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ジオコレ建物の電化検討
道路整備の前に住宅の電化を試してみようと、これ↓を作りました。ＵＳＢケーブル（壊れたマウスについていた物）の先に、秋月で買ってきた白色ＬＥＤ↓を接続してあります。まぁ、簡易型ＵＳＢライトですね。パソコンのＵＳＢポートに繋げて、ジオコレ建物を光らせてみました↓ＬＥＤは床の穴から建物内部に垂直に入れ、屋根を照らすように配置しました。屋根の裏にアルミホイルを張ってあります。試してみた結果、ＬＥＤの色と配光、それと壁と壁の隙間からの漏れ光が気になります。ＬＥＤの色と漏れ光は、何とかなるとして、配光の改善は難しそうやりがいがありますね。HOME ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
Jul 16, 2009
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レイアウト製作にむけて、とりあえずジオラマから・・・
電子工作ばかりで、レイアウト製作活動が何一つ進んでません。で、この状況を改善しようととりあえずジオラマを作ってみます。ということで、ベースボードを調達してきました。１００均の黒板です↓サイズは約２２．５×１５ｃｍ、黒板消し付きです。これに、手持ちのジオコレアイテムを並べた結果がこちら↓ジオコレの建物を２軒くらい並べるのがちょうど良いかと。ベースが黒いためか、並べただけでも落ち着いた良い雰囲気を醸し出してます。これを元に、徐々に仕上げて行きたいと思います。まずは道路整備ですかねぇ。路地から軽トラが出てきます。カーコレVol.7 “商用車今昔編”を「軽トラ出ろ～」と念じながら一箱買ってきたら見事、スバルサンバートラックを引き当てました。欲を言えば、ＨＯＮＤＡが良かったのですが・・・HOME ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
Jul 10, 2009
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ステッピングモーター式メーター 機能試作中
コパル製ステッピングモーターＳＰＧ２０－２９０を使ってメーターを作ろうと、機能試作を行っています↓文字盤には実物の写真を使わせていただきました。今回は、フォトセンサを使って針のゼロ点合わせを行うようにしました↓シャフトが適度に長いので、文字盤とモーターの間にフォトセンサを仕込んであります。上の写真の白い板と板の間にある黒い物体がフォトセンサです。電源ＯＮされたら、まずモーターをゼロ方向に回します。で、フォトセンサが反応した地点でモーターを止めると、針がゼロを指しているというわけです。回路図はこちら↓フォトセンサ用に１ポート使ってしまったので、いよいよポートが足りなくなってきました。
Jun 19, 2009
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ステッピングモータＳＰＧ２０－２９０を動かしてみる
ＵＳＢバスパワーの５Ｖでちゃんと動くか心配だったコパル製ステッピングモーターＳＰＧ２０－２９０ですが、あっさり動いてしまいました↓電源電圧が５Ｖでも、ちゃんと動くものですね。シャフトを指でつまんだぐらいではとまりません。試した回路はこちら↓トラ技付録の７８Ｋ０マイコン基板にデジトラ４個つなげただけという基本に忠実な回路です。回路図眺めてて、逆起電圧対策部品を付け忘れたことに気づきましたが・・・動画はこちら↓ＳＰＧ２０－２９０の動いている様子元々１ステップで０．５度回転するモーターを１－２相励磁で動かして、１ステップで０．２５度の回転となっています。ちなみに、市販のステッピングモーター式メーターでは、例えば１ステップで０．１２度というものがあるようです。まだまだ、市販のメーターに比べると動きが荒いものの、自作のメーターとしては十分かなというところです。トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニューＨＯＭＥ ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
Jun 11, 2009
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ステッピングモーター式メーターの改造
マイコン制御コントローラーに搭載した、ステッピングモーター式メーターのカクカクした動きが、どうにも気に入りません。で、もっとなめらかな動きにできないものかと、ステップ数の多いモーターを用意しました↓こんなこともあろうかと、千石電商で買っておいたコパル製のステッピングモーターＳＰＧ２０－２９０です。ギアヘッドがついていて、７２０ステップで1回転というステップ数の多さです。 秋月電子でも ４８０ステップのもの（ＳＰＧ２０－３３２ですね）を扱っています。こちらはケーブル付きで親切です。ＳＰＧ２０－２９０は、ユニポーラ型ということで、駆動回路は簡単です。基本的には、スイッチング素子が４つあれば事足ります↓問題は、コイル抵抗が１８０Ωなので、ＵＳＢバスパワーの５Ｖで動くのだろうか？というところです。単純計算だと、５÷１８０＝０．０２７７・・・でコイル一本あたり約２８ｍＡしか流れません。まぁ、おかげでスイッチング素子には２ＳＣ１８１５あたりが使えそうですが。それと、常に電流を流し続ける想定なので、温度上昇の点でも有利ではあります。ちなみに、市販の駆動回路なら、秋月電子製 ＰＩＣステッピングモータドライバキットがあります。 こちらは、最大4A程度まで流せる強力型です。 秋月電子取り扱いの ＳＰＧ２０－３３２のページにも紹介されてます。トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニューＨＯＭＥ ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
Jun 9, 2009
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レイアウトに効果音を～ パソコン側ソフトほぼ完成
自作のパワーパック（鉄道模型運転用のコントローラー）とパソコンをつなげて、パソコンから効果音を出そうと、エクセル＆ＶＢＡを利用して作っていたパソコン側のソフトに、必要な機能がほぼ揃いました。DirectXによる音声の再生機能↓と、パソコンを活用してレイアウトに効果音を～ シリアル通信機能↓とＶＢＡでシリアル通信タイマー割り込み機能↓ ＶＢＡでタイマー割り込み とで出来ています。操作画面はこんな感じ↓(見栄えは、おいおい直します・・・BVE（フリーの鉄道運転シミュレーター）用の音声ファイルを拝借してきて、今のところ、走行音、モータ音、コンプレッサー、マスコン操作音、ブレーキ弁操作音、タイフォンが鳴るようにしてあります。パソコン側からコントローラーに定期的（只今、２００ｍｓごと）に状況を問いあわせると、コントローラーからマスコン位置、ブレーキ弁位置、PWM値、スイッチのON・OFFの情報が返ってきます。で、パソコン側は以下のような条件で音を鳴らしています。走行音：PWM値が１以上の場合モータ音：マスコン位置が力行の場合コンプレッサー：無音になるとさびしいので、常に鳴らしてますマスコン操作音：マスコン位置が前回と変わっている場合ブレーキ弁操作音：ブレーキ弁位置が前回と変わっている場合タイフォン：タイフォンスイッチが押された場合効果音より、ロータリースイッチを回す音の方が大きいとか、タイフォンボタンを２００ｍｓ以上押し続けるとタイフォンが連続してなってしまうとか、イマイチな点もありますが、コントローラーの操作に応じて音が出るのは楽しいですね。トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニューHOME ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
May 22, 2009
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マイコン制御コントローラー ほぼ完成！
