Nゲージレイアウト用制御盤 (その5) 音の部分2

レイアウトの音としては、市販のMP3プレーヤーボードMK-144を使ってBGMのほか、列車の接近、発車時のアナウンス、自作のWAVプレーヤーを使ってディーゼルエンジンのアイドリングの音やら汽笛の音などを再生。

今作っている制御盤にはMP3プレーヤーボードMK-144は4台を組み込んでいて、MK-144が持っている機能でボタンを押すとBGMが流れるところまでは作ってあるので、今度は駅のアナウンス類の再生のスイッチをPICマイコンで作って取り付けるのと、WAVプレーヤーの組み込み。

ちなみに、レイアウトは4番線まで作る予定で4台のMK-144はそれぞれの番線のアナウンスを行う。
スピーカー部はステレオで2組を用意してあり、切り替えスイッチで全ての音をミキシングして1組のスピーカーに出力したり、2組に分けて出力したりすることができるようにしてある。

試しに手動で1~4番線の音を全て出したりして試したところ・・・一応聞き取れることはできるが・・やかましい(^^;
2組のスピーカーを使って分けて出力してみると・・聞き取り易さは増すが・・やかましさもさらに増す。

まぁ、実際にレイアウトに組み込んだときは全ての番線の音は一斉に出すことはしないと思うが、それでもスピーカーは1組だけで良いかもしれない。

WAVプレーヤーは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) 2で作ったものをカスタマイズ。

押しボタンを押されることによって、対応するWAVファイルをSDカードから読み込んで再生する。
ただ、性能上サンプリングレート8kのものが限度で、それ以上のレートのものの再生は難しい。
なもんで、音質は求められないのでもっぱらエンジン音やら汽笛などの音の再生専門。
ただし、1つのPIC24FJ64GA002でモノラル2ch分の処理は可能。従ってスピーカーは2つで、同時に2種類の音を再生することができる。

PIC16F886が1個で20個のスイッチのON/OFFを判定し、PIC24FJ64GA002に再生するコマンドを送信する仕様。

MK-144の方は同じようにPIC16F1823で4個のスイッチのON/OFFを判定し、再生するコマンドを送信する。
こちらは1つのMK-144に対してPIC16F1823は1個が受け持つ。

WAVプレーヤー
で、基板が完成。
左がWAVプレーヤーとアンプ部。
青色のパーツは端子台で、12V、5V、3.3Vの電圧を他の基板に供給するためのもの。

右下はPIC16F1823が4個。
MK-144はすでに制御盤の箱の中に組み込んである。

空き地にはポイント制御用の回路を作りこむ予定。

 

WAVプレーヤー組み込み
出来上がった基板を制御盤に組み込む。
この基板の上部の蓋となる部分に押しボタンが並ぶ。

白く見えているのが蓋。

その右側の黒いロータリースイッチは、PWMコントローラの出力をどの線路に出力するかを設定するスイッチ。



アラ!?


アラ、アラ!?


蓋となる部分にある押しボタンスイッチの配線やらPWMコントローラの出力切り替え用の配線が突っかえて蓋が閉まらん・・


ウ~ム、行き当たりバッタリ方式は最近行き当たりバッカシ・・


さて、天井のスイッチの配線を直すか、基板を直すか。
WAVプレーヤー 基板
ウォーリャっと、PIC16F1823が4個ある部分の基板をギーコ、ギーコと鋸で欠き取り、後方に後退。

ここの空き地は、ポイント制御用の回路を作りこむ予定地。
行き当たりバッタリで、エイ、ヤーと基板を欠き取ってしまったが、本当に良かったのだろうか!?

ポイント制御用の回路を作りこむ時に後悔するのかも知れない・・

 

WAVプレーヤー 基板
・・基板を欠き取るとき、じっくり考えもせず、天井から見て基板の部品が見える位置まで後退させりゃいいやとギーコ、ギーコと鋸を入れたが、その後で気がついた。
・・ホントにここの部分だけが干渉していたのだろうか・・・

 

WAVプレーヤー 基板
・・ひとまず綺麗に収まった。
一安心。

 

WAVプレーヤー 制御スイッチ
天井部分には再生用の押しボタンスイッチ34個。

押しボタンスイッチもこれだけあると結構なお値段がするので、コストを抑えるため1個あたり10円と一番安価なタクトスイッチにした。

基板上にハンダ付けし、天井部分の板に穴あけしてスイッチの頭がのぞくようにしてある。

 

基板の上部にはポイントの制御盤がつくので、基板上のWAVプレーヤー部のボリュームには直接アクセスできなくなるであった・・
・・ウ~ム、忘れてた(^^;

