を取り外した辺りの爪でダイキャストに固定されていました。
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 で、モーターが取れるところまで分解しました。
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 台車を片方しか分解していないのは、その程度でモーターが取れたというそれだけの理由です。
 で、モーターの枠を外します。これが、
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 こう外れて
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 ここにモーター用の配線をすればよいです。途中、台車を外さずにモーターを外したら、プロペラシャフトが曲がってしまったようで、すごい音がする電車になってしまいました。プラなので、適当にまっすぐに直してちょっと音は小さくなりました。
 で、次は上側です。客車内部の造形は江ノ電のほうが良いです。ボディーの内側から茶色塗って、室内を再現していましたし。モ510形は特に室内灯用の台がすごい大きさで鎮座しています。どうにかならなかったのか?
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 パンタはバネが付いていて架線に押し付けられそうです。今のところパンタ昇降のDCC化をする予定はありませんが。
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 で、戻って、下側のDCC用配線です。集電板のモーターにつながっているところ緑線の2本は逆側におりなおして、室内に出るようにしています。で、基板との絶縁のためにスミチューブもつけておきました。
 ヘッドライト、テールライトは初め、モーター近くの接触部からはんだ付けで出そうとしましたが、かなりはんだで干渉して、ボディーに入らなくなってしまいましたので、最後は室内灯の所から付けるようにしました。だから以下の写真は一部ウソです。(黄色と白のリード線のところ)
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 で、室内への逃がし穴ですが、ホットナイフで開けました。楽です。
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 で、ヘッドライト、テールライト配線は室内灯の所からに直しましたという写真です。
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 こういう感じで客室内に配線が抜けます。
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 動作確認は、今回は少し前に評価用に頂いたDSDecR5で、動くかチェックしました。
 以下はDSDecr5(ただし黄色と白の配線は間違っている。どちらもオープンコレクタ出力なので、このままじゃヘッドライトもテールライトも点かない)
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 電車に乗せて、動くことは確認しました。
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 力尽きましたので、今日はここまで・・・。

ディーゼル音らしきもの [ds-DCCデコーダ]

 さて、ディーゼル音ですが、youtubeにあるキハ58の実車動画や天賞堂のカンタムのキハ58の動画などを見てみましたが、実車が走ったのを見たことがないのでちょっと捉えどころがありませでした。ターボ音なのでしょうか?
 で、少し前に関西本線のキハ120にしか乗ったことないですし、車内での音の感じは江の島の渡し船のディーゼル音でしたので、その線で作ることにしました。
 実験道具は毎度のことながら、下記のデコーダ開発ボードでTimer1と2の入れ替え品です。
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 スピーカーは何個かつなげて、DCCfestで確かM様からいただいたものが良かったので、それにしました。
 で、音データは、とりあえず持っているディーゼル音はこれだけなので、ここから抽出しました。
・アイドル音

・発車音

適当に0.4秒ずつ音を切り出しました。
1.アイドル音
2.発車後の音、本物
3.発車後の音、周波数を半音だけ上げる
4.発車後の音、周波数を半音*2だけ上げる
で、これを16000Hzでモノラルサンプリングしなおして、IMA ADPCMにして、VVVFスケッチのサウンド部分をごっそり入れ替えて鳴らしています。
 IMA ADPCMはあやのすけ様のをほぼそのまま流用しています。 
 ただし、周波数は8000Hzから16000Hzに変更しています。8000Hzも試しましたが、キャリア周波数のピー音がスピーカーから聞こえるのでやめました。(LPFの問題という話もありますが。)
 次に22050Hzにしてみましたが、今度はDCC処理などが滞ってしまい、デコーダの用を成しませんでした。
 で、微妙な16000Hzです。何が微妙かというと、Audacityでは普通に再生できますが、Win10の標準のソフトでは再生できませんでした。
 これをYaasan様のWAV→cソースの変換に入れます。なお、16000Hzでやっているので、8000Hzでないとエラーを出すところはコメントアウトしておきます。
 DSwav2c_20151108.ZIPはRIFFヘッダーが付けられますが、ソースが付いておりませんので、
 DSWave2C_20151105.ZIPにRIFFヘッダーを付けるようにして、8000Hzを無視するようにソフト変更するか、あやのすけ様の所のPerlでやるのが良いかと思います。
 で、VVVF部分のノコギリ波ルーチンをIMA ADPCMのルーチンに変えてやって、Timer2をTimer1にしてやって、あとはaccel_flagなどで適当に波形と再生長さを変えてやって、私の聞いた江ノ島渡し船風ディーゼル音の完成です。
 出来上がった動画は以下。音は小さいです。