トラ技２００８年８月号付録のＵＳＢマイコン基板が復活したので、コントローラーの工作を細々と進めておりましたが、このたび、手動運転に必要なスイッチ類をつなげて、運転できるようにしました。回路図はこちら↓必要最低限のスイッチということで３つのロータリースイッチ（マスコン用、ブレーキ用、逆転スイッチ用）とタイフォン用のプッシュスイッチを接続してあります。マスコン用とブレーキ用のロータリースイッチは外付けＡＤコンバーターで読み込みますので、端子間に抵抗をずらっとつなげてあります。（回路図にはとても描ききれなかったので省略してありますが・・・）逆転スイッチは２回路６接点のロータリースイッチを使って、ポート２本で読み込むことで、４ポジションを見分けます。この４ポジションで、「前進」、「ＯＦＦ」、「後進」、「ＰＣからの操作」を切り替えてます。プッシュスイッチは普通にポート１本で読み込んでます。回路図にはプルアップ抵抗が描いてありますが、マイコンの内蔵プルアップを使えば不要です。ロータリースイッチ裏側の様子はこちら↓次はパソコン側のソフトを完成させて、コントローラの操作に応じた効果音を出したいと思います。トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニューＨＯＭＥ ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
May 6, 2009
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７８Ｋ０マイコン フラッシュメモリ書き込みツール
楽しく遊んでいたトラ技２００８年８月号付録のＵＳＢマイコン基板ですが、先日トラ技ＢＩＯＳが動かなくなってしまいました。壊すようなことをした覚えはないんですが・・・で、トラ技ＢＩＯＳを復旧させようと、トラ技２００８年８月号の第４章に書いてあるフラッシュメモリ書き込みツールを作りました。１３６ページに回路図が載ってますが、訂正箇所があります。訂正箇所はこちら↓トラ技訂正記事手持ちのパーツの都合で、実際作った回路はこのようになってます↓手持ちのケーブルがクロスケーブルだったので、Ｄサブ９ピンの２ピン、３ピンを入れ替えて接続しているのと、ＩＣにＭＡＸ２３２を使ったので、Ｃ１～Ｃ５に１μＦのコンデンサを使っています。そして、出来上がったツールをマイコン基板につないでWriteEZ3でトラ技ＢＩＯＳを書き込んだところ無事復活しました。めでたし、めでたし。トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニューＨＯＭＥ ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
Apr 25, 2009
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パソコンを活用してレイアウトに効果音を～その２
マイコン制御コントローラーの完成の目処がつきそうなので、コントローラーから情報をもらってパソコンから効果音を出そうと、エクセル＆ＶＢＡを利用してパソコン側のソフトを作り始めました。具体的には、コントローラーから、例えば０．１秒ごとに、マスコンやブレーキ弁の操作状況と現在のPWM値（≒列車の速度ということで）の情報をパソコンに送信して、その情報に応じてパソコンで効果音を出す、というような構成を考えています。０．１秒ごとに「何々する」というところはタイマー割り込みを使います。以前、DirectXによる音声の再生↓と、タイマー割り込み↓↓パソコンを活用してレイアウトに効果音を～ＶＢＡでタイマー割り込みを試しているので、今回は両方を組み合わせて実験中です。まずは、列車の加速時の走行音を出す場合に、車両の速度に応じた再生スピードにするために０．１秒ごとの再生スピード設定でリアルに聞こえるかどうか実験してみました。その結果、０．１秒ごとの再生スピード設定で十分なようなので、パソコンとコントローラーの通信間隔はとりあえず０．１秒ごとで進めることにします。それよりリアルに聞こえるかどうかで重要なのは加速度で、ミニレイアウト運転用に実物ではありえない程の加速度にしておくと、雰囲気出ませんねぇ・・・トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニューＨＯＭＥ ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
Apr 11, 2009
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「電子工作マガジン」 かんたんBトレ用 鉄道模型自動制御装置
ネットで電子工作系の本を眺めていたら、「電子工作マガジンNo3」という雑誌が気になりました↓で、気になった理由というのが、目次↓にある電子工作マガジンNo3 目次「IC2個だけ！Bトレインショーティを制御する！ かんたんBトレ用 鉄道模型自動制御装置」という記事です。記事の中身が非常に気になるものの記事見本などは無いようので、そのうち本屋で実物を見てこようと思います。同じような電子工作系雑誌の「エレキジャック」だと、記事の見本がウェブで見られるんですけどねぇ・・・エレキジャック 記事見本トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニューＨＯＭＥ鉄道ブログ 鉄道模型鉄道模型ランキング電子工作ランキング
Apr 4, 2009
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マイコン制御コントローラー パソコンから操作
ブレッドボードに、必要なパーツをすべて載せました↓トラ技付録の78K0マイコンボードの他に載っているのは、東芝製モータドライバIC TA7291Pと、マイクロチップ社の１０ビット２ｃｈのＡＤコンバータ MCP3002です。そして、ブレッドボードの外に、ステッピングモータ駆動用の自作Hブリッジ回路がくっついています。回路図はこちら↓残りのポートが６本しかなく、逆転スイッチ用のロータリースイッチに２本、中立OFFのトグルスイッチに２本、プッシュスイッチに１本使うと残り１本で、操作パネルに装備したトグルスイッチか、プッシュスイッチのどちらかはダミーになってしまいます。P121とP122に水晶がつながっていることを忘れたミスでした。ADコンバータは積んであるものの、まだロータリースイッチ読み込みが出来ていないので、とりあえずパソコンから操作できるようにしました。その様子の動画↓パソコンから操作トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニューＨＯＭＥ ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
Mar 28, 2009
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マイコン制御コントローラー メーター駆動用Hブリッジ回路搭載
マイコン制御コントローラーに、以前作ったステッピングモーター駆動用のＨブリッジ回路を搭載し、自作メーターが動くようにしてみました↓行き当たりばったりで作っているおかげで、Ｈブリッジ回路基板がしっくり収まるスペースがなく、スペーサーを２つに分割して設置スペースを捻出しました。Ｈブリッジ制御用の信号は、今回は、マイコンのＰ３０～Ｐ３３ポートを使っています。ステッピングモーターを使った自作メーター（クリックするとメーター動作中の動画が見られます）↓ ステッピングモーターを使った自作メータートラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニューＨＯＭＥ ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
Mar 21, 2009
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トラ技付録78K0マイコンとTA7291Pを利用したコントローラ製作その４