制御盤 内部
制御盤の箱の前方左側に穴をあけてボリュームとスピーカーの切り替え用のロータリースイッチを配置した。

WAVプレーヤーの再生音は、制御盤の箱の後方につけたスピーカーから出すことができるほか、レイアウトに組み込むときはレイアウト付近に配置したスピーカーからも音を流すことができる。

レイアウトが大きくなればなるほど離れたホーム付近からアナウンスが実感的に聞こえる。
が、現実にはちっこいレイアウトしか作れないのでどこで音がしても同じかもしれない。
カナシー・・

 

MP3 制御部
箱の中の右側には市販のMP3ボードとBGMをダイレクトに再生するための押しボタン(タクトスイッチ)。

 

制御盤 背面
背面のスピーカーにはネットを貼った。

外部スピーカーを接続するコードもMP3音源、WAV音源用それぞれに配置。

 

これで制御盤の下半分は完成・・したのか!?

Nゲージ電機用コントローラ (その7) メーターパネル

今回電機用コントローラを作る前にPWMコントローラを作ってNゲージレイアウト用制御盤に組み込んで、PWMコントローラではどんな運転スタイルになるのか試してみた。

時間をかけて徐々に電圧を上げて行くプログラムとすれば、スローの効いたいい感じの発車はできるものの、超低速のまま走らせ続けるのがちょっと難しい。
レールの汚れ、牽引する車両の数、カーブレールの通過、車両毎のモーターの具合などいろんな要素があり、市販のパワーパックのように車両の動きを見ながらレオスタットのようなもので電圧を微調整する仕組みにしないと低速のまま一定速度で走らせ続けるのに難がある。

ノッチやブレーキ弁を再現したコントローラといっても所詮は電圧を上げ下げするだけ。
何ボルトになったら車両が動き出すとはっきり分かっていれば簡単なんだけど・・・

いかにして1~2ノッチで車両が徐々に動き出し、その超低速を保ったままとすることができるか、さらに1ノットだけあげるとほんの少しだけ速度が上げられるか。
要は1~4の捨てノッチをどのようにするかがこのコントローラの肝かも。
ウ~ム、難しい。

それとも、単純に本線自動運転専用と割り切るか。
いや、自動運転専用と割り切ったらノッチやブレーキ弁を再現する意味がないではないか・・
ウ~ム、難しい。

 

「作るのや~めた」と言ってるような感じ!?

 

イヤ、イカン。作らなくちゃ。難しいところはいつものように!?後回しじゃ。
ということで、奮起するために一番目立つメーター周りの製作。

 

レイアウトでブルトレなどの牽引するEF65を運転するためにEF65の運転台の「イメージ」で作り始めたコントローラ。
一口にEF65の運転台といっても、基本の0番台、500番台、1000番台とわずかながら異なってきているし、さらには同じグループでも改造等で細部は結構違っているみたい。
ブルトレの牽引機としては、やはり500番台か1000番台。これを作りたい。

 

で、だいぶ前に作りかけて中断していたメーターパネルのペースを取り出してきて工作再開。

 

ベースとなる部分と若干隙間を持たせ、立体感がでるようにパネル表面部分を分けて作った。
本物も表面のパネルは取り外せるみたいだし・・

材質は合板。
ただ合板の場合、下地処理をうまくやっておかないとどうしても「木で作りました。」という感じになる。
なので・・安易に厚紙を貼ることにした(^^;

問題はメーター部分の穴。メーターの直径は60mm。

パネル表面部分は5mm厚の板にし、メーター穴の淵をR5のカーブで仕上げたい。

なもんで、Rをきれいに仕上げるためメーター穴はモデラで切削。
ただ、パネル自体の大きさは200mm×256mmなので我が家のモデラMDx-20にはセットできないため2分割して切削することにした。

・・・モデラは切削する素材を両面テープなどで作業台に固定し、刃物を回すモーターもホントちぃっちゃなモーター。
切り込める量もたかが知れている。

Z軸方向に切り込むとき、合板の表面の化粧部分というのか、柔らかな部分は切り込んでいけるのだけれど、その下の層には切り込んでいけず表面をすべるだけ。
ミルはもちろん切り込みに使える2枚刃で、新品を使ってやっているのだが、何度やっても板の表面をすべるだけで切り込んでいけない。合板おそるべし。
やむなく、手で穴をあけ、Rもヤスリで仕上げることにした。

 

メーターパネルのペース
ウ~ム、真円からほど遠い手作り感あふれるいびつな穴がならんでしまった(^^;

2分割した部分は補強のためピアノ線を埋め込んで接着。

・・これだけちぃっちゃな写真にすると出来の悪さは判らない!?

