デジスコ撮影実習日誌

デジスコとデジカメで野鳥や草花を撮影するのが楽しくて実習に励んでいます。 最近では電子工作にはまっています。

Nゲージ鉄道模型工作 - ポイント切替器が大き過ぎる ー

2024年11月24日 19時43分49秒 | 工作実習

2024年11月23日(土曜日) 晴れ

 ひょんなことから齢八十を過ぎた老人がNゲージ鉄道模型の工作にのめりこんでいます。
 同じ会社に勤め、同じ職場にもいたことがあるO君は何人かいる親友の一人で大の鉄道
ファン(鉄(て)っちゃんの一歩手前(鉄っちゃんかもしれない))です。
 夏の盛りの7月始めの頃、このO君とNゲージ鉄道模型の話をしていたとき、模型機関
車をマイコンで制御して自動的に走らせるということが話題が出てきました。
 私はマイコンでプログラムを組んでハードウェアを制御したりすることが好きでしたので
話が盛り上がり、ついにその工作を始める羽目に陥ってしまいました。
 しかし、その工作はなかなかうまくいかず、あれこれ苦心してやっと機関車が走るように
なりましたが、出来上がったものはO君が「えーっ、こんなガラクタでみっともないもなの
!?」と呆れるようなものでした。

 私の工作は「出来るものは自分で作る」がモットーなので‘’お店で買ったようなカッコイ
イもの”のようには出来ません。
 とろがO君は”カッコイイ”ものにこだわるようで、「これじゃダメだよ」と不満そうでし
た。 

 ウーン、なるほど・・・ 言われてみればこれは酷いな、というわけで少しは見てくれを
良くしてみようと改造を始めました。

 走行を制御する多数の部品はブレッドボードに組み込まれ、ボード間を沢山のワイヤーが
張り巡らされていてごちゃごちゃです。
 先ずこれらをプリント基板に変更してすっきりさせなくてはなりません。

 機関車走行を制御するマイコンと踏切遮断機のサーボモーターを制御するマイコン。
 それにポイント切替を実行する回路を1枚のプリント基板に収めます。 

 

 工作したポイント切替回路が大き過ぎます。
 ポイントに組み込まれている「駆動コイル?」に瞬間的に電流を流すためのコンデンサが
大き過ぎるのと、スイッチング回路がMOSFETとかTTL、TRなど個別部品で組立て
られているので大きくなってしまいました。
 これを何とか小さなものにしなくてはなりません。

 

 

 上記基板の回路図です。
 回路図を見てみるとPWM制御に使用しているDCモータードライバが使えそうです。

 

 DCモータードライバ TB6643Kを使った回路図です。
 これなら小型にできそうです。

 

 上の回路をブレッドボードに組み立てて実験しました。(コンデンサーは手持ちの大型ですが、
小さいものに変更します)

 

 手持ちのコンデンサーを付けたり外したりして実験しましたが、安定に切替を行うのには供給電圧は
最低でも10V(TB6643Kの動作電圧は10~45V)が必要で、コンデンサ容量は2200μF
以上が必要でした。
    

 

 そのテストの様子を動画でご覧ください。

  

 

 2200μFの容量の小型のケミコンを購入して基板を完成させてみます。
                                   (続く)

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Nゲージ鉄道模型工作 - もう少しすっきりさせたい ー

2024年11月23日 15時14分59秒 | 工作実習

2024年11月23日(土曜日) 晴れ

 鉄道模型マニアの友人の影響を受けて「Nゲージ」なんていう工作を
始めてしまいました。(夏の盛りの7月始め頃のことです)
 もともと電子工作が好きでマイコンでモーターの回転を制御して
サーボモーターのような動作をする実験をしていたので、模型の機関車
をマイコンで制御したら面白いかな?と思ったのが引き金でした。
 動画サイトにはマイコン制御による自動運転で列車を走らせているもの
がありました。
 それを友人に話すと、「それは面白い。 自分にも作って欲しい」と
言われ工作を始めました。
 それからは悪戦苦闘の連続、試行錯誤を繰り返して何とかプログラムで
制御して機関車を走らせることができるようになりました。
 しかし、いろいろな問題があって走行状態が一定しないのです。
 マイコン回路は安定して常に同じように作動しているのに、線路上を
走る機関車の動作は「気難しくて」毎回状況が変化してしまいます。
 昨日までは良く走ったのに今日は具合が悪い・・・
 模型機関車にも個性があって、走りが遅いもの、速いもの、などなど
走らせるたびに手入れをしなくてはならないのです。

 こんな状況を友人に報告して依頼された工作は中止しました。
 しかし、私自身はそういう問題は解決することも面白いと思っているので
自分のための工作は続けていくつもりです。


 今まで工作してきたNゲージセットの様子です。
 空き箱を解体した段ボール板で作ったベースに画用紙を張り付けて平らにして
 その上にレールを配置してあります。
 レールに取り付けたセンサーからの配線や、踏切遮断機などの配線は
 むき出しです。
 走行制御や、遮断機制御のマイコンや部品はブレッドボードに取り付けた
 バラック組立です。

 

 

 工作中の様子を見に来た友人は「もう少しきれいにしたら?」と言ってました。
 私は「いいんだよ、実験中なんだから走れば良いんだよ・・・」と返事しましたが
いずれは整理してきれいにしようと思っていました。

 そして、ついにこれらの回路をプリント基板に移植しようと工作を始めました。

 95mm×140mmのプリント基板に移植します。
 マイコン1は走行制御用、マイコン2は踏切遮断機、警報機制御用です。
 部品不足のため工作は中断中ですが これで大分すっきりしたものになる(はずですが)
 どうなりますことやら・・・・・ 

                (続く)

コメント (2)
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