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市販MP3プレーヤーボード MK-144

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製作に向けて準備中。
踏切のLEDと警報音に続いて、もっといろいろな音が欲しい・・


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マイコンや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。

MK-144

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して再生できるモードなどがある。
1,980円也 (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。
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

(写真上) 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

(写真上) 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)

MK-144に音楽データを格納するのはパソコンからUSBケーブル経由。

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してみた。

接続したら、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。
Windows7で処理できる模様。(あくまで、我が家の環境では。)

MP3プレーヤーボード

(写真上) 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。

もちろん、別のPICマイコンで再生を制御する機能を作り込むこともできるが。

さて、このボード、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しようと思う。

Nゲージ 機関区ジオラマの製作(その1)

Nゲージ 機関区モジュール


製作中の固定式のNゲージのレイアウト
転車台のある扇型機関庫も作りたくてTOMIXのターンテーブルや扇型機関庫もストックしてきていた。

しかし、TOMIXのターンテーブルは最初期のもので、ホントに十数回も使用しないうちに突っかかって回転しないようになっていた。
改良品も出ているがターンテーブルばかり買ってもしょうがない。
まぁ、手で回転させるのもやむなしと思っていた。

ならば、ディスプレイ用の物を可動式にしてみようってことで試していた。
どうせTOMIXのだって満足に動かないんだから。
駆動部は自作ということになるのだが、一応回転させることもできた
で、ターンテーブル周りに線路も敷設した。

ターンテーブル周りの線路はKATOのものにならって、10°ずつの36線。
一方TOMIXのは15°ずつの24線。
当然10°ずつの方が間隔が狭くて見た目がよさそうだ。

となると、TOMIXの扇型機関庫は使用できない。
KATOのものは好みのスタイルではない。

結局機関庫も自作しなくちゃならんが。

つまり、ターンテーブルをディスプレイ用のものを改造し、10°ずつとしたことでTOMIXのターンテーブルとストックしておいた扇型機関庫は出番なし。
よし、これらを使って機関区モジュールの製作じゃ~

本来なら、着手している固定式レイアウトを完成させてからというのが順番なんじゃろうが、いかんせん物が増えすぎた。

中でも扇型機関庫のパッケージはかなり場所を取ってる。
ボチボチちょこっとずつでも作っていって・・というか箱から出して占有しているスペースを減らさないことには・・新しいものが買えない!?

よし、機関区のジオラマ/モジュールとして製作じゃ~

工作

Nゲージ 機関区モジュール 構成部品

(写真上) ベースは幅900mm×奥行600mm×厚み10mmの板

これに65mmの高さの板で足を作っている。
元々はここに機関庫を作って固定式レイアウトにはめ込もうとしていた。

・・が、重すぎた。
固定式レイアウトとは言え、部屋のスベースの都合や、床の掃除の都合も考えてキャスターで移動できるようにしたものだから、あまり重くなりすぎても困る。
ということで、これを機関庫のみのモジュールに転用しようとした次第。

手もちの機関庫は4棟12線分。
購入した時期によって成型色が違っている。
昔は壁も屋根も濃いめのグレーだったが、(おそらく)数年前に購入したものは、壁が白、屋根が濃いめグリーン。

ひとまず全塗装が必要なのですべてバラした。

ターンテーブルのピット周りのブロックも追加で購入した時期によって少し濃いめのベージュから濃い茶色に変わっている。
こちらも全塗装が必要みたい。

 

電子部品

ひとまず、このモジュールにも音じゃ~

Nゲージ 機関区モジュール MP3再生 MK-144

(写真上) 昔買った市販のMP3プレーヤー「MK-144

オンボードメモリーがあってパソコンにつないでMP3ファイルをロードしておくことで再生することができる。
ただし、アンプは別途必要。

ところが、これはWindows7時代の物。
Windows10になってからは認識できなくなっていた。
つまり、MP3ファイルの入替はもうできない。
ちなみに、このボードには鉄道関係の音楽を入れていたので壊れるまではそのまま使えそう。
ということで、余生はこの機関区モジュールで過ごすことになった。

 

Nゲージ 機関区モジュール DFPlayer Miniプレーヤー

(写真上) こちらの左下の四角いのは「DFPlayer Miniプレーヤー」

こんなちっぽけな基盤にMP3プレーヤー、SDカード用のスロット、3W程度のアンプが内蔵されている。
音源のMP3ファイルはSDカードで、取り外してパソコンでファイルを入れ替えることが可能。
パソコンで変換すりゃどうでもよいのかもしれないが、MP3だけでなくWAVにも対応している。

凄く小型で、安いものを探せば1個200~300円のものもある。

これで機関区内での汽笛、ドンキーポンプ、構内踏切音などを再生させる。
所詮ノイズのような音なのでスピーカーも音質、音量は無視して小型の物をセット。(写真左上の黒い丸いの)

