Nゲージ 踏切の製作(その2) 量産

踏切警報機の音とLEDの点滅はできたので、続いては遮断機だが、ここでちょっと寄り道。

購入した市販のキットは音とLEDを点滅させる基本部分の1セット分だけだが、他の工作に使う電子部品を買った際、ついでに踏切用のパーツも購入しておいたので、一旦量産。

昔は秋葉原に行っては抵抗1本、コンデンサ1本と買っていたが、最近は通販だと100本単位とか10個単位などで売られてるし・・
なもんで、他の工作の材料を買う時にいくつかパーツを買い足せば何セットか量産できることになる。

通販で買い忘れたものや、ネットで探せなかったものは先日秋葉原に行って買ってきた。
・・なんだ、結局出かけてるし。

ちなみに、ユニバーサル基板は約100円、DCジャックは4個入り100円、スピーカ100円、LM386オーディオアンプIC 2個で100円など。
とはいえ、ちりも積もれば高額に。

Nゲージ 踏切 量産
ひとまず、2セット製作。

左の基板は購入した製品のもの。
センサーなどを使って自動化しなければパーツは基板の半分を使っているだけ。

今回作っているのは現時点では、音を出してLEDを点滅させる部分のみ。

基板の空きスペースにセンサーやら遮断機の制御部を作りこむつもり。

 
  • 電源は、PC用の電源から12Vの方の出力を使用してDCプラグ、ジャックで基板に。
  • 基板上では、三端子レギュレーター(78L05)で5VにしたものをPIC用に、12VそのままのものをオーディオアンプLM386用に。
  • LED部の点滅と音の生成はPIC12F675。
  • PICからの音の出力は可変抵抗を通して音量を可変にし、オーディオアンプLM386で増幅。

スイッチになる部分は今後作りこむ予定なので、当面はスイッチ代わりにピンヘッダを立てて、ジャンパースイッチを使ってON/OFFできるようにしてみた。

PICのプログラムはネットから探したものをカスタマイズしたもんで、掲載してません。ゴメンナサイ・・

fumikirikit2_3
市販のものも電鈴式やらJR、私鉄、構内等のいろいろな音程のものがあるようで。
ならば、今作っているのも音程は違うのだが、せっかくだからPICさえ取り換えればどの基板でも動作するように。

ということで、LEDの出力用のピン、音の出力用のピンなど市販のものにあわせた。
すで作った基板を使ってもよいのだが、簡単な回路なのでブレッドボード上に組み立てて試験してみた。書き込み等は秋月電子のPickit対応ICPS書き込みアダプターキットとPickit3を使って。

購入したキットも少し手を入れ始めた。
ひとまず、006Pの電池以外にもアダプターから電源がとれるようにDCジャックを追加したり、LED部はコネクタで取り外しを容易にできるようにしたり。

Nゲージ 踏切 スピーカー
ジャンクボックスを探していたら、PCのマザーボードのSP端子に直付けするスピーカーがいくつか出てきた。
上端に写っている円柱状のもの。写真では大きく写っているが、φ12くらいのもの。

 

これでも、結構いけるかも。
ちなみに、センターにあいている穴を指で閉じると音質が変わった。

好みに合わせてテープを貼ってふさいだりしてもいいかも。
コンパクトにできるとレイアウト以外にもちょこっとしたシーナリーに組み込むことも容易にできるかと。

Nゲージ電機用コントローラ (その5) 音の準備

最近ではPCM電源を使ってモーターから音を出すこともできるんだそうですなぁ。
そんなこともやってみたいが、今作っているコントローラは運転台風のもの。遠くを走る機関車から音がしても、運転台自体が無音というのもなぁ。
それに駅などにもATOSの音や発車時のベルの音など出したいと思って、MP3プレーヤーボードのキットを買ってみた。

