ターンテーブルコントローラの原点復帰のテスト

 自作のターンテーブルコントローラが完成しましたが、まだまだ改良すべき課題もあり、開発していたブレッドボードに少し手を入れて、余計な部品を取り除き接続ケーブルのない専用開発ツールに整理して、いつでも使えるようにしました。

 専用開発ツール
専用開発ツール

 原点復帰のテスト

EEPROMを利用してセンサーを設けず、ソフトウェアだけで原点復帰を実現できたのでテストしてみました。
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    サウンドボックスのワイヤレス化の検討

     ターンテーブルコントローラの自作が一段落したので、次にチャレンジするはサウンドボックスの無線化(Bluetooth)を検討することにします。
     サウンドボックスの通信ポートの仕様が公開されず、KATOのスマートコントローラを購入して解析してみようとしましたが、Blutoothのペアリングのためのパスワードがわからないと自作のコントローラは接続できそうにありません。そこで、自作のBleuetoothモジュールとコントローラをサウンドボックスに内蔵して、通信ポートを介さないで無線化しようと考えています。

     サウンドボックスに内蔵した場合、ターンテーブル制御に比べて簡単な回路でできそうである。但し、KATOのオリジナル回路に半田付けするので、元には戻せなくなります。Bluetoothモジュールが余っていることからそのライブラリーもあるので、Arduinoを利用して回路的には在庫のATmega328Pを利用して、サウンドボックスのSWの配線に半田付けで接続すればいいだけのはずです。
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      小型ターンテーブルコントローラ 

       KATOのターンテーブルを操作する自作の小型コントローラができました。自作のパワーパックに入れようとしましたが、無理なようなのでスピードメーター用に購入していたケースを利用することにしました。といっても基板が辛うじて入る小型ケースのため、取り付け部品の配置に苦労しました。

       完成したターンテーブルコントローラ基板の動作確認
       

       小型ケースに収納(Bluetoothも内臓)

       Bluetoothのペアリング表示LEDはKATO用レールへの給電コネクターが僅かに光っていますので、ペアリング状態が確認できます。

       
       KATOのコントローラよりも小型で多機能になったターンテーブルコントローラはこれで一応完成とします。なお、パワーパックに内蔵できた時には報告します。

       KATO製と自作のコントローラのサイズ比較
      サイズ比較
      KATO製の約1/4弱ですかね。

       【おまけ】自宅近くで捕まえたトンボ

       トンボを捕まえたのは久しぶりで、写真を撮ったら逃がしました。私に捕まるぐらいですから、大分弱っていたのかもしれません。
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        KATOのオリエント急行の走行

         1988年にオリエント急行はいろいろな機関車が牽引して日本国内を走行したようです。その代表的な機関車としてEF58 61(お召機関車)が牽引してから、D51 498に交代して牽引しました。

         EF5861とD51498が交代で牽引


         続いて重連の機関車が交代で牽引
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          KATOのオリエントエクスプレス'88(10-156)を購入

           購入するかずーと迷った末、結局、オリエントエクスプレス’88の基本セット(7両)だけを購入しました。この列車は、昭和63年(1988)秋、ヨーロッパ発日本行きという特別企画の列車が運転されました。パリ・リヨン駅を発ち、フランス、西ドイツ、東ドイツ、ポーランド、ソビエト連邦、中国とユーラシア大陸を横断し、香港から山口県の下松へ運ばれ、日本国内での運行用に整備された後、約3ヶ月にわたって日本国内を運行して大きな話題となりました。1両が50トンと重たいため、峠越えの場合には機関車(EF65、EF75、DF50など)も重連で牽引したようです。

           オリエントエクスプレス'88(10-156)

           外箱が特別企画になっており、一般的な緑色の外箱よりも厚くなっていました。早速、カプラーを交換と思いましたが、従来のタイプでなく柱のある取付け構造のためナハフ11かもめナックルカプラーにしか交換できず、KATOカプラーには交換できません。ナハフ11かもめナックルカプラーの手持ち在庫が少なく、先頭車と最後尾の荷物車だけを交換して、機関車との連結ができるようにしました。この客車は海外モデルのため幌部分が長く、中間車両のカプラーをナハフ11かもめナックルカプラーに交換してしまうと連結できなくなることがわかりました。結果オーライでした。

