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2015年4月

RaMonino

ATmega328でPWMコントローラーを作る中で、まずは、ブレッドボードで回路を組んでみました。

参考にしたのは、こちらの記事です。

ACアダプタからの+12Vをモータードライバとレギュレーターに流し込み、+5VをArdunoに給電する回路です。

Img_8611

実際に運転してみると、一応動きましたが、低速では、おかしな動きをしています。

何処かの回路に原因があるのだろうと、ATmega328の部分をArduno Unoに置き換えてテストしてみると、何の問題もありません。

あとは、ATmega328に原因があるように思われます。

しかし、ブレッドボードで組んでいるのが原因かもしれないと思い、
こちらの記事を参考に、RaMoninoを作ってみました。

Img_8612

しかし、先ほどと同じ状態で、やはり、低速では動きがギクシャクしています。

仕方ないので、予備のATmega328にブートローダを書き込み、さらに、同じスケッチを書き込んで
テストしてみました。

その結果は、予想した通り、問題ありませんでした。
やはり、ATmega328に問題があった様です。


一応、完成したので、計測してみました。

停止時の発振周波数は、11.57KHzでした。

Img_8614

その時点のデューティ比は、4.1%

Img_8616


最高速度にすると、13.24KHzでした。


Img_8615

その時点のデューティ比は、90.5%

Img_8617

ちなみに、最高速度のときの電圧は、9.62Vでした。


Img_8618


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ATmega168/328マイコンボードキット

最近、すっかり、Arduinoの話題ばかりですが・・・。

秋月電子通商 八潮店に行ったついでに、
ATmega168/328マイコンボードキットも買ってみました。

所謂、Arduinoの互換機のキットです。

+200円で、Arduino UNO互換ボード (DFRduino UNO R3)もありますが、
今回は、組み立ても楽しめるので、敢えて組み立てキットにしてみました。


Img_8609

ちなみに、付属しているマイコンは、ATmega168Pの為、今回購入した、ATMEGA328Pを使用してみました。

事前に、ブートローダを書き込んでから、取り付けます。

その後、スケッチを書き込みます。

1度目は、うまく行きましたが、2度目はうまく書き込み出来ません。
その後、何度か試してみると、経験的には、USBを一旦抜くとうまく書き込み出来る様でした。

これで、互換機は完成です。

今の所、これで、ATmega328Pに書き込み出来る基板が、4台になりました。

Arduino Uno 2台
Arduino互換機 1台
Arduino用ブートローダ/スケッチライタ 1台

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ブートローダの書き込み

昨日組み立てた、Arduino用ブートローダ/スケッチライタで、ATmega328Pにブートローダを書き込みます。

Img_8608

詳細の方法は、サポートサイトに手順が書かれていますので、それを見ながら行います。

まず、USBシリアル変換器のドライバのインストールを行います。

その後、ATmega328PにArduinoのブートローダを書きこみます。


20150426_133647

無事に書き込み出来ました。

次に、Arduino IDEを起動し、マイコンに書き込みたいスケッチを開き、
書き込みを行います。


20150426_134313

書き込みもうまく出来た様です。

書き込みが終わった、ATmega328Pをブレットボードにセットし、確認します。

Img_8606

Arduinoを接続しているのは、5Vの電源として利用しているためです。

無事に、動きました。


Img_8605

画像でわかる通り、これだけで動いています。

一応、これで、ATmega328Pの量産化の目処が立ちました。

今回は、LED点滅のスケッチで試しましたが、

必要な部品としては、

ATmega328P                         
クリスタル(水晶発振子)16MHz  
LED
+5V電源 

これだけです。

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秋月電子通商 八潮店

本日は、初めて、八潮店を訪問しました。

場所は、 つくばエクスプレスの八潮駅近くです。

事前に駐車場がある事がわかっていたので、今回は、車で行きました。

しかし、遠かった。
移動距離としては、30Km以下なのですが、途中の渋滞の為に結局、2時間近く掛かってしまいました。

こんな事なら、いつものように電車で秋葉原へ行った方が良かったかもと後悔しながら運転しました。
店内は、広く、お客さんも少ないので、商品をゆっくり見る事が出来ます。

