So-net無料ブログ作成
検索選択

鉄コレ式制御器 国鉄101系運転台型コントローラーDX の波形 [S88]

 昨日、シュッシュポポンに行った影響で、なんとなくNゲージの長い編成を運転してみたくなったので、子供とImon横浜店の貸レイアウトに、ロマンスカーを2編成持って行って1時間遊んでいました。貸レイアウトデビューです。複線を1時間借りて税込み1620円でした。レイアウト自体は大きく、コントローラもTomixのN-S2-CLで、初めて使いましたが、音や線路の継ぎ目音なども聞こえてとても楽しかったです。レイアウトが大きすぎて、遠くのほうが見えませんでしたが・・・。
re_DSC01388.jpg

 さて、S88 Analogに「国鉄101系運転台型コントローラーDX」をMECYさんがつなげるとのことでしたが、N-DU202-CLとは波形が違いますと話したら、現物を送っていただいて、私の方でS88 Analogへの接続確認をすることになりました。
 で、これが写真です。
re_DSC01390.jpg

 普通に動かす分には、抵抗制御の音や線路の継ぎ目音、警笛や、ブレーキ音など聞こえ、とても楽しいコントローラです。
 ブレーキ部分はグレードアップパーツが発売されていますので、N-DU202-CLのブレーキレバーもグレードアップできないかなあと思っていたのですが、大きさが全然違いました・・・。
re_DSC01389.jpg

 で、本題ですが、これが停止時の波形です。残念ながら0Vで、常点灯に対応しておりません。
停止.png

 次に、速度調整ダイアルを左一杯にした場合の始動直後の波形です。
始動直後_速度ダイアル左一杯.png

 速度調整ダイアルを右一杯にした場合の始動直後の波形です。
始動直後_速度ダイアル右 一杯.png

 速度調整ダイアルを左一杯にした場合の最高速の波形です。
最高速_速度ダイアル左一杯.png

 速度調整ダイアルを右一杯にした場合の最高速の波形です。
最高速_速度ダイアル右一杯.png

 12VのPWMで、速度調整ダイアルとスロットルによって、PWMのDutyが変わるという方式になります。(N-DU202-CLは常点灯部分がPWMで、速度はDCの電圧だった)。
 技術的には、明らかに停止時の常点灯が可能だと思われますが、鉄コレって、前照灯も室内灯もないので、機能を切ったんでしょうね。
 で、ここまでならいいのですが、問題が一つあり、以下のおまけ波形です。1msぐらいに1回出ているようなフシがあります。
おまけ波形.png

 進行方向を逆にしても、出ます。
おまけ波形_逆側.png

 ±12Vが出てしまいますので、現状の方向検出では、いつもForwardになってしまいます。なぜなら、検出期間中、1回でもプラスの電圧(High)を検出したらForward、ずっと0V(Low)ならReverseという簡単なルーチンにしているためです。
 鉄コレ用に直すなら、側面の速度調整ダイアルを目いっぱい回しておいて、プラスの電圧が検出中の1/4以上ならForward、1/4未満ならReverseみたいなルーチンにすればよさそうです。
 と、ここまで書いて、よく考えるとS88 Analogにはボタンがいっぱいあるので、どこかのボタンを方向切り替えに割り当てればいいかなあともちょっと思いました。そうしたら、普通のパワーパック系もスロットル0から使えますし。
 まあ、ここら辺はまた追々考えていきます。すぐにゴールデンウィークですし・・・。

 
 

Tomix N-DU202-CLを買った [S88]

 来週N-DU204-CLが発売というこのタイミングで何をしているかというと、S88 Analogのデバッグをパルスコントローラ(というか常点灯コントローラ)でやりたいなあと思ってました。
 理由は常点灯のパルス信号で前進、後進が簡単に検出できるからです。
 しかし、普通のTCSパワーユニットN-1001-CLはアナログの常点灯させるわけでもないし、丸いツマミはあまり好みでもないし、と思いましたが、といって、N-DU204-CLは新発売で18,000円ぐらい払うのはわたしには高いよなあと思っておりました。
 で、よく見ている橋のくまさんのブログ様はYahooのオークションをよく使っておられるようなので、私も突然、Yahooオークションデビューしてみました。
 よくわかりませんが、N-DU202-CLが10,000円ぐらいで買えました。よかったよかった。