           台車のカプラー取付け


           久しぶりに自作の室内灯を設置しました。客車の構造が違うので、出入り口が狭いため少しずらして取り付けるように工夫しました。食堂車だけは差込み構造に変わっているので、取付け金属片の位置をずらして差し込めるように位置合わせしてから差込みました(一応成功)。最後尾の車両は荷物車のため室内灯が取り付けられないような構造になっていました。

           食堂車の室内灯の取付け


           暗めの室内灯を取付けた客車


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            ターンテーブルコントローラのパワーパックで

             ターンテーブルコントローラの基板が完成してパワーパックにぎりぎり内蔵できるところまできたが、ターンテーブルとの接続コネクターの設置場所がみつからず接続できない。予定していたところはパネル側についている部品とぶつかることがわかり駄目でした。

             ターンテーブルとの接続ケーブルはD-SUB9ピンを利用することにしましたが、その設置場所がない


             どうやらターンテーブルコントローラは別ケースに収めるかケースを大きくするしか方法がないようである。ではどのように計画変更するか検討中です。
            (1案)
             別ケースに収めてターンテーブルコントローラの操作を独立して使用する。
             反転と原点復帰の機能を追加してKATOのオリジナルを強化した機能を活用する。
            (2案)
             KATOのオリジナルのケースを活用して基板を入れ替えて全機能を独立して使用する。
             反転と原点復帰の機能を追加してKATOのオリジナル強化した機能を活用する。
            (3案)
             現在のケースよりも一回り大きなケースにして全てを収める。
             KATOのオリジナル基板との切り替えもできる(2台のターンテーブルの操作も可能に)。
             ポイント操作も追加して、ターンテーブルを中心に機関区全ての操作ができるようにする。
             現パワーパックは標準的なパワーパックにリサイクルする(その為に穴加工は共通化)。
            (4案)
             現在のパワーパックと別ケースに収めたターンテーブルコントローラを通信ケーブルで繋ぎリモートで操作する。
             (別ケースには操作するものなし)
            (5案)
             現在のパワーパックと別ケースに収めたターンテーブルコントローラをBluetoothで通信してリモートで操作する。
             (別ケースには操作するものなし)
            いづれかとの折衷案もありかな。
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              ターンテーブルコントローラの基板製作

               すでに自作したパワーパック内にターンテーブルコントローラの回路を収めるため小さいユニバーサル基板にしました。事前に部品配置レイアウトを十分に検討したしていましたが、配線できるか不安でした。

               基板の配線チェック

               複雑な回路図なのに珍しく配線ミスが1箇所もありませんでした。すばらしい〜(自画自賛)。

               部品配置(表側)とHC-06

               マイコンはATmega328pでArduinoのブートローダーを書込んでから、作成したプログラム(スケッチ)を書込みました。手持ちの部品で、まだ、一部コネクターが足りず検討中。

               配線した基板(裏側)

               部品配置を十分にしたお陰でマイコンやドライバーICの周辺は混雑していますが、意外と配線ができたのでよかったです。パワーパックから取り出してテストしたり、パワーパックから独立して別のケースに入れることも考慮して基板は半田付けしないでコネクターで接続するようにしました。

               自作のパワーパックに格納

               完成した自作のパワーパックに格納してみた。ぎりぎりに格納できました。Biuetoothモジュールとの接続は基板に半田付けせずに、ケーブルで結ぶようにしたため、固定方法(仮に両面テープ留)を検討中です。

               別ケースにも収まりそう

               スケールスピードメーターのために購入したケースが余っており、これを利用して別ケースにできそうである。ケースに収める場合には、Bluetoothでの無線コントロールだけにしてACアダプター(SW有+LED)やターンテーブルのコネクタとレール用電源入力の3つにするつもりです。
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                ターンテーブルコントローラの回路図と試作準備

                 いままで試行錯誤しながらハードウェアとソフトウェアを同時にプロトタイピング開発を行ってきましたが、実はちゃんとした回路図を書いておらず、壊れなければいいやと詳細な定数計算もしていませんでした。梅雨に入り天候が悪いので、ここらで試作していた回路を確認しながら回路図に落とすことにしました。機関区用パワーパックの回路図をベースにしましたが、丁寧に書いていたらそれでも2日間もかかりました。