「トラ技付録78K0マイコンとTA7291Pを利用したコントローラ」に必要な部品が揃ってきたので、扱いやすいようにケースに仕込んでみました↓１００円ショップで買ってきた透明なケース、アクリル板とスチレンボードが材料です。ケースのふたを開けると、操作パネルが出てきます↓ロータリースイッチ３個、プッシュスイッチ２個、トグルスイッチ２個、ＬＥＤ２個と、以前作ったステッピングモータ式メーターも搭載してみました。ロータリースイッチは余分に買ってあったこともあり、マスコン用、ブレーキ用、逆転スイッチ用に３個使うことにしました。ケースの中は二段重ねになっています↓アクリル板で作った底板にブレッドボードを搭載、その上に同じくアクリル板で作った操作パネルが重なる構造にして、配線作業をやりやすいようにしてみました。底板の両脇に立っているのはスチレンボードで作ったスペーサーです。操作パネルは、スペーサーの上に乗っかるだけで、特に固定はしていません。ケースのふたの裏側にもスペーサーがあり、ふたを閉めると操作パネルが固定されるので持ち運びもＯＫです。トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニューＨＯＭＥ ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
Mar 14, 2009
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トラ技付録78K0マイコンボードにマイクロチップ社MCP3002を接続
秋月電子で買ってきたマイクロチップ社の１０ビット２ｃｈのＡＤコンバータ MCP3002をトラ技付録の７８Ｋ０マイコンボードにつないで見ました。MCP3002は、ＤＩＰ８ピンパッケージなので、ブレッドボードにも問題なく載ります↓MCP3002は、７８Ｋ０の３線式シリアル通信ポートに接続します。回路図はこちら↓（マイコンボードに元々載っている部品は省略してます）MCP3002のCLK、Dout、Din端子は78K0のSCK10、SI10、SO10端子に、MCP3002のCS端子は、78K0のP13端子につなぎました。で、スタートビットと、コンフィギュレーションビットを送信すると、それに続いて１０ビットのデータが帰ってきます。全部でクロックが１５発分必要ですが、78K0の３線式シリアルインターフェースは８ビットのシリアル通信なので、８ビット×２回のシリアル通信を行ってやる必要があります。そして、１回目の返事と２回目の返事を合成すると、めでたく１０ビットのデータが得られるという寸法です。トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニュー ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
Mar 7, 2009
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78K0マイコン＋マイクロチップ社ＡＤコンバータ MCP3002
「トラ技付録78K0マイコンとTA7291Pを利用したコントローラ」の工作を進めようと、ロータリースイッチの読み込み部分にやっと取り掛かりました。で、まずはロータリースイッチの読み込みに使う発振回路の発振周波数の計算から始めた矢先に、秋月電子方面に行く機会があり、ついついＡＤコンバータを買ってきてしまいました↓マイクロチップ社の１０ビット２ｃｈのＡＤコンバータ MCP3002 1個200円です。ＳＰＩインターフェースで７８Ｋ０マイコンと接続できます。これさえあれば、面倒な回路を組まなくてもロータリースイッチの読み込みが可能です。もう、コントローラは出来たも同然！とすっかり余裕な気分です。
Mar 6, 2009
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トラ技付録78K0マイコンとTA7291Pを利用したコントローラ製作その３
「トラ技付録78K0マイコンとTA7291Pを利用したコントローラ」の工作は、相変わらず停滞していて、ロータリースイッチの読み込み部分完成までにまだまだかかりそうです。なので、押しタンスイッチを２個装備して、手っ取り早く手動で運転できるようにしてみました↓ 左のＵＳＢコネクタの下に２個見えるのが押しボタンスイッチです。ボタンの１個がアクセルボタン、もう１個がブレーキボタンになっていて、車を運転するように鉄道模型の車両を運転できます。ブレーキ操作がなかなか難しく、結構運転を楽しめます↓その様子の動画↓78K0＋TA7291Pコントローラで列車を運転アクセルボタンを押している間は、だんだん加速していきます。０．１秒間押していると１段階速度が上がり、約２．６秒で最高速度に達します。ブレーキボタンも押している間だんだん減速していきます。こちらも０．１秒間押していると１段階速度が下がり、最高速度からだと約２．６秒で停止します。走行中に、アクセルボタンとブレーキボタンを両方とも押していないと、１秒ごとに１段階速度が下がっていきます。で、アクセルボタンとブレーキボタンを両方とも押すと進行方向が切り替わります。進行方向は、トラ技付録78K0マイコン基板に元々ついていた青色ＬＥＤのＯＮ／ＯＦＦで判るようにしました。ちなみに、アクセルボタンとブレーキボタンを両方とも押すと進行方向切り替えと共に、速度を０に落とすので非常ブレーキがわりにも使えます。トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニュー ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
Feb 28, 2009
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青色ＬＥＤの順方向電圧
ツェナーダイオードの代わりに、青色ＬＥＤの順方向電圧を使って、東芝製ＤＣモータ用フルブリッジドライバ ＴＡ７２９１Ｐの制御ができるかという疑問を解消するために、青色ＬＥＤの順方向電圧を測ってみました↓まずは、自作パワーパックへの供給電圧と青色ＬＥＤの順方向電圧の関係です。横軸が供給電圧（単位Ｖ）、縦軸が青色ＬＥＤの順方向電圧（単位Ｖ）となってます。青色ＬＥＤの電流制限抵抗は、まぶしくないように１０ｋΩという大きなものがついてます。自作パワーパックへ５Ｖ供給した場合、青色ＬＥＤの順方向電圧は約２．６Ｖとなりました。ＴＡ７２９１ＰがＨと認識する電圧は先日の測定によると約２．５Ｖなので、実力で動けばＯＫというお気楽工作でも、ちょっとマージン不足のようです。では、順方向電流をどの程度流せば十分か、ＬＥＤの順方向電流と順方向電圧の関係を測ってみました↓横軸がＬＥＤの順方向電流（単位ｍＡ）、縦軸がＬＥＤの順方向電圧（単位Ｖ）となってます。これによると５ｍＡ以上流してやれば使えそうです。（それにしても制限抵抗１０ｋΩというのは結構きわどい領域のようですね）ということで、先日作ったパワーパックも青色ＬＥＤの電流制限抵抗を小さくすれば良いのですが、今回はそのままにしておこうと思います。
Feb 23, 2009
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ＴＡ７２９１Ｐを使った自作パワーパックのVA？VE？コストダウン！！
東芝製ＤＣモータ用フルブリッジドライバ ＴＡ７２９１Ｐを使った、自作パワーパックですが、ＩＣ制御用の入力端子（ＩＮ１とＩＮ２）用の電圧を、ツェナーダイオードで作っています。そして、電源ランプとして青色ＬＥＤを使っています。回路図はこちら↓ で、青色ＬＥＤの順方向電圧は３Ｖ程度のはずだから、うまくするとＩＮ１とＩＮ２用の電圧に使えるんじゃないかと思いつきました。ＴＡ７２９１Ｐのスペック上は、ＩＮ１とＩＮ２には３．５～５．５Ｖの電圧が必要ですが、実力で動けばＯＫのお気楽工作なので、さっそくＴＡ７２９１Ｐの実力を測ってみました。その結果、ＴＡ７２９１ＰがＨと認識する電圧は約２．５Ｖ（ちなみにＬ→Ｈの場合、約２．５Ｖ、Ｈ→Ｌの場合、約２Ｖが閾値でした）ということが判明、青色ＬＥＤの順方向電圧をＩＮ１とＩＮ２用の電圧に使える可能性が出てきました。そうなると、ツェナーダイオードと抵抗1本不要となり、めでたくコストダウンが図れるというわけです。次は、自作パワーパックに搭載した青色ＬＥＤの順方向電圧を確認します。
Feb 20, 2009
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自作パワーパック用シガーソケット電源ケーブル
