So-net無料ブログ作成
検索選択

DSmainR5の製作 その2 [DCC/MM2シールド]

 まず、S88デコーダーのスケッチを自前のモノに変更した。スケッチはまとめにある(動作など中身は以前とほぼ変わらないがLED点灯時間を短くして、少しだけ省エネにしている)。rudysmodelrailway様のスケッチは完成度が高く、無駄がない。ただそのままではだめ(商業利用不可)なので、転用していた部分だけ作り変えた。と言っても、状態の変数をint の16ビットで表していたものを、int配列に変えて、ECoS用のおまじない部分(30秒後に状態0を送信する?)を削除している(DSmainでは必要ないので)。ポート数はスケッチで可変なので(Ruby様のは16ビットまで)、例えば32ポートや64ポートのお化けS88デコーダーもそのまま拡張可能である(そんなの作るよりデイジーチェーンでいいじゃんという話があるが)。これで、部品セット頒布時にATMega328P-PUにスケッチを書き込み済みにできそう。
 あとは、トミックスのS70レール4本が届いた。これで、センサーレール8本にしてスイッチバックいっぱいの自動運転を作ってみる予定(今まで、4本しかセンサーレールを作っていない)。

 で、本題のDSmainR5その2だが、Yaasan様から、OPSモード対応/ファンクションの定期送信Verを評価用にいただいているのだが、DSCoreを付け替えるついでに、前回、「高級にするにはこうしたらいいのに」と言った部分について改造した。
 まず、バックライト付き液晶を付ける改造。バックライトはLEDで、アノード、カソードともに変な突起になっているので、バックライト基板を改造する。具体的には、下記写真のマジックでしるしをつけた部分に穴をあける。
re_DSC00366.jpg

 ちょうどよいことに配線は通っていないので、Φ2の穴をピンバイスで開けた。この頃はんだ付け時に手が足りないと思って、小さな万力を買っており、役に立った。
 で穴が開いた。
re_DSC00367.jpg
 そして、バックライトを配線する。ちょうどよい具合に、5V、GNDが来ていてPADになっているので、適当に100Ωの抵抗を付けてつないでみた。
 re_DSC00368.jpg
 
 で、完成。ついでに、金属ツマミを付けてみた。プラ筐体に金属ツマミはちょっと違和感があるかも。いや、大丈夫か?
re_DSC00369.jpg

 おまけに、ツマミを付けるための六角が1/16インチなのに、買い忘れてて、mm系六角でやったら、ときどき空回りする・・・。
 それと、斜めからの写真では液晶表示が飛んでしまったので、正面からもう一枚。(斜めからでも人の目からはくっきり見えてる)
re_DSC00370.jpg

 視認性はすごい良い。液晶の下側が少々見えているが、この理由は、液晶がバックライト分厚くなったせいで、液晶基板とmain基板が干渉してしまい、もうちょっと下に持ってきたいのにできないため。
 そして、もう一つ、大型ツマミも買ってみたが、こっちは全然ダメだった。何がダメって、ツマミが大きくて、線路電源Onボタン([>]/■)が隠れる。

トミックス向けポイントデコーダー。その6 [自動運転]

 息子が「本能寺の変!」と踊り続けている。それを四六時中聞いていると、こっちの頭の中でもずっと「本能寺の変!」とぐるぐる聞こえ続けている。

 デコーダについてだが、回路について指摘があった。TB6643KQにパスコンをつけ忘れている。付けるには基板裏への空中配線が必要である。付けなかった場合、「サージが大量に出て、コンデンサの故障や、ノイズの発生要因になります。電解コンだけでは、サージを防ぐのは非常に難しいです。」とのこと。(Yaasan様ご指摘ありがとうございます。)
 パスコン付けるとこんな感じ。
re_DSC00365.jpg
 
 あとは、デイジーチェーン接続可能かを確認するため、3個作ってつなげてみた。
re_DSC00364.jpg
 DSmainR5では問題なし。DSmainR4では突入電流のせいか、2つ以上接続で起動しない。数回On/Offを繰り返すと、起動する。
 また、Wikiにとりあえずまとめておいた。
 ポイントデコーダについては、今までも「やった!動いた。」と言った次の日に動作がやっぱりおかしいとちょっと狼少年気味だったので、もう少し、自動運転などで様子見をしてから頒布のご案内をします。
 

トミックス向けポイントデコーダー。その5 [自動運転]