 で、今日から、S88 Analogのデバッグです。
re_DSC01343.jpg
 
 波形を見ていませんが、おそらく少々交流チックな波形が出ているようで、S88 Analogで計算しているスピードがふらついて、吊りかけ音がフニャフニャしていて気持ち悪いです。ちょっと平均化のサンプリング数を増やそうと思います。前進、後進は常点灯のおかげで、ばっちり検出できました。
 今週末をめどにいろいろと作っていこうかなあと思います。

S88 Masconの不具合確認中 [S88]

 さて、今日は子供と一緒に江ノ電バス祭りに行きました。
 子供も、私もバスはそんなに興味がないのですが、エンジンとか見られたら面白いかなあとおもったもので。でも、エンジンルームは見えませんでした。なんか、粗品でバッグとかカイロとかポンチョとか、ジュースとかもらってよかったです。高速バスの交代乗務員の寝床も見られましたし。バスの洗車体験があって、バスに乗り込んで大型洗車機に入るのがありました。子供は大興奮でした。
 近くのJR鎌倉車両センターを外から見ようかと思いましたが、あまり見られるいい場所がありませんでした。NEXや横浜線や横須賀線が止まっていました。なんかこういう機会(これは昨年)に行くべきですね。
 で、本題です。頒布した方から、うまく動かないというお話があり、
-----------
・S88端子、DC入力から電源を入れてもバックライトが点くだけ。
・S88端子を抜き差ししているとたまに起動画面になるが、それ以上は進まない。また、一部が文字化けしたり、1文字1文字が順にゆっくり出現したりすることもある。
・さらにまれに通常画面に行き着くが、コントローラーをつないでもまったく反応無し。
------------
昔のSoundOptionの時のメロディーが遅いに似たような症状かなあと思い、電源電圧を振ってみることにしました。
 実験環境は以下の感じで、KatoのStandardSで電圧を振ります。もちろんACアダプタは秋月の平滑化された直流が出るものにしております。で、S88 Masconのプログラムする端子から5V、GNDをつないで、5Vを振って起動がどうなるかを確認しました。
re_DSC01339.jpg

 そして、
(1)基板は、二種類(液晶バックライトの制限抵抗を100Ω、220Ωのもの)です。
(2)Masconは1ハンドル、2ハンドル、付けない、と試しました。
(3)電圧の過渡特性が影響しているかもと思い、方向キーで一気に4.5V入れるのと、速度ボリュームで4.5Vまで徐々に上げるという二つを試しています。
 なお、電圧は2.8Vあたりでマイコンが起動する以外は、どの電圧でも挙動は変わらなかったので、電圧を振るのは省略しました。(4.5Vに統一)。あとは3V台だと、設定のため、液晶が薄くて見えないというのもありましたが。
 で結果を字面で書いていくと、
A:(1)100Ω(2)1(3)一気 → 問題なし
B:(1)100Ω(2)1(3)徐々 → ごくまれに問題あり
C:(1)100Ω(2)2(3)一気 → 問題なし
D:(1)100Ω(2)2(3)徐々 → 問題あり
D:(1)100Ω(2)無(3)一気 → 問題なし
D:(1)100Ω(2)無(3)徐々 → まれに問題あり
E:(1)220Ω(2)1(3)一気 → 問題なし
F:(1)220Ω(2)1(3)徐々 → 問題なし
G:(1)220Ω(2)2(3)一気 → 問題なし
H:(1)220Ω(2)2(3)徐々 → 問題なし
H:(1)220Ω(2)無(3)一気 → 問題なし
H:(1)220Ω(2)無(3)徐々 → 問題なし
ということで、液晶の制限抵抗を100Ω、2ハンドル、徐々に電圧を上げると問題(液晶表示がなくなる、ずれる)が起きることが分かりました。
こんな感じです。
re_DSC01341.jpg
re_DSC01342.jpg

マイコンはとっかえひっかえしても変わらず、基板についてきました。
抵抗ですが、
液晶制限抵抗100Ω,電圧降下1.73V→17.3mA
液晶制限抵抗220Ω,電圧降下1.93V→8.7mA
という感じです。

 理由はわかりませんが、
・液晶の制限抵抗は220Ωのほうがシステム的に良いようです。
・2ハンドルよりも1ハンドルマスコンのほうがシステム的には良いようです。
(電力が少ないからでしょうか?)
 でも、液晶の表示ずれの時は、どうやらマイコンは動作しているようです。ちょっと動作が違うかもです。