 なお、加速、減速で波形を変更するとき?にときどきしくじって無音になっているようです。(デバッグしていません。)なぜでしょう。
 まあ、実際のディーゼル車に乗っているとき、ディーゼル音以外に、速度に比例した高い音も聞こえたのですが、現状のディーゼル音にその音を重ねるのは、難しそうです。(VVVFのノコギリ波を足せば音は出そうですが、CPUパワーの話もありますし。やってみようか・・・。)
 あと、大変なことに、(また)スピーカー端子とDCC給電を接触させてしまい、DFPlayerMiniを壊してしまいました。(前はMp3デコーダを壊した)。もう予備がありません。気を付けないとと思いました。
 
 参考にスケッチを載せておきます。
・Mp3デコーダ用スケッチ(mp3k1_exp7c1)
・Mp3デコーダ用線路継ぎ目音。SDカードにMP3フォルダを作って入れてください。
 
 

江ノ電タンコロHOに音を入れる。その3 [ds-DCCデコーダ]

 本日はやる気のあるうちに江ノ電タンコロをDCC化しました。
 HOだからから楽ちんと思っていたら、全然大変でした。朝からやって終わったのが、夜の9時。こんなのばっか。
 まず、天井のヘッドライト、室内灯部分です。
初めはどう改造なしで行こうかと考えましたが、あきらめました。まずは、ヘッドライトだけ外した状態がこれです。ここで室内灯配線とつながっています。
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 今回は、室内灯とヘッドライトは別配線にします。室内灯側の真鍮は半田付けされていますので、途中で
切りました。これで、ヘッドライトとは独立になりました。そして、もう後には戻れない・・・。
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 で、ダメ押しではんだ付けもしておきました。
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 ヘッドライト側も独立の配線をして、配線が通るように、屋根の仕切りパーツをリューターで削っていきました。
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 天井配線を下から見た図です。ヘッドライト配線は1mmの穴を開けてそこから出し(白、黄)、室内灯配線はもともとの室内灯、ヘッドライト配線から出しました(緑、青)。
 なお、配線の色はオリジナルで、NMRAには準拠しておりません。
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 次は、下部です。下には集電とテールライトとモーターがあります。
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 まずはモーター配線をはずして、集電とテールライトの接続部分も思い切って切りました。
 で、テールライト(白、黄)、モーター(赤、黒)、集電(緑、緑)でとりあえず線だけ出しました。
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 次に、テールライトの配線を出すために、床板を適当に加工します。
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 裏から見るとこんな感じ。
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 次に床板から配線を出すためにいっぱい穴を開けます。(6穴)
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 で、その後、失敗に気づきました。ウェイトの上に穴を開けたので、配線が出せません。考え直すのも面倒だったので、ここのウェイトは抜くことにしました。
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 そして、アロンアルファで配線を仮固定したりしながら床板の下に入れていきます。
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 で、また干渉を発見しました。ねじで集電版を固定していて、配線が通りません。
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 なので、床板の裏のねじ部分の一部を削りました。
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 そして、何か所か強引にねじ締めしながら、配線完成です。
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 この後、MP3デコーダを入れているのですが、現状のなごでんの日記様が頒布されているものから一部改造しているものを使用しています。(Timer1、2の機能(モータ―コントロール、VVVF音部分)の交換、MP3のBusy信号追加など)。大きさは現状品と同じぐらいだったと思います。
 で、詰め込んで完成しました。さすがHO。入りました。ぎりぎりだったけど。
 もともとのこの江ノ電HOはモーターがちょっとだけはみ出していますが、かなり車内が広々と見える素晴らしい模型なのですが、残念ながら、基板、キープアライブコンデンサ(25V,1000uF)、キューブスピーカー二つ、そして、極めつけに、かなり冗長な配線がとぐろを巻いているため、写真のように、もじゃもじゃです。室内灯を付けると、ぐじゃぐじゃの配線が黄色く輝いており、それはそれは悲しいことになりました・・・。
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 で、走りですが、以下のようになりました。KatoのHOの線路を約一年ぶりに出しましたが、大変なことが分かりました。結構、線路継ぎ目ギャップが大きくて、ガタンゴトンがちゃんと聞こえます。これはもしや、継ぎ目音なんていらないんじゃないかという、悲しいオチか?
 と思いながら、個人的には1時間ぐらい運転して楽しんでいました。継ぎ目音はスピードに対して少しテンポが速いようなので、もう少し調整が必要そうです。また、ブレーキ音は手動で入れています。


(追記)
 参考にスケッチを載せておきます。
・Mp3デコーダ用スケッチ(mp3k1_exp7b)
・Mp3デコーダ用線路継ぎ目音。SDカードにMP3フォルダを作って入れてください。

江ノ電タンコロHOに音を入れる。その2 [ds-DCCデコーダ]

 で、入れるスケッチも、DCCfestで、ノッチオフ後に音がしないので寂しいという話がありましたので、サウンドプラレール江ノ電からアイディアをもらって、線路の継ぎ目音を出すようにしてみました。コンプレッサーの音は、他の音といろいろ重なっていたので、今回は、入れませんでした。(注意:下記動画は一部音が大きすぎて割れています。)