東芝製ＤＣモータ用フルブリッジドライバ ＴＡ７２９１Ｐを使った、自作パワーパックを車で使ってみようと、シガーソケット用の電源ケーブルを用意しました↓都合の良いことに、自作パワーパックの電源ジャックに合うプラグがついてます。シガーソケット側の先端には３Ａのヒューズが入っています↓ヒューズは定格が大きすぎると意味が無いので１０Ａなんてのが入っていたら、交換するつもりでしたが、３Ａなのでそのまま使います。さっそく、車のシガーソケットに繋いで、電圧と極性をチェックしました↓極性はプラグの中心側が＋、外側が－で、我が自作パワーパックの仕様と同じです。そのまま接続可能なことが確認できたので、まずは、パワーパックの動作チェックです。速度調整ボリュームを絞りきったときの出力電圧は↓０Ｖにはならず、１Ｖ程度出てます。TA7291Pのデータシートによると、出力電圧≒Vref＋0.7Vだそうで、Vref電圧を０Vにしても多少電圧が出てしまいますが、車両は動かないので気にしないことにします。逆に最大出力は↓TA7291P内部の電圧ドロップ分があるので、バッテリーの電圧そのものは出てきません。パワーパックが動作していることが判ったので、車両を走らせて見ました↓快調に走り回りまわってます。おまけこの車は助手席の下に物入れがあるので、車載レイアウトを夢見てレイアウトの収納を試みました↓が、残念ながらベースボードが一回り大きく収納不可！ 今回は車載レイアウトを断念しました。
Feb 7, 2009
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トラ技 付録の78K0 USBマイコンボードでロータリースイッチ読み込み
マイコン制御コントローラー（鉄道模型運転用のコントローラー、別名パワーパック）に使おうと、東芝製モータドライバIC TA7291Pと一緒に調達して来たロータリースイッチです↓秋月電子で販売している、ロータリースイッチ（１回路１２接点）通販コード P-00100と、ロータリースイッチ（２回路６接点）通販コード P-00101です。１回路１２接点の方を、加速とブレーキ用に、２回路６接点の方を前進・後進の切り替えに使うつもりです。袋にはバーコードが付いているので、月曜、木曜でも売ってもらえますね。親切なことにツマミも付いてきます↓さて、１回路１２接点の方は、コモン端子１つ＋端子１２個、２回路６接点の方は、コモン端子２個＋端子１２個と端子の数が膨大です。まぁ、全部の端子を使うわけではありませんが、それでもマイコンに単純に繋ごうとするとなかなかやっかいです。特にトランジスタ技術の付録のマイコンボードに載っている78K0はポート数があまりないので・・・で、今回はマイコンのパルス幅測定機能を使って、ロータリースイッチのポジションを判定してみようと思います。これは以前、トラ技か何かの記事で見た方式で、抵抗値で周波数が決まるような発振回路をマイコンにつなげて、マイコンで周波数を測定し、測定した周波数から回路の抵抗値を求めようという方式です。この方式なら、マイコンのポート１本あれば（パルス幅測定機能を持っている前提ですが）ことたります。発振回路には、例えば、シュミットトリガータイプのインバーターを使った発振回路が使えます↓ （確か、記事もこれを使っていたような）この方式の発振回路は、コンデンサの容量を固定しとくと、抵抗値で発振周波数が変わるので、抵抗値と周波数の関係がわかっていれば、周波数を測ると抵抗値が判ると言う理屈です。シュミットトリガータイプのインバーターを使うと回路が簡単で良いんですが、使わないゲートが余るのがもったいないので、同じ原理で動く発振回路をコンパレータで組む予定です↓2回路入りのコンパレータICを使って、1つは発振回路、もう1つは過電流保護用に使おうと思います。これなら無駄がないっ！ロータリースイッチには抵抗をつなげて、可変抵抗のようにしておきます。問題は周波数の安定具合ですねぇ。環境が変わって周波数が変動しても、ちゃんとポジションを判別できる程度の変動で収まるかどうか？ 変動が大きいようなら、キャリブレーション機能でもつけましょうかねぇ。トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニュー ブログランキングです↑ 人気のブログが揃ってます。
Jan 31, 2009
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トラ技付録78K0マイコンとTA7291Pを利用したコントローラ製作その２
トランジスタ技術の付録 78K0マイコン搭載USBマイコンボードと、東芝製モータドライバIC TA7291Pを利用してコントローラ（パワーパック）を作ろうと言う計画の第二段階、TA7291Pの出力電圧の制御に続いて、正転、逆転の制御を試します。といっても、こちらはデジタル的な動作なので、78K0とTA7291Pが正常ならうまく動くはずですが。まずは、モータの代わりに赤LEDと緑LEDをパラにつなげて、交互に光らせて見ます。回路図はこちら↓（マイコン周りはだいぶ省略してあります・・・） TA7291PのIN1とIN2を78K0の出力ポートにつなぎます。で、TA7291Pの正転、逆転のモードを切り替えて、赤LEDと緑LEDを交互に光らせます。その様子の動画↓TA7291PでLEDを制御赤LEDと緑LEDが無事、交互に光ったので、Ｎゲージの車両を走らせて見ました。その様子の動画↓TA7291Pで列車を制御TA7291PのＶｃｃとＶｓは、ＵＳＢバスパワーの５Ｖそのままです。なので、ＯＵＴ１、ＯＵＴ２から出せる最大電圧はTA7291Pの電圧ドロップ分の差し引いた３．５Ｖ程度となり、車両の速度はこの程度です。前進と後進で動く距離が一緒なら、同じところを行ったり来たりするはずですが、距離のばらつく要因がいろいろあるので、だんだんずれちゃいますね。今回の例だと、画面の左方向に進みやすいようです。トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニュー ブログの人気ランキングです↑ 当ブログも参加してます。当ブログの情報が少しでもお役にたったなら、クリックしてやってください。
Jan 24, 2009
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トラ技付録78K0マイコンとTA7291Pを利用したコントローラ製作その１
余計なことを思いついてしまい、なかなか本題の工作が進みませんが、ようやくトランジスタ技術付録 78K0マイコン搭載USBマイコンボードと東芝製モータドライバIC TA7291Pをつないで見ました。まずは、モータの代わりにLEDをつなげてTA7291Pの出力電圧の制御を試します。そこで、78K0から出したPWM信号をローパスフィルタを通してTA7291Pの基準電圧端子（Vref)に入れます。回路図はこちら↓（マイコン周りはだいぶ省略してあります・・・）これで、PWM信号のdutyを変えてやれば、LEDの明るさが変わるはずです。PWM信号のdutyを周期的に０％－１００％－０％と徐々に変えて出して、LEDの明るさを変化させてみました。その様子の動画↓TA7291PでLEDを制御じっと見てると眠くなりますねぇ。トラ技付録のＵＳＢマイコンボード電子工作 メニュー ブログの人気ランキングです↑ 当ブログも参加してます。当ブログの情報が少しでもお役にたったなら、クリックしてやってください。
Jan 23, 2009
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お手軽！ ＩＣ利用の自作パワーパック完成
東芝製ＤＣモータ用フルブリッジドライバ ＴＡ７２９１Ｐを使った、自作パワーパックが完成しました↓写真は出力電圧５ＶのＡＣアダプターで動作させているところで、速度調整のボリュームはほぼ全開にしてちょうど良いスピードです。ありあわせのプラ製ケースに組み込んで、このくらいのサイズに仕上がってます↓プラ製ケースは加工が楽ですが、今回一番時間がかかったのがケースの加工でした。まず、電源ジャック用の角穴を開けるのには一苦労しました。そして、出力端子にはスピーカー用の端子を使ったのですが、穴を開ける位置を間違え、これまた一手間かかってしまいまいした。ＴＡ７２９１Ｐにはヒートシンクもつけておきました。パッケージの背面がツライチでなく、ヒートシンクを付けにくいのがＴＡ７２９１Ｐの唯一の欠点ですかねぇ。完成版回路はこちら↓ＴＡ７２９１Ｐのデータシートの回路を参考に、気休め程度の過電流保護用抵抗Ｒ１と、Vref端子のサージ保護用抵抗Ｒ５、コンデンサＣ１、Ｃ２を追加してあります。電源ランプには青色ＬＥＤを使ってみました。まぶしくないように、電流はだいぶ絞ってあります。電子工作 メニュー ブログの人気ランキングです↑ 当ブログも参加してます。当ブログの情報が少しでもお役にたったなら、クリックしてやってください。