 まず、12/26は鉄道模型芸術祭 2015にてYaasan様に初めてお会いした。またそのブースでS88デコーダーの本物も初めて見た。外に行ったら蒸気も走っていた。子供は、どちらかというとプラレールに目をキラキラさせていたが。
 そして、サンシャイン水族館に行って帰った。カワウソが可愛かった、と子供が言っていた。
 夜には、Eelcrowに注文していた基板が届いた。秋月に頼んでいた部品類も届いた。

 S88 Control基板とS88 Detector基板の在庫が復活しました。基板が欲しい方はご連絡いただければ頒布いたします。
 また、1月よりスイッチサイエンス様にて、S88 基板について、部品セットの委託販売をおねがいする予定です。(売れるかどうかわからいので、ごく少量ですが)。また、委託販売という特性上、委託手数料がかかり、部品セットのため在庫リスクも生じるため、そのまま積み上げたよりも高い値段にしています。

 現在、S88のスケッチは、rudysmodelrailway様のスケッチをもとに作っているが、「商業的には使えません」という制約があるため、オリジナルに作り直そうかなあと思っている。(ちょっとインチキオリジナルっぽくなりそうだが)
 で、本題。トミックス向け昇圧ポイントデコーダーだが、最終形の回路図は以下となった。
PointDecorderK5_sch(24V,DriverX2).PNG

で、アートワークは以下で、5cm*5cmに入った!
モータードライバポイント.png
 実際に組み立てると、1/4Wの抵抗を7.6mmピッチの穴に入れるのは、かなり組み立てにくいことが分かった。10.2mmにしておくべきだった・・・。でも、入らないし。
 今回は自分仕様なので、
・トミックス専用で2.54mmピンヘッダ採用。ポイント用のコネクタをそのまま刺せる。
・DCC Inはデイジーチェーン接続するように2口設けている。こっちも2.54mmピンヘッダ。
・ポイントOutは2系統用意して、1系統でトミックスのダブルクロス N-PX280(F)を駆動できるよう各2口ずつ端子を設ける。
・電圧はDCC In~24VまでCV値で設定できる。
・ポイントの2系統のアドレスは連続値とする。
・ポイントの2系統は同時切り替えと単独切り替えができるようCV値で設定できる。
ぐらいで製作することとした。そして、昨日、届いて、図面通りに組み立てて、ふと、気づいた。DCCで動くスケッチを作っていないことに。
 昨日は組み立てて、ATMega328周りが動くことをLチカで確認して寝た。
 今日は、DSdecR1のアクセサリデコーダのスケッチを見ながら、上記の仕様を満たすようにデバッグをしていた。
 で、完成した。写真は以下。なんか、灰色に塗っていくつも並べたら、化学工場のジオラマみたい。(やらないけど)
 re_DSC00363.jpg

 で、電圧20V、50msでトミックスのダブルクロスは動作した。つまり、このデコーダ一つで、ダブルクロスを二つ制御できる。小田急の藤沢駅のスイッチバックはGoogleMapによるとダブルクロスが3つあるようだが、このデコーダ二つで作れるということだ。(ダブルクロスの値段が高いから多分作らないと思うけど)
 という、自己満足でとりあえず終了。近日中にまとめのほうでスケッチやCV値についてまとめておく予定。
 現在わかっている問題は、1回目の電源オンでは動かないことがあること。コントローラ側の保護回路か、デコーダ側のミスかは今後調べる。
 まあ、これでポイントはたぶんちゃんと動くようになったのと、DesktopStationソフトウェア更新とのことで、使いやすくなったため、自動運転を進めていこうと思う。

 昇圧回路で動くということを教えてくださった名古屋電鉄様、昇圧回路・スケッチを具体的に教えてくださったYaasan様、ポイントデコーダの図面を参考にさせていただいたぬっきい様、昇圧方式についてアイディアをくださったあやのすけ様、スマイラー様、本当にありがとうございます。
 (ニッチなのであまりいないとは思いますが)基板をほしいという方がおられましたら、大量にありますので、まとめができましたら頒布のご案内をします。 

ワンコインデコーダ3の製作 [ワンコインデコーダ3]