 かなり、サウンド江ノ電に対抗しようと思っています。
 なお、線路の継ぎ目音はE217系から取ってきていて、江ノ電のレールの長さ(15m)に合わせて、計算して、音を出しています。(江ノ電でクリアな線路の継ぎ目音を取れなかったので)。後は継ぎ目音はタタン、タタンと一両分出すべきじゃないかという話もありますが、運転席での音ということにして、後ろ側の台車による音はあまり聞こえないということにしています。もちろん、そういう音を作ることは可能ですが。
 それ以外の音(プシューッとか)は1200形です。つまりこのごろの音です。タンコロ的にはいろいろとおかしいと思われます。
 まあ、じっさいにタンコロが走っているのを見たことないですし、イメージで楽しめればいいかなあと思っております。
 さて、配線をして、車両に詰め込みをしてというのはこれからです。
 なお、スケッチはソフトウェアシリアルを使っているので、VVVF音が一瞬切れます。(ソフトウェアシリアルはPWMを一瞬止めるらしいため)。音量設定を送るのをやめたり、シリアルのReceiveを無視したりと、涙ぐましい努力をして、音切れを最小に抑えていますが、まあ、聞こえます。
 ハードウェアシリアルにすれば解決はします。デバッグがかなり面倒になりますが。

江ノ電タンコロHOに音を入れる。その1 [ds-DCCデコーダ]

 今週は月曜から金曜まで出張で、かなり疲れました。気づいたら、土曜日です・・・。こんな生活嫌ですが、まあ来週からは出張もなさそうですので、ゆっくりやって行こうと思います。
 さて、題名の件ですが、つながりとしては、Mp3デコーダにVVVF音(吊り掛け音)を入れるの続きになります。
 なごでんの日記様では、名古屋電鉄のNゲージにMP3デコーダを入れておられますが、私が入れようとしている鉄コレ動力車には少々スペースが足りないため、どうしようかと思っておりました。
 DCCfestで多分Nucky様が持って来られていたHOのキハが音と警笛を鳴らしながら走っているのをみて、また、虹色のリンゴさまと話していて、HOの話を聞き、HOが欲しくなってうずうずしていました。
 とどめを刺したのは、Joshinからのメールで11月に届くかなあと思っていた富井電鉄の猫屋線(HOナロー)ですが、12月に発送しますというメールがきたので、これの改造は11月はないなということで、市場にある一番安いHOの電車、江ノ島電鉄 100形“108号車”をクリックしてしまい、今日、届きました。
 そして、DCC化のためにまずは分解確認です。の前にアナログでの動作確認です。Nゲージ並みに軽く思えますが、低速からちゃんと走りました。ヘッドライト、テールライト、室内灯と光るのに実売11000円程度でとてもお得感があります。まあ、台車が中央寄りにあるのが個人的にはカッコ悪い気もしますが。
 で、分解です。
 まず、ボディーを外します。Nゲージ同様に適当にボディーを左右に広げながら少しずつ外します。ちょっと力を入れると床下部品とかが取れそうになって怖いです。
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 外れました。
 テールライト基板は見えますが、ヘッドライトと室内灯がどうなっているかというと、こっそりドアの辺りで集電板とつながっています。
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 ボディー側の配線部分です。
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 で、次に床下を分解して集電板周りがどうなっているかを確認です。
 ネジは車体下側の二か所と、
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 上側の見える2か所と、
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 あとは、座席を引っこ抜くと見える4か所
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 の計8本のタッピングネジを取ります。
で取れました。
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 最初、モーターが床板に張り付いて取れませんでしたが、ビビり対策用のスポンジに引っ付いてしまっていたようです。モーターからプロペラシャフトが抜けてしまいました。
 テールライト基板は表、
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 裏で、
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 前後共に、同じものでした。
 2個のダイオードで整流してやり、821(たぶん820Ω)で電圧を下げてLEDを点灯させているようです。
 次に上側(ヘッドライトと室内灯)です。
 まずは運転席を後ろに引っこ抜きます。下にテールライトの導光パーツがありますので割れないように引っこ抜きます。
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 そして、その後テールライトの導光パーツを後ろに引っこ抜きます。
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 めでたく両側ともに引っこ抜けました。
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 で、側面、前面の窓ガラスを取ります。鉄コレなんかと一緒で、側面をぐらぐらさせながら外すと、前面は勝手に取れてしまいます。
 次に、天井部分を外します。やり方がよくわからなかったので、ボディーをトントンとテーブルに軽く打ち付けたら、落ちてきました。
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 で、めでたく外れました。
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 ヘッドライトの基板構造はテールライトとほぼ同じです。
 室内灯は、極性がどちらでも点灯するように、ブリッジダイオードのようです。
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 DCC化するときは、下側の集電板とモーターの配線を取って、テールライト、ヘッドライト室内灯のところはデコーダからつなげるみたいな感じでできそうだなあと思ったところで、今日の分解は終了です。
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