右上の黒い長方形のはPICマイコン「PIC16F886」。
これで押しボタンが押されたことを判定し、「DFPlayer Miniプレーヤー」に再生、音量+、音量-等のコマンドを送信する。

右下の青いパーツは電源のターミナル。

 

Nゲージ 機関区モジュール PWMコントローラ

(写真上) こちらはPWMコントローラ

転車台は回転させないので・・というか、回転しないので転車台が位置している機関庫と転車台上しか車両は走行できないが、コントローラも安価なのでつけといた。

 

Nゲージ 機関区モジュール 音声再生スイッチ

(写真上) これがかっこよく言えば制御盤/コントロールパネル

左の赤いボタンが音量の上げ下げ。
青いボタン群がMK-144で音楽を再生させるボタン。
黄色いボタン群がDFPlayer Miniプレーヤーで音を再生させるボタン。
右のブロックはPWMコントローラのダイヤルやら走行方向を切り替えるトグルスイッチやら電源のマスタースイッチ。
PICマイコンを使用したLEDのダイナミック点灯用のボードもつけたので、その明るさ調整用のスイッチもある。
これで機関庫内/事務所内にLED照明も設置できる。

 

 

Nゲージ 機関区モジュール DFPlayer Miniコントローラ

(写真上) ベースボードの裏に取り付けたDFPlayer Miniプレーヤー

 

Nゲージ 機関区モジュール アンプ部

(写真上) 同じくベースボードの裏に取り付けたMK-144用のアンプとスピーカー
下の横長の部品・・壊れた外付けハードディスクから取り外した電源部。
まだまだ電源のストックがある。
・・いくつハードディスクが壊れたのやら(^^;

ウン!?そう言えば最近ハードディスクが壊れてない。ボチボチ悲劇が来るか!?

 

Nゲージ 機関区モジュール コントローラ

(写真上) コントロールパネルはベースボードの足の部分の真ん中を切り欠いて取り付けた

 

機関庫/ターンテーブル設置

Nゲージ 機関区モジュール 機関庫塗装

(写真上) いろいろ配置して塗装

機関庫は元々のグレーより、ちょっと薄めのグレーにしておいた。
ターンテーブルのピットも薄めのグレー。
周囲のエンドブロックは薄茶で塗装。

内部はあまり見えないはずなので塗装省略。
もし、よく見えるのだったら連結部分の壁も取っ払わなくちゃならん。

・・ここは、機関車を半分くらい庫の外にのぞかせて、機関庫の中に目がいかない作戦を取ろう。

 

Nゲージ 機関区モジュール 機関庫設置

(写真上) この写真ではわかりづらいが・・
機関庫の屋根は塗装でシミっぽく表現してみた・・つもり。
このあたりは、自己満足でいいんです(^^;

人が来たら、自慢っぽく説明するんです。
そうすると聞いた人は・・「へぇ~、それで?」って素っ気ない返事をするんです。
・・説明するの、やめよっと。

 

Nゲージ 機関区モジュール 機関庫レイアウト

(写真上) 右手前には給水塔、ポンプ小屋、給炭台等を配置
右奥には事務所。

ひとまず、これで機関庫モジュール用にストックしてある部品、電子パーツ類も収まるべきところに収まったという感じ。
ストック箱が少し空いたかな!?

このあとの工作は、しばらく時間をおいてからになるかも。

ちなみに、固定式レイアウトにも同じような配置の機関区/機関庫ができる予定
まぁ、同じような規模の機関区を作ったら同じような配置になるんだろう。
・・結局同じものを2組作ってる次第

埃よけ対策

当然このままじゃ、1か月後くらいには埃だらけ。
我が家の模型/フィギュアはアクリル板で囲って埃対策じゃ~ってことで、このモジュールに使用するアクリル板もすでに何年か前に買っていた。
・・だから、足の踏み場もないくらいものがあるのだが。

 

Nゲージ 機関区モジュール アクリルケース

(写真上) 高さ20cmのアクリル板で周囲を囲む
ベージュ色しているのは保護紙。
これを剥がすと埃除けのアクリルに埃が付くから・・しばらくこのまま(^^;

 

Nゲージ 機関区モジュール アクリルケース

(写真上) 天板は周囲にアルミの「形のアングルを両面テープとM2のネジで固定

 

Nゲージ 機関区モジュール収納

(写真上) 固定式レイアウトを作っている隣の部屋
ここが制御用のマイコンのプログラムなんかを作っている場所。

現在、模型/フィギュア/プラモデルの飾り台やらRC/トラックの格納庫やらを置いている・・というか積んでいるところ。
このコーナーに置いてみることにした。

スピーカーの上にどんどん積み増しているのだが、地震、大丈夫じゃろか!?

 

Nゲージ レイアウト内設置用スピーカー・・その後

Nゲージ レイアウト内のスピーカー


Nゲージのレイアウト内に置こうとして作ったスピーカー


Nゲージ レイアウト内設置用スピーカー

(写真上) 反対側は・・
高架駅付近に紛れ込まそうとペーパークラフトのビルの絵を貼り付けた。

アレ?こちらが正面なのか!?