 ぬっきぃ様のワンコインデコーダ3を頒布いただき、そのうちの両極性Fxデコーダを製作した。
 まず、一つ目の山。
 Picの書き込みに素直にぬっきぃ様のSimplePicKit2を買えばいいのに、Aliの互換品にひかれてクリックしてしまった。(一緒にATMEGA328用のISPプログラマーとArduinoProMini互換品も買った)。で、送料無料(Free Shipping)で普通郵便(SAL?)で12/2に注文して届いたのは12/14。しっかり半月経っていた・・・。
 さて、とりあえず、デコーダのPICだけをはんだ付けしてスマイルコネクタアダプタを介してPickit3(互換品)につけて、書き込み!と思ったら、電圧が足りません系のエラーが出た。USBバスから4.6Vしか出ていないからだめだみたいなことが書いてある。
無題.png
 検索すると、air variable様の記事で、中身の抵抗を変えればいいと書いてある。早速、中を開けてみてわかったことは、記事の写真と違うということ。つまり、互換品なので部品の配置は違うし、まず、部品番号を書いたシルクが無い・・・。PicKit3互換品の改造をするという路線はそうそうにあきらめることにした。
 ということで、検索のほかの結果を見ると、USBハブにつなげとか(ハブ持っていないので却下)別で電源供給しろとかある。ということで、別電源供給にすることにした。
 PicKit3からの5V供給はやめ、スマイルコネクタアダプタの途中のVDDに5V、GNDに0Vをつなぎ、MCLR端子はVDDから適当に6.8Kの抵抗を付けて接続。ACアダプタが12Vしかなかったので、NJM78L05で5Vに下げて、VDDに供給した。以下がその時の写真。
re_DSC00347.jpg
 
 回路図としては、以下の感じなのだが、写真のとおり、いい加減にICソケットにジャンパーピンを挿すというやり方をした。そのうちどうにかしないと。
 pickit3外部電源.PNG

 で、まあ、めでたく書き込みには成功した旨が表示されるようになったので、続けて、ほかの部品をすべて実装した。そして、出来上がり。
re_DSC00348.jpg
 
 次に、2つ目の山。
 DSmainR4に繋いでみたが、うんともすんとも言わない。で、テスターで当たったら、12Vは出ているが、5Vが出ていない。ルーペで見たら、5Vレギュレータ 78L05Fの足が浮いてた。これはSmileDecoderでもやらかした典型的な不良モード。はんだを盛って、解決した。

 DSmainR4で動作確認をしたのだが、方向転換しても、ライトが切り替わらない。方向転換した後、F0(ライト)のOff/Onをすると切り替わる。ぬっきぃ様の利用者相互サポート掲示板でお聞きして、現在そういう仕様で、方向転換とともに切り替えるのは”冬休みの宿題にしたいと思います”とのこと。ありがとうございます。ぬっきぃ様。

 次に3つ目の山。
 ワンコインデコーダ3のLoco番号を変えたいのだが、ワンコインデコーダ3はCV値書き換えのために、現在、PageモードとOPSモードでのアクセスが可能だが、Directモードはサポートしていない。DSmainR4はDirectモードでの書き込みのみ可能である。DesktopStationではOPSモードを実装する予定で、ワンコインデコーダ3もDirectモードの実装検討をしているが容量的に難しいかもとのこと。
 で、私はDesktopStation系しか持っていないので、以前ときどき使っていたcmdrArduinoがOPSモードをサポートしているので、これで書き込めるか確認してみた。(D102買ってないし)。
 結論は書き込めた。書き込みデバイスとして使用したのは、DSdecR1でコマンドステーションとして使用する。Inに12V ACアダプタをつなぎ、Outにワンコインデコーダ3をつなぐ。ヘッドライト、テールライトのパーツはKatoの185系か115系のもの。(どっちか忘れたが豆球のもの)
re_DSC00359.jpg

回路的に使う部分(D9,D10でモータードライバをドライブして、コマンド送信のためSerial通信を使う)がほぼ同じ構成である、デコーダ開発ボードやミント缶コントローラでもたぶん動くと思う。(ただし私は動作確認していない。ミント缶はモータードライバが違うので、もしかしたら怪しいかも)
 スケッチはこちら。CmdrArduinoライブラリをライブラリフォルダへコピーして、登録してからコンパイルする。(登録する必要あったっけ?)。あと、断っておくが、デバッグのためだけに作ったので、汎用性ゼロである。
 スケッチ書き込み後シリアル通信(115200bps設定)で、(命令はすべて半角で[enter]で送信)
1:loco3のcv30に2を書き込む(意味のない命令。ぬっきぃ様の掲示板参照)
2:loco4のcv30に2を書き込む(意味のない命令。ぬっきぃ様の掲示板参照)
3:loco3のcv1に4を書き込む(Locoを3→4に変更)
4:loco4のcv1に3を書き込む(Locoを4→3に変更)
5:loco3のcv8に8を書き込む(つまりloco3のCV値リセット)
6:loco4のcv8に8を書き込む(つまりloco4のCV値リセット)
7:loco4のF0をOff
8:loco4のF0をOn
9:loco3のF0をOff
0:loco3のF0をOn
@:loco4のSpeedを10にする
::loco4のSpeedを-10にする
[:loco3のSpeedを10にする
]:loco3のSpeedを-10にする