Jan 17, 2009
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お手軽？ ＩＣ利用の自作パワーパック回路
東芝製ＤＣモータ用フルブリッジドライバ ＴＡ７２９１Ｐですが、使いやすさがすっかり気に入ってしまいました。で、ＴＡ７２９１Ｐを２個持っていることもあり、マイコン制御コントローラーとは別に、パワーパックを１つ作ってみることにしました。せっかくなので、制御用電源：４．５Ｖ～２０Ｖ、モータ用電源：０～２０Ｖという電圧仕様を生かして、５Ｖから２０ＶまでのＤＣ電源さえ繋いでやれば、何Ｖでも動作するパワーパックを作ることにします。ＤＣ電源には、ＡＣアダプターや自動車用のバッテリーを使う想定です。というわけで、ゆくゆくはシガーソケット用の電源ケーブルも作って車の中でも使えるようにしようと思ってます。計画中の回路図がこちら↓ＩＣの電源には、上に書いたように制御用電源とモータ用電源を一緒にして、５Ｖから２０Ｖまでの電圧を入れてやればＯＫです。ＩＣ制御用の入力端子（ＩＮ１とＩＮ２）は、２０ＶまでＯＫというわけにはいかず、３．５～５．５Ｖの電圧が必要です。といっても、電力不要なのでツェナーダイオードで４Ｖ程度の電圧を作って、間に合わせます。ＩＮ１とＩＮ２はプルダウンされているので通常はＬで、スイッチを切り替えると、ＩＮ１かＩＮ２のどちらかにツェナーダイオードで作った電圧が印加されてＨになります。これで、正転・逆転・ストップの３モードを選択できます。出力電圧の調整はＶＲ１で行います。部品点数もそんなに多くなく、お手軽に作れるのではないかと思ってます。気になるのは、ＩＣの発熱ですねぇ。はたして、ちゃんと使えるモノになるのかっ！？電子工作 メニュー
Jan 15, 2009
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マイコン制御コントローラーの構想 その２
東芝 ＤＣモータ用フルブリッジドライバ ＴＡ７２９１Ｐを調達してきました。正転・逆転・ストップ・ブレーキの４モードの制御が可能で、外部から基準電圧を入れてやることでモータへの印加電圧が調整できます。制御用電源：４．５Ｖ～２０Ｖ、モータ用電源：０～２０Ｖ、出力電流：１Ａ（平均）、２Ａ（ピーク）といったスペックとなっています。リードのピッチが２．５４ｍｍなのでユニバーサル基板に載せやすいのも、お気楽工作向けです。もちろんブレッドボードにも載りますので、モーターの代わりにＬＥＤをつなげて動作チェックしてみました↓ 動作チェック用に組んだ回路はこれ↓電源は、ＵＳＢバスパワーの５Ｖです。ＩＮ１＝Ｈ、ＩＮ２＝Ｌで、ＯＵＴ１＝Ｈ、ＯＵＴ２＝Ｌとなり、赤ＬＥＤが点灯します↓ ＩＮ１＝Ｌ、ＩＮ２＝Ｈで、ＯＵＴ１＝Ｌ、ＯＵＴ２＝Ｈとなり、一番上の写真のように緑ＬＥＤが点灯します。そして、Ｖｒｅｆ端子の電圧を絞ってやると出力電圧が下がり、ＬＥＤも暗く光ります↓ ＬＥＤがちゃんと光ったので次に車両を走らせて見ました↓ 気になる電圧ドロップは、データシートによると、上下トランジスタ合わせて約１．６Ｖ程度。実際もＵＳＢバスパワーの５Ｖを電源に使って最大３．５Ｖ程度出るので、速度は十分です。ＩＣ単体の熱抵抗は、チャネル－外気間６５℃/Ｗなので、鉄道コレクション用動力ユニットを単行で使う分には、ヒートシンクが無くても発熱も問題ないでしょう。モータ制御回路は、これを使うことに決めました。
Jan 10, 2009
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マイコン制御コントローラーの構想 その１
年末の休みに電子部品の買出しに行こうと、マイコン制御コントローラーの構想を練り始めました。主に実現したいと思っている機能は、１ マスコン/ブレーキ弁を備え、実物ライクな加速やブレーキ操作ができる２ マスコンやブレーキ弁の操作状況をパソコンに伝える（パソコンから効果音を出すため）３ パソコンからも操作できるの３点で、すべてプログラム次第といったところです。マイコンは、トラ技付録のＵＳＢマイコン基板を使います。あとは、マスコン/ブレーキ弁用のスイッチと、モータの制御回路さえ決まれば、ハード的にはどうにかなりそうです。で、さっそくいつものパーツ調達先である秋月電子通商のカタログを眺めると・・・マスコン/ブレーキ弁用のスイッチには、「ロータリースイッチ（１回路１２接点）P-100」1 個 150円(税込) が使えそうです。今回は、ワンハンドルタイプコントローラーということで、スイッチ1個ですませます。 逆転スイッチには、「ロータリースイッチ（２回路６接点）P-101」1 個 150円(税込) を使いましょう。モータの制御回路は、例えば「モータドライバ ＴＡ７２９１Ｐ（２個入） I-2001」 2個入 300円(税込)が使えないでしょうか。 正転・逆転切り替えができるのはもちろん、外部から基準電圧を入れてやることでモータへの出力電圧が調整できます。ロジック電源が４．５Ｖから使えるのもＵＳＢバスパワーで動かすには好都合です。ただし、モータ用出力電圧のドロップがあるので、ＵＳＢバスパワーの５Ｖをモータ用電源に使うと、速度不足かもしれません。試してみて、電圧不足なようならデコデコで昇圧しますかねぇ・・。ところで、秋月の休みはと言うと・・・「12/31（水）～1/4（日）の期間、秋葉原店・八潮店・通販センターはお休みとなります。」だそうです。電子工作 メニュートラ技付録のＵＳＢマイコン
Dec 27, 2008
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デコデコタイプコントローラ 回路決定
列車が止まらないという、とんでもない欠陥のあったＵＳＢバスパワー・デコデコタイプコントローラの改良版回路が出来ました↓ 前作は、デコデコ（ＤＣ－ＤＣコンバーター）を動かすＰＷＭ信号のＤＵＴＹを直接ボリュームで変えるようにしていましたが、今回はボリュームで出力電圧を設定して、その出力電圧を出すように制御する回路にしてみました。詳細はこちら↓デコデコタイプコントローラ回路図これで、一応まともに使えるコントローラーになりました。ドロッパタイプに比べるとサイズが大きくなってしまいますが、ドロッパタイプよりスピードが出せる（ドロッパタイプは最大３Ｖくらいしか出ないのに対して、こちらはＵＳＢの電源電圧の５Ｖ近くまでちゃんと出ます）のと、効率が良く地球温暖化防止にも役立つのではないかと言うことでＵＳＢレイアウトには、これを正式採用しようと思います。電子工作 メニュー
Dec 20, 2008
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USBレイアウト・・・暫定版コントローラー製作
列車が止まらないコントローラーの改良が済むまでの暫定版コントローラーとして、ドロッパ方式のコントローラー（トランジスタコントローラー）を作りました↓余計な電力はトランジスタで熱に変えて消費してしまうという方式のコントローラです。その名の通り、トランジスタを使うのが一般的なんでしょうけど、そこそこ許容損失の大きな素子はＦＥＴ（ＦＥＴもトランジスタの一種か・・・）しか持ってなかったので、今回もＦＥＴを使っています↓ドロッパ方式と言うことでＦＥＴの発熱が心配でしたが、ＦＥＴのデータシートによると、チャネル－外気間熱抵抗１２５℃/Ｗ、ＦＥＴの消費電力を最大０．５Ｗ（入力が５Ｖで、以前の測定によると電流は最大０．１Ａなので）とすると、チャネル温度８７．５℃（＠外気温度２５℃）となりヒートシンクなしでもＯＫです。実際も多少暖かくなるかなといったところで、全然問題なしでした。ＦＥＴのほかにトランジスタが２個ついてますが、過電流保護回路です。万が一、大きな電流が流れた場合、Ｑ１のＥ－Ｂ間の電圧が上昇しＱ１がＯＮします。そしてＱ３のゲート電位を下げ、出力を０Vに絞ります。Ｑ２は過電流保護回路をラッチさせてます。つまり過電流保護回路がいったん動作すると、リセットするまで保護回路が動作しっぱなしです。で、Ｑ１のＥ－Ｂ間のスイッチ（ＳＷ１）がリセットボタンです。出力電圧は最大でも３Ｖ位しか出なくてややスピード不足ですが、コンパクトに作れるので今回のＵＳＢレイアウトには、これでも良いかなと思ってしまいました。ＤＣ－ＤＣコンバータ方式の改良がうまくいかない場合、正式版になりそうです。