                 回路図を書きながら、基板のレイアウトも同時に検討しました。回路図を書いてはレイアウトを見直したり、配置を入れ替えたりしました。

                 完成した回路図と部品を仮配置した基板
                回路図と部品を仮配置した基板
                 5V系と3.3V系の回路が混在するので、どうしても抵抗分割の簡易レベルシフト回路を入れる必要があるため大きな面積をとって部品配置に苦労しましたが、配線ができるか不安です。配置する時に一応マイコンのピン配置を考慮していますが、なかなかうまくいきませんでした。配線できない場合にはレベルシフト回路の抵抗を1/6Wのサイズの小さいものに変更しようと思います。

                 ケースがアルミケースでシールドされるため、ケース横に大きめの穴を開けてBluetoothモジュール用とターンテーブルとの接続ケーブル用に適当なコネクターがなくケース裏に穴を開ける予定です。
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                  KATOから特別企画品「ななつ星 in 九州」が年末発売に

                   KATOから特別企画品の「ななつ星 in 九州」(10-1519)が2018年末予定品として発表され、12月に発売されるようです。去年の「四季島」に続く特別企画品ですね。
                  ななつ星
                   当然ですが、ななつ星用の機関車はまだ発売されていないので、機関車+客車の8両編成で36,500円+税で高価格です。多分、機関車はDF200をベースに製作されると思いますが、室内の再現がどこまで作り込まれるか注目したい。

                  詳細は、[特別企画品]: クルーズトレイン ななつ星 in 九州 をご覧ください。

                  主な特徴
                  ● DF200-7000
                  ・ヘッドライト点灯。ライトユニットは電球色LEDを採用。
                   ・KATOナックルカプラー標準装備。
                  ・重厚な台車まわりや屋根上を的確に模型化。
                   ・運転台を表現(操作盤・イス・室内シースルー)。
                  ・フライホイール搭載動力ユニットで安定した走りを実現。
                  ● 77系7000番台クルーズトレイン「ななつ星in 九州」客車
                  ・スイートの客室や車端部の展望窓から見えるこだわりの室内を的確に再現。
                  ・ラウンジ、ダイニングのテーブルライトは点灯。
                  ・車両ごとに異なる室内の色調を再現。
                  ・車端部はテールライトのほか、推進運転時に使用する前照灯も点灯(消灯スイッチ付)。
                  ・スナップオン台車採用。
                  ・カプラーは客車間がボディマウント密連、機関車連結側はナックルカプラーを装備。

                  77系の車端側に前照灯があるので、スイッチバックするななつ星がいいかも。
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                    ターンテーブル操作用パワーパックに改造

                     Arduinoを利用してKATOのターンテーブルのコントロールができるようにソフトウェアの開発が進み、ほぼ出来上がりそうでそろそろどのようにするかの検討です。以前、有り合わせの部品を使うなどして製作した機関区用パワーパックを本格的に改造することにした。

                     機関区用パワーパックの内部(部品、配線が有り合わせ)
                    機関区用パワーパック
                    まず、スペース角野のために整理して部品の交換と配線などのやり直しを行いました。

                     スペースを確認
                    機関区用パワーパック
                     ターンテーブルコントロール基板がぎりぎり入りそうである。このサイズの基板にターンテーブルコントローラが収まれば、ターンテーブル操作用パワーパックに生まれ変わる。まだ基板のレイアウトができていないので、早急に検討する必要があります。

                     トグルSWを押しボタンSW(小さい黒ボタン)に交換
                    機関区用パワーパック
                    ターンテーブルの機能と操作
                    ・ロータリーSW:ターンテーブルの左回り、右回り、停止
                    ・交換した押しボタンSW(黒):ターンテーブルの反転
                    ・警笛の押しボタンSW(赤):ターンテーブルの原点復帰
                     (減速FULLの時だけ)
                    ・警笛の押しボタンSW(赤):ターンテーブルの原点設定
                     (加速FULLの時だけ)
                    配線が複雑になりそうであり、うまく改造できるかわからないが、チャレンジしてみることにした。

                    ソフトウェアではハードSWでの操作とBluetoothのアプリでの操作ができるようになりました。残された課題はアルミケースなので、Bluetoothのモジュールをどのように収めるかが決まっていません。
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                      カレンダ

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