そして、在庫も豊富です。

帰りに、こんな物を見つけました。

部品がちゃです。

300円と100円がありましたが、100円をやって見ました。

20150425_1301


20150425_13011

出てきた部品は、4個ですが、
店内の特価コーナーで見かけた、何の部品かわからない物でした。

まあ、お遊びなので仕方ないですね。

横から見たら、300円には、基板らしき物とパーツが入っているようでしたが、
恐らく使い道の無い物なのでしょうね。


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ブートローダ/スケッチライタキット 組み立て

早速、組み立ててみました。

これはキットなので、ハンダ付けが必要になります。

約3時間で、ハンダ付けは終了しました。

Img_8603


あとは、ハンダ付けを確認し、いよいよ実験開始です。

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ブートローダ/スケッチライタキット

先日注文した、キットが届きました。

SWITCH SCIENCEからメール便で届きました。

Img_8599


Img_8602

一緒に注文した、USBシリアル変換器

Img_8601


これを組み立てる事により、ATmega328Pの量産が可能になるはずです。


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SL 後部ライト点灯化加工

本日は、3両の後部ライト点灯化加工を行いました。

いつものように、LED+CRD+ダイオードで、点灯ユニットを作ります。

その後、テンダーに組み込みます。

で、元通り組み立てれば終りです。

C62 3です。

Img_8596

D51一次形 東北仕様

Img_8597

D51標準形 東北仕様

Img_8598


これで、手持ちのD51は、全て後部ライトが点灯するようになりました。

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ATmega328Pの量産

Arduino Unoでプログラムを入力していて思った。

いろいろな事が出来るが、その為には、それぞれの用途にあった、Arduino Unoが必要になる。

例えば、PWMのコントローラーが簡単に出来るのはいいが、金額としては、市販の物と変わらなくなるという事。

Arduino Unoは、3000円弱で、その他のパーツを揃えると、4000円を超えてしまいます。

しかも、Arduino Unoが必要なのではなくて、ATmega328Pが必要だという事。

ATmega328P自体は、秋月で250円で手に入ります。

という事は、プログラムを書き込んだATmega328Pは、取り外して、新たにATmega328Pをセットすれば、
真っ新なArduino Unoになるという事。

しかし、ここには落とし穴があり、買ってきたばかりのATmega328Pは、そのままでは利用出来ないという事。

その為には、ブートローダーを書き込む必要があるということ。

あれこれ調べた結果、Arduino Unoとブレッドボードで取り敢えずは、ブートローダーの書き込みが出来るという事。

しかし、後々の事を考えて、ブートローダ/スケッチライタを購入する事にしました。

早速、先ほど注文しました。

これを使えば、新品のATmega328Pにブートローダーを書き込んだり、スケッチを書き込む事が出来はずです。


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突然の不調

本日は、パソコンの話です。

普段、パソコンは、ノート形のMacBook PROを使っています。

そして、外付けのモニタを買ってからは、この様な状態で使っています。

Img_8593

MacBook PRO自体は、閉じたままで、外付けのキーボートで入力をしています。
外付けのキーボードは、無線で接続していますが、本日、急に利用出来なくなりました。

このキーボードは、Raspberry Piを利用する為に購入したのですが、
Raspberry Pi自体は、最近は使っておらず、もっぱら、ブログ更新に使用しています。

使用出来なくなって、まず疑ったのは、電池切れです。
が、新しい電池に交換しても反応しません。

キーボードとセットのマウスも無反応です。

となると、無線のもう片側が問題なのではないかと疑いましたが、
こちらは、USB端子に接続するだけで、電池等もありません。

そうなると、もうお手上げです。

唯一考えられるのは、普段は、USBハブに差して使っているという事。

試しに、MacBook PROのUSBに接続してみると、反応しました。

もしかしたら、USBハブ経由の接続が悪いのか、電圧が低下しているのではないかと疑いました。
が、試しに、もう一度、USBハブに差してみると、今度は、反応しました。

うーーん、何とも納得出来ない状況ですが、自然復旧してしまいました。

しかし、MacBook PROの場合、USB端子が2コしか無いので、必然的に
USBハブを使わなければならない状況なので、
今後もまた同じ様なことが起きる可能性があるという事ですね。