こんな感じで作りました。【MP3プレーヤーボード

MP3プレーヤーボード
8個スイッチで8個のMP3の音をダイレクトに再生できる。

PICで制御すれば8個以上もできるのだろうけど、あまりそちらにのめりこんでもねぇ。
それに、動的に音の合成はできないので複数のプレーヤーボードを使う方が現実的かも。
まぁいろいろと音が出るレイアウトには良さそうなので、プレーヤー部をあと2~3個買ってみようかなと思うのだが。

ただ、パラパラと音を用意していたらすぐに8ファイルになってしまうので、ひとまず合成してよいものは合成してみることにした。

RadioLine Free(ラジオラインフリー)というフリーの音楽編集、音声録音のソフトを利用させてもらった。
4つの音の音量を調整したりフェードしながら合成ができる。

試しに合成したのが、ATSの音。

まぁ、実際はいろいろとあるんでしょうが、模型としては、
・赤信号の区間か停車駅に進入したらここで合成した音を流し始める
・5秒以内にブレーキの操作をしたらこの音の再生はやめて、チャイムの音だけのファイルを再生する
・5秒たったら、この音の再生は続けたままコントローラ自身がブレーキをかける
という感じにしたい。

で、音としては、
・最初にリリリーンというベルが鳴り始める。
・ベルの音からわずかに遅れてチャイムが鳴り始める。
・5秒後くらいに非常ブレーキの音としてエアーが抜ける音がする。
・ちょっとして、コンプレッサーが回りだす。
というのをイメージして音を合成してみた。

ATS用音源の合成
こんな感じで合成中。

上から、
・ベルの音
・チャイムの音
・エアが抜ける音
・コンプレッサーが回る音

で、試しにできた音の一部はこんな感じ。



フムフム、これで1ファイルに一連の動作の音を流れにあまり無理がない状態で入れることができる・・と、まぁ自己満足。
家族からみたら、ベルやチャイムの音を鳴らしてどこがうれしいのかわからんでしょう。

ただ、速度が変わると音色が変わる走行時の音などはmp3を再生する仕組みで当然無理がある。

そのあたりは、ゲームやらPCのシミュレータで楽しむんでしょうかねぇ。


追記。
PICマイコンでWAVを再生するボードをつくったので、これは、ちょっとバージョンアップしてこのボードを介して使うことになりそうです。

鉄道模型レイアウト・プラモデル展示台用の音(PICでWAV再生)



CHP SAN FRANCISCO PD COWLING TYPE

1/12 ネイキッドバイクシリーズ No.114 CHP サンフランシスコPD カウリングタイプ

サンフランシスコ警察 カウリグタイプ
アオシマ

2013年9月購入  (購入時価格 ¥3600(税別))

アオシマのカワサキZ1000 POLICE。
カウリングタイプとウインドシールドタイプが発売されている。

1/12 ネイキッドバイクシリーズ No.113 CHP ロスアンゼルスPD ウインドシールドタイプ】を買うとき、ウインドシールドタイプかカウリングタイプか迷った挙句、ウインドシールドタイプを買って帰った。

その時は、カウリングタイプはお小遣いを貯めて買おうと思った。店頭に並んでなくても、最近はネット通販で探せばなんとかなるし・・

とはいうものの、送金手数料や送料が無料で買えるものもあれば、それらがかかる場合もある。
プラモデルは店頭で見かけなくなったものは、なかなか並んでこないし。

と、いうことで翌日買いに行った・・

いつもはその場で衝動買いをするのが一晩考えられるように成長したんだなぁ!?
でも、やっぱ買ってるし・・

サンフランシスコ警察 カウリグタイプ
基本的にはロスアンゼルスPD ウインドシールドタイプと同じ構成で結構パーツがあるほう。
大きめのカウリングが目につく。

ちなみに、ウインドシールドタイプの方のパッケージは右サイド後方から見た図柄なのに対して、こちらは左サイド後方からみた図柄となっている。
いつものようにしばらく組み立てずにストックしておくつもりなのだが、こりゃコレクション的にもいいかも。