例えば、初期値の状態で接続して、シリアルから3を送信すればloco番号が4になる。
本当はちゃんと引数がLoco番号、CV番号、CV値の命令を送って、Arduino側で文章解析して、汎用的なOPSの書き込み命令にすればいいのにとはもちろん思うが、今日は主にCmdrArduinoが動くかを確認したかっただけなので、こうなりました。

DSmainR5の製作 [DCC/MM2シールド]

 Yaasan様から、デバッグ用に作ってレビューしてくださいとのことで、昨日届いたので、製作した。結構作るのは難しいですという話だったが、難しかった。
 作りはじめてから動くまでに4時間ぐらいかかった。
 Wikiを参考に製作する。
 まず、裏面の表面実装から。
 IC2,IC61,IC51の順にはんだ付け
 C9,C10のはんだ付け。3216サイズなのに、パターンが小さくはんだ付けしにくい。
re_DSC00349.jpg

 表に移って、
背の低い部品からはんだ付け
D4,D5,D6
寝かせてつける抵抗各種。いつも、抵抗の色を読むのが面倒なので、写真を参考に付けてしまうのだが、Wikiの写真で抵抗の色判別が難しい。もうちょっと高解像度だといいなあ。と思ったら、その下に”LargeImage”というリンクがあり、こちらなら見ながら付けていける。
 そして、次に、
104(0.1uF)コンデンサ、0.1uFが2.54㎜ピッチのが入っているが、つけるのは5.07ピッチのところ
106(10uF)コンデンサ
X1セラロック
の順にはんだ付けして、
次にD3周りを付ける。付け順は以下がいいと思う。D3から付けると悲しいことになりそう。
CN8 3.5㎜ジャック
DC 電源コネクタ
D3 でっかいダイオード
re_DSC00352.jpg

 次に抵抗の縦付けR7,R8,R13,R14をする。抵抗の色を読むのは苦手なので、テスターで抵抗を確認しながらWikiの通りに付けた。
 そして、Tr1~Tr4。付けようとしたら、足が入らない・・・。
仕方がないので、ピンバイスでスルーホールを1mmに広げた。広げた感じで言うとどうやらTrのGateだけ穴径が小さいようだ。前から見て並びはGDSだと思う。以下はその時の穴広げた写真。
re_DSC00350.jpg
 これが、後で問題になった。穴を広げることでGateのスルーホールの導通が切れてしまい、動作不良となった。
 がこの時点では、めでたくTr1~Tr4を付けられた。
 で、以下の順ではんだ付けして、
C3,C4,C11 電解コンデンサC4,C11は干渉する
ArduinoNano とソケット仮組みしながらつけていく。
そのあとの下にリセットボタンがあるのでArduino外してつける。こっちが先か!
S88 基板をつけると、電源はL7805CVでは発熱することがわかっているので、V7805-1000(DCDC)に換装(これをすると、改造のため保証なしになってしまうとのこと)
re_DSC00353.jpg 
 問題なくつけられる。
で、
前面のほうのスイッチとボリュームをつける
re_DSC00354.jpg

LEDのソケットをつける
re_DSC00355.jpg

Fuse(ポリスイッチ?)をつける
RJ-45コネクタつける。黒い位置決めのプラ部分が渋い。前後にこじりながら入れた。手を切りそうになるので気を付ける必要がある。
2200uFのAdditionalCapacitorをつける。
液晶は適当につないで完成(直で付けたが結構大変だった)。
re_DSC00355.jpg