Img_8594

MacBook PROを閉じて使っている理由は、パソコンデスクが小さく、
MacBook PROのモニタを開くと、必然的に、外付けモニタが利用出来なくなってしまうからです。

もう少し広ければ、ダブルモニタで利用出来るんですけどね。

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センサー取り付け

本日は、フォトリフレクタを線路に取り付けました。

Img_8587

フォトリフレクタを取り付けた後、稼働確認を行いました。

肉眼ではわかりませんが、写真には、LEDが点灯している事がわかります。


Img_8591

調子に乗って、もうひとつ加工しました。


Img_8592

2個あれば、踏切の起動・停止を自動化出来ると思いますが、
何となく、もやもやしたイメージはあるのですが、基本的には、ノーアイデアです。

もう少しじっくり考える必要がありそうです。


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フォトリフレクタの実験

本日は、フォトリフレクタの実験を行いました。

今回もこちらの記事を参考にしています。

まずは、プログラム。

20150419_165042


そして、ブレッドボードに回路を組んで確認です。

が、なかなか思うように反応しません。

仕方ないので、まずは、LEDの点灯確認。


20150419_165628

LEDは、点灯しました。

結局は、接続不良の様で何度か弄くり回すうちに反応し出しました。

以前から感じていましたが、やはり、ブレッドボードは、苦手です。
接続出来ているはずなのに、接触不良を起こす事がしばしばあります。


Img_8585


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酒井5t機92号機 完成

長い間、製作を進めてきた、酒井5t機92号機ですが、一応完成とします。

よく見ると、いろいろと突っ込みどころが満載ですが、
まあ、製作過程においても、反省点も多々あり、また技術力不足の課題が多いです。

そろそろ、溜まっているキットを作りたい気持ちもあり、一応完成とします。

という事で記念撮影しました。

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フォトリフレクタ

本日は、車両の通過を検知するには、フォトリフレクタが適している様ですので、その動きを確認していました。
フォトリフレクタは片方で赤外線を発し、もう一方で物体に反射した赤外線を検知します。

車両通過時には、この赤外線が反射することにより、車両が通過した事が検知出来る仕組みの様です。

例によって、ネットで検索してあれこれ調べてみました。

これを利用すれば、信号や踏切など、車両通過時に起動させる事が出来そうです。

ただし、踏切の場合には、どの時点で停止させるかが問題になりそうです。
信号の場合は、通過時には赤にして、その後、黄色、青と順番に点灯させる事により
信号として成立します。

しかし、踏切の場合は、起動は出来ても、どの時点で停止させるかが問題です。
踏切の先に、フォトリフレクタを設置し、赤外線が反射した事を検知し、さらにその後、一定時間反射がなくなった場合に、車両が通過したと判断すべきではないかと考えています。

そうすれば、編成の長さに関わらず、車両が通過した後に、踏切を停止する事が出来ると思います。

果たしてうまくいくかは、いずれ確認してみたいと思います。

と、いう訳で、本日は、画像はありません。

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Arduinoで自動運転試作 

本日は、自動運転を試してみます。

参考にしたのは、こちら

鉄道模型と電子工作

自動運転と言っても、一定期間前進して、停止し、一定期間後退し、停止。
この動作を繰り返すものです。

一応、加速、減速ともに徐々に行われるようにプログラムされています。

20150414_214158

最大値を大きくして、徐々にスピードが上がるようにしたつもりでしたが、
よく考えると、無駄な処理である事がわかりました。

で、結局、最大スピードを小さく(60)して、さらに、一時停止時間を500msに変更しました。

これにより、加速減速ともにスムーズになった様です。

実際に、自動往復運転をするには、やはり、ダイオードなどを使用して、強制停止するようにしないと、
線路からはみ出してしまう可能性があります。

20150414_233744


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ArduinoでPWMコントーラーを試作 その2

昨日の続きです。

参考にしているページを確認すると、「常点灯コントローラーの実験」という記事がありました。

鉄道模型と電子工作 拓啓ぽんの鉄道模型アーカイブ

こちらによると、やはり発振周波数を高くして、モーター音をなくす対応がされています。

20150413_235010

しかし、ソースを見ても、何とも理解出来ない箇所がありました。
どうやら、レジスタを弄っているという事はわかったのですが、
その意味する所が全く理解出来ませんでした。