S88 Analogのデモ [S88]

 今日は妻の誕生日で、何か欲しいものある?と聞いたら、チーズケーキはもう食べたから、今度はレーズンケーキと言われたので、子供と一緒に(というか指図しながら)レーズンのパウンドケーキを作りました。オーブンレンジを1年前ぐらいに買い替えているのですが、ちょっと温度と時間を間違えて、微妙な味になりました。レシピでは、160℃、40分でした。前の非力なオーブンレンジでは、180度、1時間ぐらいで、いい感じに焼けていましたが、今度のオーブンレンジは(前のに比べると)高級品を買ったので、レシピ通りの時間にしたらダメダメで、追加で20分160℃~170℃焼きましたが、微妙。今度は170℃、1時間でやると心に決めました。
 で、本題(と言ってもこっちもおまけのようなもの)です。
 S88 Analogのスケッチをかなり適当にD101操作風に作りました。
 S88 Analogのボタンですが、
[Loco][1][2][3]
[Fsel][4][5][6]
[    ][7][8][9]
      [ ][0][ ]

としています。空欄はまだ何も割り当てていない。Fsel押すとF00,F10,F20+テンキーのFnを送るようになる。
で、その動画です。

 PWM方式のコントローラは思ったよりも安く手に入りそうなので、来たら、また試して紹介したいと思います。

S88 Analog Control基板デバッグ [S88]

 妻にホワイトデー何がいい?と聞いたら、チーズケーキと言われたので、子供と一緒に久しぶりに作りました。混ぜて焼くだけのケーキを作るのは昔から大好きです。(つまりチーズケーキとかパウンドケーキ)。逆にイチゴのショートケーキなどデコレーションをしないといけなくて、且つ、焼いていないものがつくもの(泡立てた生クリームとか生フルーツ)はお腹の弱い私はすぐに調子が悪くなるので、好きではありません。
 ケーキのレシピはこちらで作りました。クックパッドは玉石混交で、レシピがはずれると、かなりへんてこな味に仕上がるので、私は基本的にメーカーのレシピで作ります。
 チーズケーキにしては少々甘めでしたが、材料費だけで900円近くもするので、(クリームチーズと生クリームが高い)、おいしかったです。が、写真は失敗のようです。照明かなあ。(あと、下にクッキーを砕いたのを敷いています)
 re_DSC01330.jpg

 さて、基板が組みあがりましたので、デバッグを始めました。
 UI部分は作るのが面倒な割に書くことがありませんので、割愛します・・・。
 操作はD101風にしました。ただし、まだ、Loco番号の設定と、ファンクションを鳴らす程度しかできません。
 で、アナログコントローラの電圧を確認しておこうと思って、TomixのN-1とKatoのStandard Sの波形を確認しました。どちらも無負荷状態です。
 まずはトミックスのN-1です。特に何の引っ掛かりもなく直流でした。
Tomix_n-1.png
 ただし、コンデンサが入っているのか、私の基板に入れる程度の小電流では、減速時になかなか電圧が下がってくれません。放電用に大きな抵抗でもつなぐかと思って12V-0V間に大きな抵抗47Ω(2W品かなあ?)をつないだら、いい感じに電圧の下がりは早くなりましたが、アッチッチになったので、もう少し電圧やW数を考えてやった方がよさそうです。いっそのことモーターを一つつないでおくのも手かなあと思いました。(いやいや、それはないだろう。)
 次にKatoのStandard Sです。
kato_powerpack_standard_s.png
 ACアダプタの出力がACだったので多分そうだろうなあと思っておりましたが、案の定平滑されていない信号です。電圧もすごいですが、ほぼ無負荷状態なので気にしないでください。
 一応、マイコン取り込み時に、ソフト的に1ms周期で電圧を測って、100ms周期ごとに平均値に直して速度データにするようにしたので、まあ、少し速度値がふらふらする程度までには良くなりました。
 このKato Standard Sは普通の平滑化された直流を入れてやると、普通にトミックスのN-1と同じような波形になりますので、今回は平滑化したDCを入れる使い方をすることにします。おまけにTomixと違い出力にコンデンサ?が入っていないようで、減速時も電圧がスロットルに忠実です。(自己責任です)
 ということで、私の所有コントローラで言うと、
・Tomix N-1は、平滑化されたDCで使いやすいが、減速時、電圧の下がりが遅い。
・Kato Standard Sは整流されただけのDCで使いづらいが使えないわけでもない。
・Kato Standard S + 秋月とかのACアダプタ 平滑化されたDCで、減速時の電圧も下がりやすく一番良い?
となりました。
 次の問題は、以下の回路です。
AnalogIn.png

