Bluetoothモジュールのペアリングと送受信に成功!

 諸先輩たちのブログを参考にして、Arduinoを利用してBluetoothモジュールのHC-05とHC-06のペアリングの設定を行い何とかうまく設定できました。やっぱり、一筋縄には行かなかったので、無線は苦手である。トラブルと何が悪のかわかりずらい。

 私の忘却防止のためにというか、忘れた時に再現できるようにまとまてみました。
 Bluetoothモジュール(HC-05とHC-06)のペアリング設定

 2台のArduino UNOにHC-05とHV-06をそれぞれ接続してアリング設定を行いました。
ペアリング設定
2組あるので、忘れるといけないので2組ともペアリング設定しました。

 製作したターンテーブルコントローラはスイッチとBluetoothの両方で操作できるようにしました。Bluetoothの操作はスマホで行っていましたが、いちいちスマホを立ち上げるのが面倒である。そこで、ペアリング設定して専用のBluetoothコントローラを考えていました。子機のアドレスを変更すればほかにも流用できるので、汎用としても使える。

 タクトSWの在庫が4個しかなく、その4個だけを接続してテストを行いました。

 ペアリングはできているのに送受信してみると、文字化けしていることがわかりました。いろいろ考えられる箇所を探っても問題がなかなか解決しませんでした。ヒントはBluetoothモジュールのデフォルトの通信速度は38400bpsということでした。設定では9600bpsに統一してスケッチ描いていたので、まさかでした。

 これで、スマホで操作していた自作のターンテーブルコントローラは、パワーパックからワイヤレスで操作することも可能になります。さらに、サウンドボックスもBluetoothで操作できる目処が立ちました。
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    Bluetooth部品(HC-06)とスマホの通信

     Bluetooth部品(HC-06)とスマホの通信できることは確認できたのですが、コマンドを打つのもスマートではないのでアプリを開発しなければならなくなりそうです。しかし、アプリ開発は全くやったことが無くハードルが高すぎます。一応、図書館から入門版の本を借りてきましたが、開発環境もまったくないのでどうしようかと思います。

     そこで、Arduino bluetooth controllerというのがあり、ゲーム風のインターフェイスがありテストでは使用できるかもしれません。

     テスト中
    テスト中
    いづれ自分で開発できればいいのですが、難しそう。

     こんなGUIができれば最高なのですが・・・
    GUI
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      スケールスピードメーターの製作3

       Arduinoの使い方とその開発環境を整えてソフトウェア開発することを目標にスケールスピードメーターの製作してきました。ボートローダーの書き込みも出来るようになり、ソフトウェア開発も終わりArduino UNOなしでも起動できるようになったので専用ケースにして少し小型化して終了します。3DCADで設計して試作までしたのですが、少し重いので、また100均のケースを加工しました。

       3DCADで設計して試作してみたが
      ケース
       試作してみたが、重さが問題で100均のケースの軽さには勝てなかった。

       少し小型化したスケールスピードメーターの完成
      SSM
       暗くても分かりやすくするためにバックライト付きLCDに変更し、LCDを中央に配置したいので出力端子の場所を変更しています。但し、プログラムは何も変更していません。

       ケースの裏側に電池を格納
      SSM
       わかりやすく裏フタを開けてありますが、ちゃんと裏フタは閉まります。これは、お店で見ていたら意外と安かったので買ってしまいました。

       開発中の部品は全てリサイクルします。
      リサイクル
       Arduino UNOとLCDは、ターンテーブルの制御システムの開発に利用します。こちらは途中で断念するかもしれませんが、長期に渡ると思います。また、DSシールドを製作して、Arduinoを活用してDCCも少しふれようと思います。

      【追加】2018/5/28 バッテリーを充電式に交換(充電器も同時に購入)
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        スケールスピードメーターの製作2

         前回はArduino UNOを利用してスケールスピードメーターを製作しましたが、今回はArduino UNOの書込装置が完成したので、ブートローダーを書き込み、さらに、スケールスピードメーターのスケッチ(プログラム)を完成した書込装置で書き込みました。