MP3プレーヤーボード

音と光のあるNゲージレイアウトの作成に向けて準備中。
踏切のLEDと警報音につづいて、今度はもっといろいろな音。

駅を作ったら、列車が接近した時のATOSの音やら発車ベル等々の音が欲しい。
また、Nゲージ用の電気機関車用のコントローラも作り始めてはいるが、やっぱここにも音が欲しい。

音を出すには列車が接近したときのセンサーや、コントローラのスイッチのON/OFFなどと連動してSDカードやROMに書き込んだWAVやMP3形式の音をPIC(マイクロコントローラ)やMP3のプレーヤーボードで再生することが考えられるが・・

今回は市販のMP3のプレーヤーボードを試してみた。

マイコンキットドットコムで発売されているMK-144という組込み用MP3プレーヤーボード。
これは、128Mbyteの内臓のフラッシュメモリに記録したMP3ファイルを再生するもの。
連続で再生したりするモードや8個の外部スイッチで、8曲をダイレクトに指定できるモードなどがある。
1,980円(2013年11月現在)

他にもフラッシュメモリの代わりにSDカードを使ったMK-138というボードもあった。
こちらは、SDカード付きで500円高い2,480円

私の使用方法としては短い音声を再生するだけで、頻繁に音を入れ替えるつもりもないのでフラッシュメモリ版の方を買ってみた。

ちなみに、フラッシュメモリ版はWindowsXPにのみに対応しており、Windows7、Windows8には対応していないと断り書きがあったが、我が家にはWindowsXPのマシンも残っているので特に問題はない。

さて、このボード単体では再生できないのでスイッチやアンプやらが必要になる。

MP3プレーヤーボード
ここでも横着をして自分では作らず、一緒に売っていた「MK-148 アンプ・スイッチ付きMK-138/144 MP3プレーヤーボード用コントローラキット」なるものを買った。
1,810円也。

コントローラキットは、アンプと選曲用、ボリュームアップ・ダウン用のタクトスイッチがボード上にあるというもの。

MP3プレーヤーボード
組み立てが終わったコントローラボード MK-148(左)と MP3プレーヤーボード MK-144(右)

組み立てが終わって、MK-144に音楽を登録するのはUSB経由。

普段使っているのはWindows7のPC。
このXPモードで認識できればラッキーということで、ものは試し、ひとまずケーブルを接続。

接続してみたら、Windows7側で認識できないようなメッセージがチラッと出た後、すぐに認識できてしまった。
XPモードにするもでもなく、あっさり読み書きも正常にできた。
(あくまで、我が家の環境では、)Windows7で処理できる模様。

MP3プレーヤーボード
スピーカーをつないでアンプ部の確認。

一応、8個のボタンに対応する曲は再生できるので、このスイッチ部分をセンサーなどでON/OFFすれば良さそう。

が、一つ問題も。

8個のスイッチで再生するファイルを指定するダイレクトプレイモードというのは、再生の開始は指示できるが、途中で終わらせることができないようだ。
終わらせたかったら、別の空ファイルを用意しておいて、そのスイッチを押すか、ボリュームを下げるか。
8個しか指定できないのに、その1つを空にするのはもったいないなぁ。

このキット2つで3,790円也。
8個の音を出すのにお高いのか、お安いのか。

で、実際には【Nゲージ電機用コントローラ (その5) 音の準備】のような感じで使用する予定。

PC用電源を単体で使用

Nゲージの鉄道模型のコントローラを作りかけているのだが、夢ばかり広がってプランが二転三転。超スローペースでいつごろできるのだか。
当初、電源は12Vのアダプターを使用するつもりでいたが、いろいろなものを盛り込もうと風呂敷ばかり広がって、どうもアダプターが一杯必要になりそう。
ひとまず、電源から再度検討のし直し。