 電気のことはさっぱりなので(←それはどうかと思うが)、何も考えずにYaasan様のDSMainR2から回路をコピーしてきました。
 で、実際に動かしてみると、私が思っていたことと違うことがわかりました。(ちゃんと実験しておけよ!いう感じですが)
 回路はCN6またはCN3からパワーユニットの電圧が入ってきます。
 そして、ANALOG_IN信号側はブリッジダイオードを通って、M側がGND、P側がパワーユニットの+電圧となり、2.2K,1Kの抵抗で分圧され、12Vが来ても3.75V(=12V * 1.2k / (2.2k+1.2k))の電圧になります。それなりに高い電圧が来ても。D5のダイオードから5Vラインのほうに電流が流れて、ANALOG_INの電圧は5.5V程度でした。
 で、問題はPWM_DIR信号側で、ある電圧未満はLowになるので、実験のデータで言うと、パワーユニットの電圧が2.24V未満では、Lowになりました。
 つまり、パワーユニットで前進、後進時
前進時:PWM_Dirは初めLow(後進側)、2.24V過ぎるとHigh(前進側)
後進時;PWM_DirはずっとLow (後進側)
 まあ、適当にソフトで2.24V以下の時は、まったく走り出さずに、それ以上で走り出しにしましたが、パワーユニットのつまみを1/4以上回さないと方向すら検出できない、ちょっと悲しい回路になりました。常点灯がついていたら、方向が分かるので、この現象は回避できると思います。(でも、PWMなので、速度の検出は今よりも悲しいことになるかも)
 

アナログコントローラ基板など組み立てた。 [S88]

 さて、Elecrowから基板が到着しましたので、とりあえず、無心で基板を組み立てました。9時に始めて0時に終わったので、3時間で3枚です。記念写真です。
re_DSC01327.jpg
 左から、ターンテーブルデコーダ、S88_Mascon(プレステの電車でGoにつなげるもの)、S88アナログコントローラ用です(名前が揺れている)。
 S88_Masconはちょっとアートワークを変更したので(ほぼ外形だけですが)チェックのために一つ作りました。4つも持っていて、そろそろいらないやと思いました。
 ターンテーブル用はスケッチを全く作っていないので、怖くてATMEGA328も載せていません。S88アナログは、とりあえずS88_Masconのスケッチをのせて、液晶が表示されることだけ確認しました。
 週末には、ターンテーブルかアナログコントロールかをやってみようと思います。TomixのコントローラN-DU204-CLを買うかどうかについては未だに悩んでおり、予約に踏み切れておりません。でも、買ってはいけないような気がしています。
 なぜなら、1月、2月は江ノ電タンコロ(トロリーポール)買って、琴電(レトロ塗装)買って、クモハ40買って・・・、あと、線路も買ったし、で明らかにお金の使い過ぎだからです。あと、他にスマホも買い替えたし・・・。
 電車でGOコントローラだけですでにスペースがいっぱいで置けないような気もしますし。でも、欲しいんですよね・・・。

S88_Analog_Controller [S88]

 トミックスのN-DU204-CLが欲しいなあと思いつつ、S88 Masconのアナログコントローラー用(と言いつつボタンはD101にかなり近い配置・・・)の回路をなんとなく作ってみた。
 S88_Mascon_Analog_SCH.PNG
 この回路図は、
・S88 Masconの図面をもとにしつつ、
・15個のスイッチの部分はDSblueboxのものを、
・アナログコントローラ部分DSMainR2のもの
をコピーしている。
 どっちもブレッドボードで作ると大変そうなので、完全に机上でコピーしているだけ。
 アートワークは以下。
S88_mascon_analog_AW.png
 KATO D101やD102のようにファンクションをいっぱい鳴らせるように、ボタンをいっぱい付けた。
 ボリュームは付けないので、動作には別途鉄道模型用のアナログコントローラが一つ必要という、少々謎仕様になっている。また、DSMainR2の入力をそのまま持ってきているがスケッチは全く書いていないので、どれが対応できるのか(ちゃんとDCのモノ、交流をブリッジダイオードで直流にしただけのモノ、PWMコントローラ)など、未定・・・。