左からベースとなる部分、表面用のパネル、パネルに貼る厚紙。
アラ!?右からか?
よく判らなくなった・・・(^^;

 

EF65のメーターパネルには幾つかのコブのような出っ張りがある。
これも手で削り出すといびつな形になるのは必至なので、モデラで削ったパーツをつけるつもりだったが、いびつな穴があいてるのにコブだけきっちりしててもねぇ・・
エエィ、これは省略じゃ~。そんなもんイラン。

ここで表示燈についても考えてみる。
パソコン上の運転シミュレータのようなものだといろいろな機能を盛り込んで、表示燈やメーターの動きを再現できるだろうけど、このコントローラでできることはたかが知れている。

実機ではいろいろな機能が追加されたり、改修が行われて運転台回りにもいろんなスイッチやら表示燈が増えてるが、今作ろうとしているコントローラはいろんな機器は当然ダミー。
表示燈がいっぱい並んでいても、それもダミー。
まぁ点灯できるようにしたとしても単に表示燈を点灯させるためのスイッチが裏の方に並ぶだけ!?

表示燈は極力省略じゃ~。

EF65運転台機器配置図
ウ~ム、やっぱ基本形のようにシンプルにしなくちゃ。

基本形の場合、メーターパネル上にある表示燈は5個。

 

EF65 500番台、1000番台となるように作ろうとしていたが、ここはEF65の基本形タイプに変更じゃ~。


アラッ・・


アラッ・・
表示燈を埋め込もうとして開けていた穴、表示燈5個の基本形にしようとしたら大きすぎるじゃないの・・


アラッ・・


アラッ・・
左下のメーターの穴。
重連時の他車のモーターの電流計の穴・・基本形にはこんなメーターないじゃん。
基本形はここにATS確認ボタンがあるんケ?


ウ~ム・・
EF65基本形モドキ・・ということでいこう。

 

メーターパネル組立て
ベースの部分を組み立てる。
横も木。その上には厚紙を貼る。

メーター穴には帯状に切ったプラ板でメーターの縁を表面。
この上に透明のプラバンを貼る予定。

メーターパネル塗装
サフェーサーで下地の処理。

メーターパネル内側の塗装
ベース部とパネル表面部の間にはナット1個とスプリングワッシャ、平ワッシャで隙間を作ってLEDを入れてメーター照明に。

昔の機関車のメーターの照明は電球による照明で、いかもの「ここらへんに電球が入っています」というような偏った照明。

この模型の場合、隙間がわずかしかないところにLEDを入れるつもりなので反射で少しでも広い範囲が明るくなるように内側は銀色に塗っておいた。

まだ、試してないので効果のほどは全く不明。
効果がなくてもやり直しほぼ不能・・

メーターパネル
ベースと表面パネルの隙間はこんな感じ。
さて、照明の光はどんな感じになるんでしょうか。

メーターパネル
メーターの文字盤はCADで作って透明のアクリル板に貼りつけ。

 

ジャーーーーーン!!
EF65基本形モドキ」運転台メーター部、ひとまず外形完成。

 

メーターパネル完成

表示燈部分はちょっと大きめだけど、まぁいいか。
ちなみに表示燈の文字は白色のフィルム用紙に印刷、さらに薄手の白色のプラ板に貼りつけて作ったもの。
裏からLEDの照明をあてると光る・・はず。

時計を置くところの穴、ちょっと浅かったみたい。気分がのったら作り直そう。

メーターの針はステッピングモーターで可動式にする予定。

 

で、肝心なのは塗色。

いろんな資料に出てくるのが、「機関車の機械室、運転台は灰緑色3号」。

ただ、いろんな運転台の写真を見てもやはり多少というか、結構違いがある。

機械室入り口付近はグリーンぽいが、運転台はもうちょっと水色がかっていたり。

いずれにしても、プラモデルの塗料ではなかなか「これは。」といった近似色がない。

灰緑色・・灰色と緑色ってことでひとまず調合してみたが、ちょっと緑が濃すぎる感じ。

機械室の入り口あたりにはいいのかもしれないが、ちょっと写真などで見る運転台とは色調が違う。

こんなもんで良しとするか、もう少しグレーを増やして緑の感じを抑えるか。
・・どないしよう。

 

メーターパネルの裏側

裏側はこんな感じ。
表示燈の部分はLED取り付け用の基盤を配置しておいた。