Dec 7, 2008
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ＵＳＢレイアウト その２
自作コントローラを仮に配置して、ＵＳＢバスパワーで動く“ＵＳＢレイアウト”として機能するようにしてみました↓ レイアウトの左奥にＵＳＢコネクタ、右前にコントローラを配置してあります。コントローラは、このレイアウト専用に試作したもので、前作に引き続き降圧型ＤＣ－ＤＣコンバータを採用しました。ＰＷＭ信号は前回はマイコンボードから出しましたが、今回はコンパレータＩＣで作ってみました。２回路入りのコンパレータＩＣを使って、１回路でＰＷＭ信号生成、もう１回路は過電流保護用に使っています。基板上に見えるシャフトむき出しのボリュームでＰＷＭ信号のdutyを変化させて、列車の速度を調整します。しかし、このコントローラには致命的な欠陥があります。ＰＷＭ信号のdutyを絞りきっても列車が止まらないっ！ もう一つ、逆転スイッチが無いので一方向にしか進めないという欠点もあり・・・要改良です。
Nov 24, 2008
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ＵＳＢレイアウト？
ＵＳＢにつなげれば、すぐ運転を楽しめるレイアウトの実現をめざして、“ＵＳＢレイアウト”を作り始めてしまいました↓とりあえず、約２８ｃｍ×３３ｃｍのベースボードを作って、スーパーミニカーブレールＣ１０３の６０度６本と、７０ｍｍの直線２本からなるエンドレスと自作のストラクチャーを並べて遊んでます。レイアウト製作の練習にもなるし、使いこなしが難しいスーパーミニカーブレールも消費できるし・・・とやや無理やりな理由をつけて、着工してしまいました。最終的には、ＵＳＢコントローラと一体にして、ＵＳＢにつなげて運転を楽しめる、“ＵＳＢレイアウト”に出来たらなぁと思ってます。おまけ動力化したモ１０３３。流し撮りに挑戦！
Nov 14, 2008
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１２ｍ級小型電車入線！
富井電鉄から当電鉄に１２ｍ級小型電車“モ１０３３”がやってきました。さっそくパンタグラフを交換し、製作中のレイアウト（と言っても、レールとペーパークラフトの要領で作ったストラクチャーを並べただけですが）に入線させました↓ そして、当電鉄の主力車両 １５ｍ級のモ２００１と並べてみたところ、ちょっとショックなことが・・富井電鉄と当電鉄の塗色は同じだろうと思い込んでいたものの、これだけ差がありました↓ 鉄道コレクションのフリー車両の塗色は全部同じかと思っていたのですが違ったんですねぇ。まさか第二段の塗装があせたわけでもないだろうし・・。まぁ、モ１０３３は塗り替えた直後ということにしておきます。
Nov 9, 2008
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自作コントローラーの動作チェック中
パソコンに接続して鉄道模型（というより、Ｎゲージ、しかも鉄道コレクション用動力ユニット限定かも）の運転ができる“ＵＳＢコントローラー”の動作チェックをしています↓本来は、コントローラー側の情報をパソコンに送信して、パソコンで列車の走行音などの効果音を出したいのですが、とりあえず、トラ技付録のＵＳＢマイコンボードに自作の回路をつなげて、パソコン側から運転できるようにしました。回路は、以前ステッピングモータ駆動用に自作したＨブリッジを使おうかとも思ったものの、ハード的に貫通電流を防止する機能をつけないと安心して使えないなぁというのと、一度作ってみたかった回路ということで、降圧タイプのＤＣ－ＤＣコンバータを自作してみました。マイコンからPWM信号を入力すると、そのPWM信号のON時間とOFF時間の比に応じた電圧が出てくると言う回路です。（上の写真では、USBポートからもらった５Vを約２．８Vに落として車両を走らせています）回路図はこちら↓注：ＵＳＢポートにこんな回路をつなげてパソコンが壊れないかどうかについては保障できません！！降圧タイプＤＣ－ＤＣコンバータの基本回路そのものです。コイルはパソコンの電源基板か何かからはずしたスペック不詳のもの、その他のパーツも手持ちのあり合わせ品です。一応動作はしているものの、どんな風に動いているか検証できてません。オシロスコープがあればなぁ・・
Nov 2, 2008
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ミニレイアウトのプラン その１
ミニレイアウトのプランを練ってます。ひとつ形ができました↓基本になっているのが、“スーパーミニレールセットエンドレスセット”で、“ミニ電動ポイント”と“ミニカーブレールＣ１４０”と直線少々加えてあります。なにしろ、スーパーミニレールセットエンドレスセットがベースなので、スーパーミニカーブレールＣ１０３の６０度が６本もあって難儀してます。無駄なく使い切ろうと、６本全部使ったのでＳ字カーブどころか、Ｍ字カーブが出来てしまいました。左端の直線は、ＣＡＤで描いてみると１１８ｍｍ程度の距離なのですが、ストレートレール S140でつないでしまっています。このくらいの誤差は許容範囲のようです。
Nov 1, 2008
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ベースボード完成！
ベニヤ板にヒノキ棒を木工用ボンドで貼り付け、重しをのせて一晩放置。そしてベースボードの完成となりました。さっそく、狭小エンドレスを組み立てて試運転です↓家に小さい子供がいて、なかなか大掛かりな工作ができません。今回はホームセンターで材料調達＆加工、家で軽工作（なるべくゴミや騒音を出さない）という方針で、釘など使わず木工用ボンドで貼り合わせただけですが、強度は十分あるようです。さて、プランを練らなければ！！
Oct 27, 2008
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ベースボード製作開始
ここ数日、レイアウトを収納する場所を確保しようと、押入れの中のガラクタを片付けていたのですが、ようやく小型レイアウトぐらいならしまえる場所が出来たので、ベースボードの作成にとりかかりました。材料は６００×４５０ｍｍ、４ｍ厚のベニヤ板と１５ｍｍ角のヒノキ棒（６００ｍｍ×２本、４２０ｍｍ×３本）です。収納場所の高さがあまりないので、１９ｍｍ厚という薄めのベースボードにしました。材料費はベニヤ板とヒノキ棒合わせて、約８００円といったところです。ヒノキ棒は、材料を買ったホームセンターの“お客様用工作室”で、必要な長さに切ってきました。組み立てを待つ、キット状態のベースボードです↓
Oct 26, 2008
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Nゲージ車両を走らすのに必要な電流は？
ＵＳＢマイコンボードを使ったＮゲージ用コントローラを作ってみようと計画中ですが、ＵＳＢから供給できる電力で車両を動かせると、別に電源を用意する必要がなくて便利です。そこで、Nゲージ車両を走らすのに必要な電流はどの程度なのか測ってみました↓測定対象は、トミーテックの動力ユニットＴＭ－０２です。なるべく厳しい条件で測ろうと、トミックスのスーパーミニカーブレール C103のわっかの上を走らせて走行抵抗を増やしてみました（もちろん勾配を登ったり、トレーラーを引っ張ると電流が増えると思いますが、計画中のレイアウトは勾配はなく、単行のみの予定なのです）ＵＳＢから貰える電圧は５Ｖですが、５Ｖあればミニレイアウトをのんびり走らすには十分です。で、０～５Ｖまで電圧を振って電流を測ったところ、ちょうど最大１００ｍＡを記録しました。テスターで測っているので、電流のピーク値は判りませんが、平均電力としてはＵＳＢから貰える電力でなんとかなりそうです。ところで、これいいですねぇ～↓凸形電気機関車と、貨車2種類の3両セットこれも魅力的です↓12M級小型電車A（富井電鉄）
Oct 24, 2008
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パソコンを活用してレイアウトに効果音を～