         書き込んだCPU(ATMEGA328PU)を含め1枚のユニバーサル基板に電源回路と発振回路、そしてリセットを組み込めば出来上がりです。デバックはすでに済んでいるのですぐに動作します。一応、CPUのプログラムの改良が出来るようにLCDを外せるようにしてその下にソケットにCPUを挿してあります。

         回路基板(搭載部品は少ない)
        SSM2
         配線も少ないので楽でした
        SSM2
         LCDを載せて接続すれば完成
        SSM2
         動作確認が済み、バッテリーをどのようにして載せるか検討してからケースを3DCADで設計するつもりです。
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          スケールスピードメーターのケースの製作

           100円ショップで適当なサイズを見つけたので、取りあえずカッターナイフで穴加工してケースに収めてみました。できれば。9V電池も収まればされによかったのですが、一応、これで今回のスケールスピードメーターの製作完了とします。今後はLCD交換や利用していて不具合があればを改善する程度でしょう。

           100円ショップで購入したケースと本体
          購入したケース
           (上の写真の本体向きが逆でした、センサー側が上向きです)

           加工後にケースに収めてみた
          ケースに収納
           Nゲージ・HOの切替はケースの蓋を開けて切替えますが、いつも切り替えませんのでこれで良しとしました(手抜き)。

           【追加】2018.3.2
           NゲージのSL(側面が凸凹)でも計測できるかのテスト
           
          SLのスロー走行をテストしてみました。

           移動が面倒なので、手元にあった有り合わせの部品でちょっと改良しました。

           電池ボックス(9V)を取り付ける
          電池ボックス取付け

           電池のスイッチを付ける
          電池のスイッチ
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            鉄道模型用スケールスピードメーターの資料

             スケールスピードメーターが、一応、完成しましたので、実際にテストをしています。誤動作することが珠にあり、改善の余地はまだありますが、これを基本形にノイズ対策など精度を今後上げていこうと思います。参考になればと回路図、部品表、ソフトウェアを掲載すます。ソフトウェアはどこかのサイトを参考にデバッグしながら修正しているのであまりきれいではありませんが、短いソフトなので解読は出来るともいます。LCDは標準SC12602に準拠しており、16文字×2行の表示に対応しています。縮尺率や計測距離など調整、変更してください。

             回路図
            回路図

             部品表
            部品表
             すべて秋月で購入できると思います。Arduino UNO Rev3は互換品での動作は保証できません。自己責任でご確認ください。価格は参考価格です。

             ソフトウェア
            (見づらいので折りたたんであり、続きを読む>>をクリックすれば開きます。)

            【変更点】2018.2.27
             ・HOの縮尺の表示を、1/80から1/87に変更
             ・計算式の中でも、80から87に変更
             ・計測エラーのエラー処理(Error表示)を追加
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              鉄道模型用スケールスピードメーターを製作2

               プログラムはほぼ出来上がってきたので、鉄道模型用スケールスピードメーターのハードを製作しました。製作する上で、Arduino UNOのUSB端子が大きく専用のユニバーサル基板の配置をきちっと決めないとUSB端子のシールドでショートするので注意が必要です。実はLCD端子と1列間違えてしまいショートすることが分かり修正するということになりました。

               オリンピック競技を応援しながら、製作してます。

               鉄道模型用スケールスピードメーターの基板
              スケールスピードメーター
              スケールスピードメーター
               ながら製作をしたので簡単な回路の割りに、配線を間違えてLCD端子の付け直しをしたり、LCD端子の半田付けを間違えたり忘れたり、USB端子のシールドでショートして原因が分からず苦戦したりで、散々でしたがオリンピンックはメダルラッシュで素晴らしい結果でした。