液晶のケース前面への固定は両面テープだろうか?
re_DSC00356.jpg

ケース組み立て途中。
re_DSC00357.jpg

 ケースのDesktopStationの刻印はなかなか高級感があると思う。
 そして、動作確認。
 液晶や動作はするが、電車はうんともすんとも言わないし、ポイントデコーダー(DSDecR1)も光らないので、たぶん、12Vの出力がでてなさそう。
 怪しいところはさっき広げたTrの穴、Gateだけ上面から配線が出ているのに、はんだ付けは下からしかしていない。そしてスルーホールは広げているため上面まで導通してなさそう。はんだも上面まで染み出していない。
 ということで、Tr1~Tr4のGate部分(前から見て一番左の端子)だけ、上面からはんだを盛った。
re_DSC00358.jpg

 で、めでたく動いた。
 液晶はこれを使っていると思われるが、側面にあるため、結構暗くて見づらい。できたら、バックライト付きのモノにしたほうが見やすいような気がする。(やってないからわからないけど)
 あと、ツマミは、いまはこちらだが、高級感を出すなら、大型ツマミ(底を擦りそうだが)とか、金属ツマミとかがいいだろうか。高いか?
 突入電流のため、DSmainR4では、ポイントデコーダー2個をつなぐと、立ち上がらなかったのだが、(電源オン後に、一つずつつなぐと大丈夫である)、DSmainR5は問題なくつなげっぱなしで電源Onできた。

なごでんの日記様のMP3版サウンドデコーダを試す [ds-DCCデコーダ]

 トミックス用昇圧ポイントデコーダとS88 Control基板をElecrowに注文した。今回はEMSにしてみた。(DHLは国内に入った瞬間に佐川に渡されるので、トラッキングできなくなるのが少々不満で。)でも、EMSがどのくらいのスピードなのかわからない。
 今日は、スターウォーズのエピソード7を見に行った。前半は面白かった。しかし(コマーシャルも入れて)2時間半はつらかった。なぜなら、途中でトイレに行きたくなってしまい、後半の1時間ぐらいは物語を楽しむどころではなかったから。今回は吹き替え版を見たので、今度は字幕版でも見に行こうかと思う。
 もう一つ、ぬっきい様からワンコインデコーダ3とポイントデコーダ2などを頒布していただいたのだが、書き込むためのAliExpressに頼んでいたPicKit3(偽物)がやっと届いた。送料無料(SAL?)にしたので12/2に頼んで、来たのは12/15だった。偽物PicKit3以外は、ATMega用のISP書き込みツールと、ArduinoProMini 10個(DSdecR1用と同じ物)。安いからなんとなく買ってしまった。そのうち使うかもだし。
re_DSC00345.jpg

 本題だが、名古屋電鉄様から、MP3版サウンドデコーダを、評価のためお分けいただいたので、動かしてみた。
 動作をよく理解していない状態で、最初からスマイルデコーダと車両に載せるのは無謀なので、まずは、DSmainR4 + デコーダ開発ボード + MP3版サウンドデコーダで確認した。
re_DSC00346.jpg

 今回は一般的な?128kbpsでMP3ファイルを作成した。Audacityの編集上はMonoにしているが、保存時はステレオになっている。44.1kHzのためとD級アンプのため?か、素晴らしく音がよく、大きな音で鳴る。そして、SDカードなので何も考えずに長時間の再生(2分とか)が可能だった。以下がC11の音を入れてみた動画。鳥の鳴き声や人の声が聞こえてしまうため、そういうところでは、逆にいろいろと気にする必要があるかも。動画最後のガチャンガチャンという音は客車がポイントを通過する音。(いや、そんなものいらないか。)


 C11蒸気のサウンドを考えると、私が作ったときはスロットルの値に合わせてドラフト音のサンプリング周波数を変えて、速度を表現していたのだが、今回のデコーダだと、放課後の電子工作様の日本語データ私家版の8.6.4 SCI_CLOCKF(RW)あたりをいじれば周波数変えられるだろうか?そうなると、PICへの命令に周波数変更を付け加えるか、ATMega328のSPIから直接制御に変えるかが必要かと思う。
 または、ドラフト音のスピード別に10個ぐらい用意して、スロットルに合わせて、音を切り替えるか。こちらのほうが技術的に実現は簡単そう。音ファイル作るのはちょっと骨が折れるが。
 あと、ドラフト音の時は繰返し再生が必要になるが、そういう命令の出し方(定期的に再生命令を送信)で音の切れ目がどうなるかを確認しようと思う。(スマイルデコーダの現スケッチをちょっとだけ変更すればよさそう)
 音は最高です。

トミックス向けポイントデコーダー。その4 [自動運転]