つい2~3年前までは古いPC用の電源がゴロゴロ転がっていたのだが、物が捨てられない性格なのに意を決して処分したんだった。
あ~、やっぱ捨てなきゃよかった…、

息子に聞いてみたら、処分しようと思っていたPCが押入れに残っていたようなのでそれをもらい受けることにした。

Shuttle SB61G2の電源
2004年に作って、その後息子に譲ったShuttle SB61G2。
再び手元に戻ってきた。

このまま使える気もするが、それではまた私の部屋がゴミだらけ。
思い切って解体じゃ~。

この電源はSATAなどないIDEの時代の電源。懐かしい黄、赤、黒色の配線。
SATAの電源の線よりは扱いやすい。

電源のコネクタは20ピン。

PC用の電源をON/OFFするには電源コネクタが20ピンの場合、14番ピンを隣の13番ピンのGNDにつなぐ。
以前は、電源を単体で使用するためのコネクタも持っていたが、これも最近処分したばかり。

試しにスズ線で14番ピンをGNDに落としてみたが、ウォーンと一瞬ファンが回るが、すぐに止まってしまう。

Shuttle SB61G2の電源
接触が悪いのかと思って、マザーボードから引っこ抜いたオスのコネクターのピンを使って差し込んでみた。あいだにはON/OFFできるスイッチも入れといた。

が、何度やってみてもファンが一瞬回るだけで、すぐに電源が落ちてしまう。
解体前に電源を入れてみて問題はないことは確認済みだったのだが。

マザーボードのオスのコネクターからピンを抜いたため、もうマザーボードにもつなげないし・・

ど~するの(T_T;

GNDは13番の他にも3、5、7など一杯あるので、それらでも試してみるがどこでも同じように一瞬しか動かない。
テスターで測ってみても、一瞬出力されるのみ。
ちなみに、9番の+5VSBは電源コードをつなぐとちゃんと出力されている。

ウ~ム、5Vだけの電源にするか?

ちなみに、12Vの出力は一瞬12Vに上がったあと、ファンが止まるとピタッと0Vになるのかと思えば、1V弱くらいになってほそぼそと出力されている。
コンデンサに溜まった分なのか?

フッと、Shuttle系PCの電源を入れた時のことを思い出した。
一瞬ファンが回ったあと、少し静かになってその後再びマザーボードのファンの回転などの轟音が・・

もしかして、何らかの負荷がないと電源は入らないのか?

と、いうことで試しにバラしたPCのファンをつないでみたら、お~、ちゃんと動き続けるではないか。

 

Shuttle SB61G2の電源
ファンなどの負荷がないと常時起動できない電源・・

メデタシ、メデタシ..

と、いきたいが、ちょっと待てよ。

Nケージ用のコントローラとして使うほかは、LEDの照明などに使うつもりだが、列車を動かすにしても、LEDの照明をつけるにしても電源ONとともに電気を使うわけではないので最初は無負荷。

これじゃ、電源が入らないのでは?
試しに、回っているPCのファンのコネクタを外したら、電源も切れてしまった。その状態で再びPCのファンのコネクタをつないでも電源はONにはならなかった。

つまり、負荷がなくなると電源はOFFになり、再び14番ピンと13番ピンの間のスイッチをOFF/ONにしないと電源は入らないということ。

まあ、列車を動かすのと、LEDの照明以外にもいろいろと電気は使うつもりなのだが、どの程度の負荷がかかるのかはまだわからないし、また、どの程度の負荷がないと電源が落ちるのかは詳しく調べてみないとわからない。

まあ、最悪PC用のファンを一つつないどけば電源は落ちないのはわかったけど、静音ファンでないとやかましそう。

それに、風はどこに吹き出さすんじゃ!?

冬場に鉄道模型を走らすと寒くなるコントローラって、一体・・

あ、+5VSBはちゃんとでているので、この電源を使って、なにか機能を使うときは電源をONにする回路を・・本来の電源の目的であるWake On Lanとかキーボードを押すと電源が入るのと同じような使い方にすれば・・

ウ~ム、鉄道模型用の電源からかけ離れて行っている。

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