chibiegg研究ノート

後輩から基板を発注するからなにかないか？と言われたので車両用デコーダを制作することにします。

ATTinyで作りたかったんですが、赤外線送信機能もつけるためにタイマーとROMのサイズの関係でATmegaを利用することに。

2009年7月9日現在設計段階です

ポイントを制御するためのデコーダを開発しました。DigitraxのDS52を意識していますが、２つではなく４つのポイントを制御できます。

特徴としてはモーター制御と同じ回路を用いることにより大電流を必要とするポイント(TOMIXのポイント等)の駆動や、モーター式のポイントも制御できます。

電源はレールから取ることも可能ですし、外部のACアダプターも選択できます。

ちょっと設計をミスったのでジャンパで修正しています。量産するときには修正しないと…

2線式ポイントデコーダ

仕様

• コイル、モータータイプのポイントを４つ制御可能
• CV値の設定により通電時間が選択可能
• 設定によってはc,tで方向ではなく出力のON,OFFも制御できるので車輪クリーナーのON,OFF等にも利用可能
• 電源はACアダプター、レールからのいずれかを選択可能

CV値

動作モードは0,1:一定時間通電モード、255:電源制御モードの２つから選択

一定通電モードはThrownあるいはClosedで指定された方向に設定された動作時間だけ電流を流す。ポイントの制御はこちら。通電時間は次の通り。

• モード0のとき

(動作時間CV値)*5ミリ秒　　　最大1275ミリ秒

• モード1のとき

(動作時間CV値)*100ミリ秒　　最大25.5秒

電源制御モードはThrownなら電流ON、Closedなら電流OFF。車輪クリーナー等の電源のON,OFFに使います。

• CV1　　ポイント1のポイント番号の下位バイト
• CV2　　ポイント1のポイント番号の上位バイト
• CV3　　ポイント2のポイント番号の下位バイト
• CV4　　ポイント2のポイント番号の上位バイト
• CV5　　ポイント3のポイント番号の下位バイト
• CV6　　ポイント3のポイント番号の上位バイト
• CV7　　ポイント4のポイント番号の下位バイト
• CV8　　ポイント4のポイント番号の上位バイト
• CV9　　9を書き込みでオールリセット
• CV20　 ポイント1の動作モード
• CV21　 ポイント1の動作時間
• CV22　 ポイント2の動作モード
• CV23　 ポイント2の動作時間
• CV24　 ポイント3の動作モード
• CV25　 ポイント3の動作時間
• CV26　 ポイント4の動作モード
• CV27　 ポイント4の動作時間

デコーダの設定を変更するためのモードであるサービスモードでのパケットについてまとめます。

DCCのサービスモードについての規格はNMRA DCC StandardsのRecommended Practice RP-9.2.3 “DCC Service Mode”に書かれているのでそちらも参照してください。また、誤解している可能性があるので利用する場合は十分検証してください。

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信号を制御するためのデコーダを開発しました。DigitraxのSE8Cを意識しましたが、LocoNetを利用せずレール上のDCCパケットを受信するためメーカーによらず利用でき、レールに接続するだけで利用できるので配線も簡単です。

また、基板サイズも大分小さくできます。ただし、LEDの駆動回路を省略しているので思いっきり明るくは光らせられません。

接続端子がまだ一部ハンダ付けされてませんが、動作確認済み。初めてダイナミック点灯をやってみました。

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注意：現在この記事の内容は非推奨です。位置調整しているときにデコーダを焼いてしまいました。集電板とモーター出力部分が接触したためだと思われます。接触式による搭載をやめた改良方法を検討中です。

バンダイの車両を短くデフォルメしたBトレインショーティーというシリーズがあるのですが、それをNゲージで走らせるための動力ユニットにデコーダを搭載しようとおもいます。

急行電車1 DCC加工済

加工後の写真がこちらです、少し中の配線が見えています。デコーダがユニットの内部に収まるように努力しました。

インターネットでは、内部に収めている加工を見つけることができなかったので適当に試行錯誤しながらやってみました。

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DCCのパケットの取得はできたのでポイントデコーダを作りたいと思います。

1. マイコンからポイントを駆動させる
2. DCCパケットからアクセサリデコーダへの命令を取得する
3. 上記２つをくっつける

という手順で進めます。
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今回からレールからDCCのパケットを受信する実験をしたいとおもいます。

そのためにはDCCの規格を読まないといけません。DCCの標準規格はNMRAという団体が策定しています。DCCのパケット情報についての説明はNMRA STANDARDの中のElectrical Standards For Digital Command Controlに電気的な説明が、Communication Standards For Digital Command Controlにパケットについてが記載されています。

そこでこの書類を読んで順番に進めていくのですが、桂庵さんが日本語に翻訳なさっているのでそちらをありがたく参照させていただきます。さらにはDCCパケットの内容についても詳しく説明なさっているので非常に参考になります。
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初めてデコーダを取り付けるのはモデモNT88 京福電鉄 モボ101形 「夕子号」です。

また、取り付けるデコーダは安価なKATO EM13にします。これはライトの制御などの機能はありませんのでモーターだけDCCで制御できるようになります。ライトについてはまたの機会にどうにかします。

写真も載せて順番に進んでいきたいとおもいます。
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