ＵＳＢマイコンボードにつながるＨブリッジ回路があって、マイコンボードからはＰＷＭ信号が出せるようになったので、これらを活用して鉄道模型車両運転用“ＵＳＢマイコンボードコントローラ”でも作ってみようかと思い立ちました。で、せっかくＵＳＢでパソコンにつなげることができるので、コントローラからパソコンに各種情報（車両の速度、ブレーキ弁の操作状況etc）を送ってやって、パソコンで状況に応じた音声を再生しレイアウトに仕込んだスピーカー（それともコントローラに仕込むべき？）を鳴らしたら面白そうだと、妄想が膨らんでおります。そこで、妄想実現の第一段階としてパソコンによる音声ファイルの再生に取り組んでます。前回、sndPlaySound関数を用いてwavファイルを再生しましたが、同時に複数のファイルが再生できないなど、レイアウトの効果音を鳴らすには使い勝手が悪いようです。なので、今回は多機能なDirectXによる音声の再生を勉強中です↓エクセル大辞典http://home.att.ne.jp/zeta/gen/excel/を参考にさせて頂いて、走行音、コンプレッサー音、ブレーキ弁を操作した音、タイフォンの音を同時に鳴らせるようになりました。走行音とコンプレッサー音は再生をループさせているので、再生停止ボタンがあります。走行音については、車両の速度に応じた再生スピードとなるように、DirectXの機能の一つである周波数の変更機能も使ってみました。スピンボタンをいじると再生周波数が変わります。（ちなみに、セルA1の値が元の周波数、セルA3の値が現在の周波数設定です）
Oct 22, 2008
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本物のステッピングモータ式メーターの分解能は・・・
我が自作のステッピングモーター式メーターは、９６ステップで３６０度回転するので、１ステップあたり3.75度も針が動いてしまいカクカクした動きとなっております。本物のステッピングモーター式メーターは、どのくらいの分解能なんだろうと検索してみたところ、Defiブランドのメーター↓を作っている日本精機のウェブページ↓にはhttp://www.nippon-seiki.co.jp/defi/info/sts/sts.html１ステップあたり0.12度と書いてありました。アマチュアが普通に買えそうなパーツを使って、0.12度にどこまで迫れるか調べてみたところ・・・ミネベアモータのステップ角０．９度のステッピングモータ↓とhttp://www.sanyu-ele.co.jp/tsuhan/stepping/index.htmlＷ１－２相励磁のできるモータドライバＩＣを使えば１ステップあたり０．２２５度を実現できそうです。さらにがんばるなら、例えば日本電産コパルのギアヘッド付きステッピングモーターＳＰＧ２０－２９０を使うとステップ角０．５度なので、Ｗ１－２相励磁のできるモータドライバＩＣと組みあわせて、１ステップあたり０．１２５度を達成できます。ちなみに、ＳＰＧ２０シリーズは千石電商の店頭で売ってました（今もあると思いますが）ただし、わざとカクカクした動きの「昔懐かしい機械式タコメーターのようなマニア好みのユニークなステップ動作を楽しむ製品」を日本精機は製品化しているそうで、我が自作のステッピングモーター式メーターもマニア好みの動きを再現していると言えなくはないようです。
Oct 19, 2008
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自作“USBメーター”を自立したメーターに進化させる
先日、動くようにした自作“USBメーター”ですが、USBから送られたデータを表示するのではなく、やはりアナログ電圧を入力してやると、その値を表示するような普通のメーターにしたいなぁ・・ということで、改造にとりかかりました。トラ技付録ＵＳＢマイコンボードに搭載の78K0マイコン（μＰＤ７８Ｆ０７３０）にADコンバータがついていれば、話が早いのですが、ついてないのでPWMポートと外付けコンパレータで、AD変換することにしました。回路図はこちら↓AD変換の動作は次のとおりです。78K0のPWMポートからdutyが０から１００％まで変化するPWM信号を繰り返し出して、ローパスフィルタ（抵抗とコンデンサ）で三角波にします。その三角波とアナログ入力電圧を外付けのコンパレータIC（LM393、UPC393など）で比較し、コンパレータICの出力が反転した時点のPWM信号のdutyをデジタル値とします。で、そのデジタル値に合わせて針を動かせば、普通の自立したメーターになるだろうというもくろみです。PWM出力には、P17はHブリッジの制御に使っているので、P33側のカウンタ５１を使っています。コンパレータ出力を読み取るポートは、余っているポートならどこでも可です。いつものようにブレッドボード上に回路を追加して（アナログ電圧入力端子には、とりあえずボリュームをつなげて０～５Ｖの電圧を入力できるようにしました）、78K0マイコンのプログラムを書き換え実行したところ、一応ボリュームの動きに合わせて針が動きました。が、ＡＤ変換結果が微妙にふらつくようで、針が小刻みに震えてしまっています。まだまだ、ハードとソフトの改良が必要なようです。
Oct 18, 2008
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１／１６０スケール クレーン車
タダノ製ラフテレーンクレーン“CREVO600”です↓我が電鉄の脱線復旧用に配備した・・訳ではなく、子供のおもちゃとして買ってきたトミカのミニカーです↓たまたま１／１６０スケールでＮゲージサイズに近かったので、手持ちの鉄道コレクション第二弾フリー１０３と並べてみました。しかし、１／１６０でＮゲージより小さめに出来ているはずなのに大きいですねぇ。ちなみに、実物は全長１２．２９ｍ、全幅３ｍ、全高３．７４ｍ、価格９５６０万円だそうです。
Oct 12, 2008
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広角度計器完成！
ステッピングモーター２号（１号は没にした、ＦＤＤ取り外し品）に、文字盤と針を装着して、メーターの形にしてみました↓本当はケースに入れたかったものの、ちょうど良いケースが無く、文字盤と針がむき出しです。文字盤は、ＶＢＡで作った素材に文字と色を加えて、プリンタで紙に印刷したものです。目盛りの範囲は２４０度で、モータの６４ステップ分です。針はちょっとコシのある紙をつかってます。ついでに、雰囲気を盛り上げようとメーターの４隅にネジを埋め込んでみました。針の下に見える出っ張りは、ストッパーで、針の０点出しにつかいます。ステッピングモーターを動力源に使っているので、電源を入れたときに針が０の位置にいるとは限りません。で、電源ＯＮ後の初期化シーケンスで、まず針を０方向に３６０度分回転します。そうすると、ストッパーに必ずあたります。針がストッパーにあたると、シャフトと針の間にあるトルクリミッター（＝軽くはめてあるだけ）が作動し、無事、針は０の位置に戻るという仕掛けになっています。トラ技付録のＵＳＢマイコンボード＋自作Ｈブリッジ回路につなげて動かしますが、今のところ、パソコンからＵＳＢで送信されたデータを指し示すという”ＵＳＢメーター”となっています。
Oct 10, 2008
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ステッピングモーターでメーター作り
ＦＤＤから取り出した小型のステッピングモーターでメーターを作るのはあきらめ、部品箱の中にあった別のステッピングモーターを使うことにしました。このモーターは一般的なモーター形状をしているので、シャフトの先に針をつけるのも簡単です↓駆動回路もＨブリッジを使うタイプ（バイポーラ型というやつですな。大雑把に言うとモータから出ている端子が４つならバイポーラです。）なので、そのまま差し替え可能です。このモータは４８ステップで１回転してるようなので、前のモータより分解能的にも有利です。とは言え、４８ステップでも荒いので１－２相励磁を使って、９６ステップで１回転させる予定です（それでも荒いですが・・・）これ以上細かくするならマイクロステップなんかを使わないといけませんが、自作のHブリッジでは面倒です。今回は１－２相励磁で割り切ります。とりあえず、動くメーターが作れそうなので、この間作った目盛り描画ツールで文字盤を作ってメーターの形にしてみます。フリーページに目盛り描画ツール載せてみました↓http://plaza.rakuten.co.jp/zwitterion/3003ステッピングモータの構造と原理について↓http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/37/37331/37331_7syo.pdf