その後、あれこれネットで調べた結果、以下の事が判明しました。

Arduino(UNOなど)の”analog出力”の周波数は、
490Hz(3ピン、9ピン、10ピン、11ピン)
980Hz(5ピン、6ピン) 

で、元々は、16MHzのクリスタルで発振しているので、実際は、これを分周して、
上記の周波数にしている。

という事は、分周比を変更すれば、発振周波数を高くする事が出来るという事。

分周比は、6ピン5ピンがTCCR0B、9ピン10ピンがTCCR1B、
3ピン11ピンがTCCR2Bで設定されてる。

TCCR0BとTCCR1Bでは、下位3ビットが001なら分周比1、010なら分周比8、011なら分周比64となる。

TCCR2Bでは下位3ビットが001なら分周比1、 010なら分周比8、011なら分周比32、
100なら分周比64となる。

そして、
TCCR2Aでは、モードの指定をしていて、下位3ビットが001、101ならPWM,Phase Correct、
011、111ならFast PWMとなる。

という事で、ソースを確認すると、

TCCR2Aの下位3ビットには、011:Fast PWMを指定し、
TCCR2Bの下位3ビットには、010:分周比8が指定されています。

なお、Phase PWMの周波数fは,以下の式で求めます。
f = クロック周波数 / (分周比 * 510)

Fast PWMの周波数もこの式で求められるかはよくわかりませんが、
取り敢えず計算すると、

f = 16000000 / (8 * 512) = 3.9K Hz
となる様です。
3.9KHzだと、人間の耳では聞き取れませんね。

取り敢えずは、これで、PWMコントローラーは出来た様です。

ヘッドライトが全部点灯するという問題は、ダイオードを加えればよいという事もわかりました。

次回は、他の実験をしてみようと思います。

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ArduinoでPWMコントーラーを試作

本日は、ArduinoでPWMコントローラーを試作しました。

参考にしたのは、こちらです。

鉄道模型と電子工作 拓啓ぽんの鉄道模型アーカイブ

Arduinoにプログラムを書き込み、その出力でモータードライバーを使い、模型のモータ−を回します。

Img_8559

モータードライバーは、ブレッドボード上に配置しました。

Img_8560

PWM信号は、Arduinoで発生させていますので、
ブレッドボード上のパーツは、モータドライバーとコンデンサ2個だけです。


実際に試運転してみた所、動きました。

しかし、PWM信号の周波数が低いのか、モーターからビッーと音を出しながら動きだします。
さらに、TOMIXの機関車では、ヘッドライトが、前後全て点灯したままでした。

一応、常点灯対応ですし、低速走行も可能です。
PWM方式のコントーラーが簡単に出来ますが、これで満足出来るかは、人それぞれでしょうね。

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鉄道カフェ

先日オープンした、ショッピングセンターに鉄道カフェが出来たので見に行きました。

20150411_0936


店内を除くと、レイアウトが設置されていて、その回りに座席が出来ています。
鉄道模型を見ながら、お茶出来るスペースの様です。

少しだけですが、模型も売っていました。

20150411_0936_2

模型を販売しているのは、ポポンデッタです。

奥には、貸しレイアウトもある様でしたが、よくわかりませんでした。

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SL 後部ライト点灯化加工

以前、一気に完了させたと思っていた、後部ライト点灯化加工ですが、
その後の増備により、加工対象が増えていました。

で、次いでに、未加工の車両が無いかと確認してみた所、
やはり、途中で投げ出していた事が判明しました。

Img_8554

まずは、C62 3北海道形です。

テンダーを分解してみた所、この様な状態です。
わかりにくいですが、後部ライトの導光部は、仕切られていて、このままでは、テンダーにライトを仕込んでも点灯しません。

Img_8555

で、該当の箇所をデザインナイフでカットします。

点灯のユニットは、後日作成する予定です。

さらに、今回、増備した、2両も含めて、合計3両の加工が必要である事がわかりました。

Img_8558

何故か、点灯加工が完了していた、C62 2北海道形。

恐らく、途中で飽きてしまって、C62は1両のみ加工したのかもしれません。

Img_8556


Img_8557


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JR DF200 100形ディーゼル機関車 ブレーキホース加工