 そろそろ終わりが見えてきた。
 まず、月曜日に、「やっぱりリレーだよな。でもリレーだと基板サイズ5cm*5cmに入らないから2系統にしてしまえ」と思って、以下の回路図を作った。今回はスペースもあることだしICSP端子もつけてみた。
PointDecorderK4_sch(24V,Relay,2ch)ー.PNG
 で、リレーのほうはアートワークして、以下の感じ。
リレーポイント.png 
 月曜日はこれで満足して寝た。
 そして火曜日、水曜日。秋月に頼んだTB6643KQも来たので
 TA8428KとTA7291P、TB6643KQで、電圧を変えながら、ポイント動作するかどうかを実験した。
 写真はこんな感じ。
re_DSC00344.jpg
 以下が結果。デバイス名の後のカッコはポイントを1個つなぐか2個つなぐかという意味。
また記号の意味は以下。
o:動作
x:動作せず
△:動作したが、波形を見ると安全回路が途中ではたらいている。(oになっているほかにもそういうのがあるかも)
-:動作電圧外

動作チェック(N-PX280 (F) (ダブルクロス)で確認)
電圧[V] TA7291P(1) TA7291P(2) TA8428K(1) TA8428K(2) TB6643KQ(1) TB6643KQ(2)
8 x x x x x x
9 x x x x x x
10 x x x x x x
11 x x x x x x
12 x x o x x x
13 o x o x o x
14 o x o x o x
15 o x o x o x
16 o o o x o o
17 o o o x o o
18 o o o x o o
19 o o o x o o
20 o o x o o
24 - - x o o


 ということで、TA7291Pでは、16V以上でダブルクロス(2系統同時)を動かすことができたが、TA8428Kは2個駆動できなかった。なぜか、TA7291PのほうがTA8428Kよりも電流が通りやすいように見える不思議な結果である。TB6643KQはよい動きをしており、こちらも16V以上で2個駆動が可能だった。(ただし、TB6643KQの実験をやった今日は、昨日よりかなり気温が高いので動きやすかったかも)
 まあ、安全のため、モータードライバは2個使う。24V動作させるため、TB6643KQを使う。ケチりたいならTA8428Kに変更可能。
 で、今後のトミックス専用ポイント計画だが、(ほぼぬっきい様のポイントデコーダと同構成+昇圧だけなんじゃないのか?という疑問は隅に寄せておいて)、
・ATMega328PのArduinoベース
・ドライバはTB6643KQで、CV値の変更で同時切り替えと単独切り替え可能にする。(回路はInを除いてコンパチなので、後でどっちにするか考えてもいいかと思う)。(2つのドライバを使用しても同時切り替えは可能だった)
・昇圧回路は12V~24VでCV値の変更で、電圧を変更可能にする。
・アクセサリアドレスの設定は面倒なので、アドレスを一つ設定して、後は連番を勝手にとるような感じ。
・前の回路から充電制限抵抗、ダイオードは抜く。
・トミックスのポイントコネクタは2.54mmピッチのジャンパーピンがそのまま使えるので、端子台はつけない。
 これで、アートワークして5cm*5cmに入るかしら?

トミックス向けポイントデコーダー。その3 [自動運転]

 なかなか進んで無い感がすごいが、その後の経過です。

 名古屋電鉄様、Yaasan様、コメント、アドバイスありがとうございます。

(1)ドライバに入る信号にノイズが乗っていないか?(名古屋電鉄様)
→波形の確認をして、ノイズは乗っていますが、これはちょっと違いそうでした。(後述します)
(2)電流制限抵抗とダイオードを取りましょう。(Yaasan様)
→ヘンテコ動作するためすでにダイオードは取ってしまっていますが、電流制限抵抗を抜きました。(一応、ドライバはコンデンサ直にしており、電流制限抵抗は途中に入れておりません)。しかし症状(振動する)は変わりませんでした。
(3)1uFコンデンサつけてください。
→DSDecR1基板流用で、BD6231Fの近くに105(1uF)をつけました。
(4)AnalogWriteでなくDigitalWriteを数百msで使いましょう。
→DigitalWriteを使用しています。(100msぐらいですが)