               おめでとう! お疲れ様でした

               なんとか配線が完了してプログラムのデバッグを行なう。車輌とセンサーは近すぎると誤動作するみたいで、1cmほど話した方が安定して測定できるようになりました。

               一応、完成!
              スケールスピードメーター

               動作チェック動画
               
              ・測定する車輌から1cmほど離して設置
              ・9V電池を接続
              ・VRはLCDの明るさ調整
              ・手前のスライドスイッチはNゲージとHOを切替え
              ・「OK」の表示で測定
               思い立ってから1週間程度で、多少の誤差はありますが利用できる範疇まで出来たことに満足しています。ケースは常設ではないので面倒くさく、当分、このままで使用してみます。ジオラマでもあれば、センサーを建物に隠してパワーパック近くに表示させるのがいいのかもしれません。
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                鉄道模型用スケールスピードメーターを製作1

                 鉄道模型の速度は縮尺の違いでNゲージやHOでは当然違います。はじめは出力電圧からスケールスピードメーターを作ってみようかと考えましたが、同じNゲージでもモーターの違いや個体差で同じ電圧でも速度が違うことが多くあり、別の方法にしました。そこで、実際に走行している車輌の速度を正確に計測できる鉄道模型用スケールスピードメーターのプログラムを製作しようと検討をはじめました。

                 最初はPICでアセンブリ言語で開発しようと考えましたが、PCのOSのアップデートで開発環境が跡形も無く消えてしまっており、開発が簡単だと言われているArduinoを初めて使用してみることにしました。はじめてみた感じたことでは、Arduinoの開発環境はプロトタイピング開発に向いた開発ツールや開発環境を提供していると思った。関連回路ツールなども安価に(重要!)。Arduinoの開発ツールは賢い子供であればプログラミングできるので入門として良いツールである。

                 詳細はArduinoをはじめる(スケールスピードメーターの製作1)にまとめました。

                 ただいま製作中。。。 乞うご期待!
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                  レイアウト作成ソフトウェアにKATO曲線デッキ鉄橋(非電化)のデータを追加

                   鉄道模型のレールのレイアウトを検討するのに、『Railroader』というWindows対応レイアウト作成ソフトウェアを利用しています。このソフトには利用する各社のレールデータを格納してある情報ファイルがありますが、新しいレールのメンテナンスはされません。この情報ファイルはテキスト形式なので、どのようにレールを指定しているのかを解析して追加することができます。

                   今回は、KATOより単線デッキガーダー曲線鉄橋(非電化)(20-470,20-471,20-472)が発売されることになりました。このレールはR481というカーブなので、RailroaderをインストールしてあるディレクトリにKATO N (ユニトラック).rtrというファイルを書き換えました。

                  なお、トラブルなどの責任は負いませんので、自己責任で旧ファイルをバックアップして必ず元に戻せるようにしてから行ってください。

                  KATO N (ユニトラック).rtrのファイル内容は下記のとおりです。(続きを読むをクリックで表示)
                  KATO N (ユニトラック).zip
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                    レイアウト作成ソフトウェアにKATO端数線路セットBを追加

                     鉄道模型のレールのレイアウトを検討するのに、『Railroader』というWindows対応レイアウト作成ソフトウェアを利用しています。このソフトには利用する各社のレールデータを格納してある情報ファイルがありますが、新しいレールのメンテナンスはされません。

                     今回は、KATOの線路のユニトラックに端数線路セットB(20-092)が追加されました。追加されたのは直線線路33mm〈S33〉4本と直線線路38mm〈S38〉4本です。さらに、<20-060> 車止め 35mmのデータも追加更新しました(12/4)。RailroaderをインストールしてあるディレクトリにKATO N (ユニトラック).rtrというファイルを書き換えなければなりません。

                    なお、トラブルなどの責任は負いませんので、自己責任で旧ファイルをバックアップして必ず元に戻せるようにしてから行ってください。

                    KATO N (ユニトラック).rtrのファイル内容は下記のとおりです。(続きを読むをクリックで表示)
                    KATO N (ユニトラック).zipを右クリックでダウンロードして解凍してから上書きしてください。
                    なお、12/4以前にダウンロードされた方は再度、最新版のダウンロードを行なってください。、<20-060>車止め 35mmのデータも追加更新したため。


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                      カレンダ

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