本日は、TOMIXの赤い熊を加工しました。

2年くらい前に入手していますが、少し汚しただけで、ブレーキホースを取り付けていませんでした。

Img_8533

まずは、分解して、スカートのモールドを削除します。
その後、モールドがあった付近に0.5mmの穴をあけ、ブレーキホースを差し込み、固定します。

本来は、右側にも取付が必要ですが、丁度、カプラーの開口部なので、今回は省略します。
恐らく、KATO製品ならば、カプラー用の開口部はこんなに広くないので、ブレーキホースの取付が可能なのではないかと推測します。
でも、KATOの製品は所有していないので、正確ではありません。


Img_8531

そして、動力装置に取り付けます。

反対側も同様に加工します。

Img_8535

その後、前回の汚しがあまりよろしくない様ですので、修正しました。

使用したのは、タミヤの墨入れ塗料 ブラック です。


Img_8538

わかりにくいですが、台車に墨入れしています。


Img_8541

その後、黒系のパステルを塗り付けて汚しました。


Img_8542

さらに、天井部分も墨入れしています。


Img_8539

最後に、コックの部分に白を差しています。


Img_8543

遠目には、良さそうですが、アップで見ると、厚塗り過ぎですね。
これでも、薄く塗ったつもりでしたが、こんなに厚塗りになっていたとは・・・。


Img_8552


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TOMIX DD51 JR貨物更新車 ディテールアップ

本日は、DD51 JR貨物更新車の加工を行います。

このタイプは、未だKATOから製品化されていないので、所有しているのはTOMIX製です。

まずは、ボディを分解して、こちらを取り出します。

Img_8509

ちなみに、この製品は、手摺がこの様に一体整形されています。


Img_8510

まずは、ブレーキホースのコックを削除します。

こちら側は、ジャンパー栓も削除しています。

Img_8511

こちら側は、ジャンパー栓は、そのままとします。

Img_8512


そして、ブレーキホースのモールドのあった場所付近に、穴をあけます。

そこに、ブレーキホースを差し込み固定します。

今回は、TOMIXのブレーキホースを使用しています。
通常のELとは、ブレーキホースの向きが逆になるので、普段使わない、左側のブレーキホースを使用します。

Img_8517


そして、ジャンパー栓を取り付ける側は、手摺と合体させて、ジャンパー線を取り付けます。

さらに、実車の写真を参考に、手摺に赤を入れます。

Img_8521

最後に、元通りに組み立てれば完成です。


Img_8522


Img_8527

あれ? よく見ると、ジャンパー栓を削除したままでした。
後で取り付けておく事にします。

Img_8530

反対側も同様に、手摺には赤を入れています。

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DD51 500 中期 耐寒形 (3灯形) 加工

KATOのDD51を加工します。

まずは、こちら。

Img_8505

ブレーキホースを取り付けました。
モールドを削除して、同じ様な場所に穴をあけます。
そしてブレーキホースを取り付けます。

実車の画像を確認すると、コックのないブレーキホースもある様なので、右端は、そのような形にしてみました。

使用したのは、以前作成しておいた、自作のブレーキホースとケンタカラーです。


そして、右側のジャンパー栓は削除します。
手摺部分との間にジャンパー線を表現する為にケンタカラーでそれらしく作りました。

なお、ジャンパー線の太くなっている部分は、Gクリアーを多めに塗って、少し太くなっているように表現してみました。

その後、ASSYのEF64ジャンパー線を半分にして、裏側を削り、Gクリアーで固定して、開いているジャンパー線を表現してみました。

さらに、解放テコも作成して取り付けてみました。

その後、ジャンパー線のGクリアーを盛った箇所には、黒で色付けしました。

Img_8507

反対側も同様に加工しました。

ただし、反対側は、ジャンパー線が無い状態としています。


Img_8508

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テープLEDの室内灯取付 レッドアロー その後

本日、以前テープLEDを取付た、レッドアローを確認してみると、
不具合が見つかりました。

それは、はんだ付けの不良による不点灯とテープLEDが見えてしまう事です。

ハンダ付け不良はすぐに直しましたが、テープLEDが垂れ下がって見えてしまうのには
根本的な対策が必要です。

Img_8503

テープLEDは、この様に固定しない状態で支えています。

その為、テープLEDは、反対側の室内灯を支える支柱に届いていない状態になっています。