 いろいろ試行錯誤していて、またBD6231Fを一つ壊してしまった・・・。3個目・・・。
 あと、もう一つ、秋月のジャンパーコード。激安なのだが、なんか実験途中で通電不良になることが多い。いままで3本通電不良になり、原因探しに苦労した。(ICとかトランジスタとかArduinoとか壊したかと思っていろいろ変えた挙句、原因はジャンパーコードの断線で見つけるまでにとても時間がかかる。)
 振動についてだが、まず、24V時のダブルクロスポイントの1個つなぎ時のポイントに行く途中の全体波形が以下((A)とする)。(前の記事とちょっと波形違うが気にしないで。)

re_クロスポイント24V概要.png

 初めに振動して、その後、直流になりポイントが動いている。
 この最初の振動部分を拡大すると、以下。(B)とする。
re_クロスポイント24V.png
 初めに190usぐらい+電圧が出て(24V→20V)、次にー24Vになって、200usかけて徐々に0Vに近づく。これを繰り返している。
 次に、(A)全体波形の振動から直流状に変化する部分の拡大波形が以下。(C)とする。((B)とは時間軸の目盛りが異なることに注意)
re_クロスポイント24V_制限解除辺り.png

 (C)振動→直流変化部分では、徐々に+電圧部分のパルス幅が伸びている。また、電圧も徐々に下がっていっている。これに対して-電圧側のパルス幅は伸びていない。結果として周期は伸びていっている。で、最後にー電圧パルスがなくなり、+の直流だけになっている。
 このことから、この+、-の振動は、BC6231Fの仕様書12ページにある過電流保護回路が働いているのではないかと思う。最初、オフ時間が290usなのに、オフと思われる波形(-電圧側のパルス幅)が290usでないので、どうしてだろうと悩んでたが、仕様書の図を見ると、InternalStatusはオフにした後もIoutはちょっとの時間は出ているようだし、それがで終わったら、ポイント側のコイルのために一気にー側に触れているのではないかと思った。イメージは下記図。
re_クロスポイント24V 書き込み.png

次に、下の波形が、ダブルクロスポイントを2系統ともにドライバに繋いだ時の最初の振動部分の波形なのだが、これを(D)とする。

re_X2クロスポイント24V.png

 (B)1個つなぎと比べて、ポイントへの電流は流れやすくなっているはずだが(2個並列つなぎなので)+電圧の期間は短く、周期が290usであるため、流した瞬間に保護回路が働いているように見える。(過電流検出のモニタ期間がtyp 10usと言っているので、保護期間290usと合わせて、周期として300usじゃないといけないような気もするが・・・。)
 ということで、名古屋電鉄様への回答としては、
 最初の振動部分が(B)ポイント一つ繋ぎと(D)ポイント二つ繋ぎで周期が異なること、(C)の振動→直流のところで、周期がどんどん大きくなっていることから、制御信号の他からの(昇圧時のパルスやAnalogWrite使用(してないけど))のノイズではない。(たぶん)
 あと、Yaasan様への回答としては、(いろいろ回路に変なおまけがついているのは置いておいて)
→電流の流れをよくしたが、以前振動しており、振動は、BD6231Fの電流制限1Aを超えているための現象と思われる。
 という感じです。
 TA8428でも似たような波形だったし、TA8428仕様書3ページにも電流検出回路(モニタ時間20us、オフ時間80us)があったため、同じ現象と考えると、こっちの検出回路は2~3Aで働くため、現在選定のリレー2Aも実を言うとダメってことか?とふと思った。メカニカルだからそれなりに流れるが、寿命がすごい縮んでいるとか。
 あとは、上記実験中、PCのUSBポートの5V給電からの昇圧だけで、トミックスのポイントが普通に動いており、(DCCには関係ないが)こっちのほうがほしい人が多いかもと、ちょっと思った。
 もう一つ、ついでに15Vぐらいから振動しなくなるので、電圧を15Vにして、ダブルクロスポイント(二つ)をつないだが、やっぱり波形は振動しており、ポイントは動かなかった。

 

トミックス向けポイントデコーダー。その2 [自動運転]

 Yaasan様からのアドバイスでTA8428の耐圧30Vでは危ないということで、BD6231F(耐圧36V)にしてみた。BD6231FはDSDecR1用を流用した。

re_DSC00339.jpg

 まず、配線を間違えて、2個BD6231Fから煙が出た。よく見ると、コイル直後の信号をBD6231FのVCCに入れてしまった。そこの24Vはインパルスみたいな信号がときどき出ていて、まあ、36Vは軽く超えていると思う(→もしかしたら、後で述べる逆ダイオードの影響か?)。気づかずにはんだ付けしなおしたため、2個目のBD6231Fも壊して、3個目で配線間違いに気づいて、24Vを大容量コンデンサ前のところにして、うまくいった。(スマイルデコーダワンコインデコーダ用のストックが・・・。)
 しかし、二つのポイントを一気に変えられない。ポイントが切り替わらずにヒューと高い音が鳴るので、ポイントへの電圧をオシロで見てみたら、下のように振動している。