Sep 27, 2008
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メーターの文字盤を作る
ステッピングモータでメーターを作るにしろ、ＰＣ画面上にメーターを再現するにしろ、メーターの文字盤を用意する必要があります。ＢＶＥ（フリーの鉄道運転シミュレーター）にも、メーターの目盛り描画ツールがあるものの、もっと手抜きが出来ないものかということで、圧力計の文字盤（の素材）をＶＢＡで描いてみました。素材状態↓素材は、正方形と丸と直線で出来てます。プログラムも手抜きなため、余計な線があったりします。が、この素材に文字を追加したり、色を塗ったりすれば、それなりの文字盤ができるはずっ！加工途中の素材はこんな感じになりました↓
Sep 23, 2008
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ステッピングモーターで広角度計器を再現？
完成したＨブリッジ回路にステッピングモーターを接続して、ＵＳＢマイコンボードから励磁パターンを繰り返し出したところ、無事回転してくれました↓モーターとパラにＬＥＤをつなっぎぱなしなので、ＬＥＤもうっすら点灯しています。で、広角度計器の心臓部が出来た～と喜んで、シャフトの先端に針をつけてみようとした所、大問題発生です。写真に写っている四角い穴のあいたパーツが邪魔なのではずしたら、モーターが回らなくなってしまいました。よく見てみると、そのパーツがないとローターの位置が決まらず、うまく回転してくれません。というわけで、このステッピングモータをつかって広角度計器を再現するのは断念しかかってます。そもそも２０ステップくらいで１回転してそうなので、メーターを作るには分解能が荒すぎですか・・・
Sep 19, 2008
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ステッピングモーター駆動用Ｈブリッジ回路完成！
ステッピングモーター駆動用に作っていたＨブリッジ回路が、やっと２組完成しました。モーターの代わりにＬＥＤをつなげ、トラ技付録のＵＳＢマイコンボードから制御信号を出して動作チェック中です↓回路を簡単にするために、ＮチャネルとＰチャネルのＭＯＳＦＥＴを使っています。残り物のユニバーサル基板に詰め込んだおかげで、ＦＥＴとパラに付けようと思っていた電流回生用ダイオードを載せるスペースがなくなってしまいました。まあ、ステッピングモーターをちょろちょろ動かすだけなのでＦＥＴのボディダイオードで良しとします。あとは、貫通電流対策を考えないといけません。今は貫通電流が流れても問題無いように、Ｈブリッジに行く５Ｖラインに抵抗を入れちゃってますが(^^;)
Sep 18, 2008
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ＰＣ画面の運転台に音をつける
ステッピングモーターを回転させるために必要な回路をやっと作り始めたものの、まだ完成せず、ついついＶＢＡのメーターの方をいじってしまっています。運転台（と言っても、まだメーター一個ですが）の完成度を上げようと、ＢＶＥ（フリーの鉄道運転シミュレーター）から圧力計の画像と、ｗａｖファイルを拝借してきて、圧力計の針が動くと共にブレーキ弁を操作したときの音が鳴るようにしてみました↓圧力計の下にあるスピンボタンをいじると、針が動くと共に、圧力が下がるときのみ音が鳴るようにしてあります。ｗａｖファイルの再生方法は、↓を参考にしました。〔続〕Excel/VBAクリニック，今月の診断 第7回 音で知らせるhttp://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20070721/277981/ＢＶＥ公式サイトはこちら↓http://mackoy.cool.ne.jp/
Sep 17, 2008
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PC画面に運転台を再現？
実物の運転台で使われているメーターの名前がやっとわかりました。広角度計器と言うんですね。で、広角度計器を小型ステッピングモーターで再現しようという計画は、ステッピングモーターを回転させるために、まずＨブリッジなんていう回路を２組ばかり作らないとならなそうなので、いまだ手付かずです。代わりに、ＰＣ画面上に再現してみようということで、ＶＢＡで作ってみました↓実物のメーターの写真と、オートシェイプで描いた針（赤いやつ）を重ねてあります。黒い針はオリジナルの針です（消してないだけ）下のスクロールバーを動かすと赤い針が回転します。メーターの上の数字は、メーター本体と針の中心を合わせるための細工です。こんな風に実物の運転台の写真に、メーターの針なんかの画を重ねてやって、ＰＣにつないだコントローラーからの情報でメーターを動かしたり、表示灯をＯＮ／ＯＦＦしたらどうだろうと考えている今日このごろです。
Sep 9, 2008
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ＰＣに列車の位置を表示する検討 その１
マイコンボードの入力ポートに列車検出センサーをつないでやれば、そのセンサー情報をＰＣに送信できる目処がついたので、列車の位置をＰＣに表示する方法の検討を始めました。もちろん、列車検出センサーをどうするか？は大きな問題なのですが、ひとまず置いときます(^^;)まず、試しているのが、エクセルの条件付き書式でセルの色を変える方法です。列車の位置を表示するだけなら、こんな方法もありかなぁと。セルの幅を２０ピクセルくらい、ズームを２５％に設定して、１セルを１ドットとして画を描いてます。水色とピンクの長方形が、各閉塞区間のつもりで、センサーが１個ついている想定です。で、センサー出力が０なら、列車がその区間にいない＝水色、センサー出力が１なら、列車がいる＝ピンク色になります。条件付き書式の応用で、信号機も作ってみました。列車は図の右方向に進むとして、自分が守る閉塞区間に列車がいれば赤、一個先に列車がいれば黄、それ以外なら青を表示します。列車の位置に応じて信号がパタパタ変わるのは、なかなか楽しいですね。
Sep 7, 2008
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ブレッドボード用ＵＳＢアダプタ＆小型ステッピングモーター
トラ技付録のＵＳＢマイコンボードをブレッドボードに載っけて遊んだおかげで、ブレッドボードにＵＳＢから５Ｖを供給できると、ずいぶん便利なことに気づいてしまいました。ノートＰＣさえあれば、他の電源を用意することなく、すぐ実験開始できます。そこで、余っていたＵＳＢコネクタを使って、電源供給用のアダプタを作りました↓（もちろん左側のです）と言っても、ＵＳＢコネクタの電源用端子に赤と、黒のリード線をつないだだけです。使うあては無いものの、信号用端子にもリード線をつないでおきました。右側のは、部品箱で発見した小型のステッピングモーターです。確か、壊れたフロッピーディスクドライブ（ＦＤＤ）から取り出したもので、すっかり存在を忘れてました。ＦＤＤのヘッドを動かすために、シャフトがネジのようになっていて、回転運動を直線運動に変換してます。これを使って丸型メーターでも作ってみようと思ってますが、直線運動を生かしてレイアウトのギミックの動力源や、スローな動作のポイントマシンなどとして使えそうです。
Sep 5, 2008
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松戸のわらそう
今度、松戸方面にでかける用事ができたので、ひさびさに松戸の模型店「わらそう」に寄ってみようと思い検索してみたところ、とっくに閉店してたんですねぇ～「わらそう」ってどんな由来があるのか、当時から興味があったんですが、今回検索してみて、「藁屋惣兵衛」という屋号から来ていることを知りました。「わらそう」の謎がとけてすっきりしたものの、閉店しちゃったというのは残念です。
Sep 1, 2008
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