電車でGoコントローラをS88規格につなげるための4番目の実験 [S88]

 本屋さんに行って、
全国登山鉄道‰会 完全データDVDBOOK (メディアックスMOOK)
が売っていて、思わず買ってしまいました。
 DVDが3枚も付いていて、300分以上も前面展望が入っていて、素晴らしいです。実際の電車で前面展望を見ようとすると、前面展望を見たい人たちとのプレッシャーの掛け合いになって、かなりイラつくので。
 本の方もわかりやすく書いてあり、良い感じです。(まだDVD箱根登山と富士急しか見ていないけど)
 展望は画面いっぱいに前面展望で、速度計などは見えません。箱根登山の信号機も出発の青が見える場所と見えない場所があります。
 いいことづくめのようですが、落とし穴があります。DVDは片面1層です。つまり、かなり汚いです。
 プロジェクター(720P)に映してみたら、かなりドットが荒いです。走査線が見えます。
 物理的にはDVD3枚ですが、容量的には1.5枚相当かと思います。
 とはいえ、2400円の価値はあると思います。

 さて、このごろ、やりかけなのが
・ターンテーブル。5V用のモータードライバまでは買ったが、駆動がまだ。
・吊りかけ音スピーカー音。周波数で見たときの感じを入れるのを作らないと・・・。
・MP3デコーダに蒸気音を入れる。いくつか試している最中。音を連続させるのが少々難しいような感じ。

 で、今日のタイトルのところは、現在アートワーク中。
 図面は以下。
S88_Mascon.PNG
 アートワークは以下。
S88_mascon_lcd.png
 大きさはSZOMの箱サイズ。ただし、液晶を載せるので、箱に入れたら、見えない・・・。
 アクリルの板を頼もうとも思ったが、まあ、試作だしいいかとも思って頼まないかも。
(図面かくの面倒だし)
 今日中に注文すれば、文化の日あたりの連休で楽しめるかなあと思う。


電車でGoコントローラをS88規格につなげるための3番目の実験 [S88]

 さて、電車でGoコントローラをS88に付ける話ですが、速度メーター代わりの液晶ぐらいは付けておこうかと思ったので、秋月のバックライト付きI2C液晶を付けました。
 一応、問題なく、動きました。液晶のブレッドボードへの付け方が変なのはご愛嬌ということで。
re_DSC01048.jpg
 で、次に、9月の半ばにアメリカかカナダに注文していたPS2のコネクタですが、こちらも予定通り、二週間程度で届きました。送料が10ドルぐらいで高かったので、書留をやめるというケチりかたをしたのですが、かなりドキドキしていました。
 物は、思っていたものと少々違っていました。
re_DSC01049.jpg
 もっと、基板にがっちり固定できるものを想像していたのですが、PS2-USB変換器をばらした時と同様な感じで、「固定は筐体とやってね」という思想のようです。
 ということで、どういう風に基板と固定しようかをもうちょっと考えます。
 で、S88_Mascon基板ですが、とりあえず、回路図は書きました。RAIL_DATA(DCC信号を受けるピン)も適当にATMEGA328に入力しています。ただし、スマイルデコーダで使用している2ピンはすでに使われているので、7ピンにしておきました。ライブラリを見る感じでは、どのピンに入れても大丈夫そうなので。
PCDetectorK4.PNG
 すごいことにArduinoのすべての入出力ピンを使っています。貧乏性なのでフルに使えるとちょっとうれしいです。 
・基板の大きさはS88_16port用と同じ大きさ、穴位置にしようかと考えています。
・アクリルの板を一緒に頼もうかなあと思っています。
・本体基板にはスイッチの類は付けません。電車でGoコントローラにボタンはついていますし。

S88 Control基板 部品付きキット(スイッチサイエンス様)の在庫を復活させました。 [S88]

 S88 Control基板 部品付きキットS88モジュール用検出基板 部品付きキット 6枚セット(スイッチサイエンス様)の委託品在庫を復活させました。
 自動運転や信号機関連で使いたい方はぜひご利用ください。
 以上です。