これが原因で、テープLED自体の重みで垂れ下がってしまう事態になっています。

そこで、プラ板を貼付けて、テープLEDが反対側の室内灯を支える支柱に届く様に調整しました。

その結果、テープLEDが見える状態は回避出来ました。

同じように、残りの数両も修正しましたが、何故か、途中からは、テープLED自体が天井に貼付けるように加工されていました。

恐らく、前回取り付けている時にこの問題に気づいて、途中から取り付け方法を変更していた様です。

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メイクアップシール スハネフ14  完了

本日、スハネフ14のメイクアップシールが完了しました。

これで、漸く14系のメイクアップシール貼付けが完了しました。

思い起こせば、2013年11月にメイクアップシールを購入してから、1年四ヶ月で漸く
14系のさくら 長崎編成・佐世保編成の14両フル編成が完成しました。

次は、本来の目的の車両にメイクアップシールを貼る事になります。

まずは、室内灯の取付からですが、まあ、のんびり進めたいと思います。

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長崎編成6両を出して並べてみました。

Img_8500

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メイクアップシール スハネフ14  

本日は、スハネフ14に着手しました。

しかし、やはり、上段ベッドの貼り付けで力尽きてしまいました。

Img_8496

漸くゴールが見えてきました。

この1両が終われば、14系のメイクアップシールは終わる予定です。

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ジョイント線路の確認

昨日購入した、ジョイント線路を確認してみます。

まずは、こんな感じの線路です。

Img_8490


Img_8491

他社の線路との接続を意識している作りです。

ジョイナーもKATOの標準とは逆側についています。

明らかに、TOMIXの線路を意識している様です。

で、早速、接続してしまいます。


Img_8492


はい、接続出来ました。

よく見てみると、線路の高さが微妙に違いますね。

Img_8493

説明書にも、「レールの高さが異なる場合には、高い方のレールを削ってください。」と書いてあります。


Img_8494

さらに、tomix側の線路は、少し浮いてしまう様です。

計ってみると、1mmほどの段差があります。


Img_8495


何れにしても、接続するには、レールの高さを調整する必要がありますね。

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ジョイント線路

本日は、帰りに寄り道しました。

そこで、前から気になっていた、ジョイント線路を購入。

Img_8489

そして、こちらも購入。

特に使い道はないのですが、ボディマウント化の時に役に立つだろうと考えました。


Img_8488


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メイクアップシール オハネ14 37完了

本日、オハネ14 37のメイクアップが完了しました。

寝台部分のシールの貼付けが終わると、その後は順調に作業が進みます。

Img_8483

ドア付近の表現は、光沢シールに印刷されています。

Img_8484

車掌室内の車内放送設備も印刷で表現されています。

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やはり、この角度からの眺めはいいのですが、運転中は見る事が出来ません。

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メイクアップシール オハネ14 

本日は、久しぶりに、メイクアップシールの貼付けを行いました。

しかし、上段と下段のシートと、上段の背もたれを貼付けた所で、飽きてしまいました。

この製品の難点は、切り抜きが面倒という事です。

直線が多いのですが、微妙に印刷がずれていたりして、そのままカットすると悲惨な目に遭います。

それと、貼付けも結構苦労します。
特に、寝台の下段は、貼るのが面倒です。

カットしたシールをデザインナイフの先端に載せて、シートの位置に合わせて、貼付ける必要があります。


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仕上がりは、それなりに効果がありますが、ボディを被せてしまうと、その効果もほとんどわからなくなってしまいますので、完全な自己満足ですね。

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