だめ.png

1ポイントの時は普通に切り替わるが、余り威勢がいいというわけでもない。下記グラフのように、振動せずに直流になっているところで、切り替わっていると思われる。

かろうじて.png

 BD6231Fでは非力かもということで、TA8428にしたが、症状は変わらず。なんでしょう。これ。接触抵抗かしら。→コンデンサをはんだ付けしたが変わらず。とすると、電流の上限にひっかかったか?
 あとはフィードバックのせいか、コンデンサの充電制限抵抗が熱い。触れて熱い程度。2個にしたら冷たくなるかなあと、電源つけっぱなしで3W抵抗(47Ω)を引っこ抜いたら、今度はMOSFET 2SK4017(Q)が香ばしいにおいを出して、壊れた・・・。そういうことしたらだめだよね。
→後でコンデンサの充電制限抵抗と並列に入れている逆ダイオード?D5を外したら発熱は幾分ましになった。でも、ポイントを頻繁に切り替えて、コンデンサ充電を短い周期で繰り返すと結構熱くなる。
 もしかしたら、Yaasan様の昇圧回路との相互作用(よくわかんないけど)で振動してるかもと考えて、秋月の昇圧回路緑色の基板+TA8428でやってみたら、ヒューっと鳴って、ポイントが切り替わらないのはいっしょ。
 
re_DSC00340.jpg

 ただし抵抗は前ほど熱くならない。→コイルのところの回路の違いか?ここらはフィードバックによるところか?
 秋月昇圧回路緑色の基板+BD6231Fでやったら、こちらもヒューとなって、切り替わらない。
TA8428よりも非力っぽい。(TA8428はちょっとだけポイントが動いている音がしたがこちらはしなかったので。)
 BD6231FはOff時の漏れる電流が少ないのか、電源を落としても、いつまでたっても、コンデンサの電圧が落ちない。TA8428はすごい勢いで落ちるのでここがTA8428との違いか。
 次に、秋月の緑色の昇圧回路+リレーだと気持ちいいくらいに動く。電圧降下も少ないので、一瞬だけ流れているのかしら?

re_DSC00341.jpg 

 この時の波形がこれで、ピシャっとポイントも切り替わり、いい感じに動いてそう。
OK.png
 
 で、そのあとに、Yaasan様昇圧回路+リレーでやって、こっちもOK。リレーのところの充電制限抵抗は、秋月の5Wセメント抵抗22Ω*2としてあり、逆ダイオードはつけていない。
 秋月の安物リレーの仕様では、Electrical Life:10000回となっており、まあ、趣味で使う場合は問題あるかないかぐらいだが、仕事なら完全にアウトな仕様だ。まあ普通のDIPソケットにはまるようだから、そうすると接点が・・・。試すか?
 ということで、これにするかと思ったあたりで、
スマイラー様からL298Nはどうか?というお話。
またはDS52やDSmeisterと同じようにNch,PchのMOSFETとするか?
5cm*5cmをあきらめて、5cm*10cmにして、2系統にしてしまうか。
BD6231F、TA8428ともに、現在ブレッドボードのため、コンデンサはんだ付け直結にすると、おそらく、接触抵抗が小さくなるので電流も通りやすくなる気がする。ユニバーサル基板ではんだ付け回路を組むか?どうするか?
でも、そろそろ頼まないと、年内に来なくなりそうだし・・・。

トミックス向けポイントデコーダー。その1 [自動運転]

 皆様のご協力で、とりあえず、24V昇圧?付きになりそうなポイントデコーダーボードの途中経過。
PointDecorderK3_sch.PNG

コメントでも書いたが、
・制御はATMega328P
・スケッチはYaasan様のturnout decoder sketch24V昇圧部分のイメージ。(まだ作っていない)
・場所がないのでリレーはやめて、ぬっきい様のポイントコントローラのような感じでTA8428K使用(Max30V)。
・ポイント制御は1系統。(2個ぐらいまでいっぺんに)
・材料費は1300円ぐらいか?

まだ、チェックしていないが、下記のようにアートワークできた。(左が今回。右が前回の没)
point_decoder.png

秋月から材料を買ったので、まずはブレッドボードで確認して、よさそうなら基板を注文予定。