このスピーカーで高架下の雑踏の音、駅のアナウンスの一部、交通信号のピヨピヨ音・故郷の空などを流すつもり。
音源は市販のMK-144というMP3ボードかPICマイコンで制御する自作WAVプレーヤー。

 

MK-144、引っ越し

レイアウトのすぐそばで、Nゲージレイアウト用制御盤のコマンドを受けて動作したり、単体でメインとなる駅の部分のポイントマシン類を制御する補助の制御盤を製作中。

Nゲージレイアウト用交通信号機音声部

(写真上) 補助の制御盤
この中にもMP3ボードMK-144を入れ、ここに組み込んだスピーカーとレイアウト内に設置するスピーカーを切り替えて再生できるようにしていたのだが。

 

MK-144

(写真上) これが、MK-144

MP3の音声データはパソコンとUSBケーブルでつないでメモリ内に入れるのだが、この製品は古く、サポートするOSはWindowsXPまで。

実際にはWindows7でも問題なく動いていたが、Windows10になってからは認識しなくなった。

後継の製品も出ているようだが、PICマイコンとMP3デコーダICのVS1011Eを使ったプレーヤー、dsPIC33を使って単体でWAV再生ができるプレーヤーを結構自作したのでもう市販品は買わない予定。このMK-144もお役御免間近というところ。

制御盤に組み込んだ4つのMK-144は駅のアナウンスなどの音声を入れてあるので今後は音源の入換はなしでもいいかなと思っているが、この補助の制御盤などのように未完成のものに組み込んであるMK-144には、まだどんな音を入れるか決めていない。

今のところまだ廃棄前のWindowsXP機があるが、音声データの入れ換えが困難になる前にひとまず取り外してプラモデルなどの展示台などに流用できるように音声データを入れておくことにした。

いつまでも完成させないで放置しておくとこんなことになるんですなぁ。

自作のプレーヤーの音源データはSDカードに記録するもの。
VS1011Eも終息気味のようだがSDカードにさえ書き込みができればずっと使えるはず・・なのだが、工作を急いだほうがいいかな・・

 

  補助の制御盤

(写真上) 補助の制御盤

ボードは徐々に出来つつあって、ここでもポイントの操作ができ、ポイントの開通方向もLEDで表示する予定なのだが、MK-144、アンプ、スピーカーを取っ払ったので、下半分がすっかり貧相になってしまった。

・・振り出しに戻る。

話を戻して、

取っ払ったMK-144、アンプ、スピーカーのサウンド部にはPIC24でSDカードのWAVを再生する自作の機能も付けていた。
ただ、これも古いもので対応するWAVファイルのビットレート8kHzまで。
同時に2ファイルのモノラルのものが再生できるが、dsPIC33で44.1kHzのものが再生できる今となってはちょっと見劣りがする。

 

作り直そうかな・・

で、PIC24のWAVプレーヤーは取り払ってMK-144の制御用にPIC16F1823で作ったコマンド送信用のモジュールを取り付けてみた。

Nゲージ レイアウト内のスピーカー

(写真上) 黄色いロータリースイッチでフォルダを指定する

ロータリースイッチのポジションは10個。
なので、10個のフォルダに分けて管理する音を再生できる。

基盤は二段重ねになっていて、前面はMK-144と制御用にPICマイコン。

後ろの基盤はアンプ部。そこに耳のように見えているのは基板取り付け用のスピーカー。
この基盤部だけでも音が出るように取り付けてみた。
 ちゃんと音が前に抜けるよう基板からはみ出して付けてます・・

 

Nゲージ レイアウト内のスピーカー

(写真上) 1つのスピーカーにミキシングせず、両耳つけてステレオ対応

基盤の下に見える黄色いタクトスイッチはダイレクトに選曲するためのもの。
赤色のタクトスイッチはボリューム調整用。

 

Nゲージ レイアウト内のスピーカー

(写真上) 基盤の背面

アンプの他にスピーカー切換用のロータリースイッチを配している。

ここにアンプをあるので、今回作ったレイアウト内設置用スピーカー側に用意した基板にはアンプは付けなかった。

 

Nゲージ レイアウト内のスピーカー

(写真上) ・・ということで、スピーカー部の基板はミニプラグのジャックのみという寂しいものに

 
スピーカーの回りに張った壁紙用のシートに皺ができてた。
なんでじゃ!?

肝心のスピーカーの音は・・

当初、スピーカーの箱の中は区切らず、一つの箱の状態で試してみたのだが、少しこもった感じだった。
そこで、中をダンボールで右のスピーカーの部屋、真ん中の部屋、左のスピーカーの部屋に区切ったところ結構いい音になった。

アンプはLM386。

よく無音時にボリュームを上げるとブーンというハム音がでる場合があるが、今回の回路、配線には問題が無かったようでこれもほとんど気にならないレベル。

アマゾンで実売1,000円程度のスピーカーなら十分太刀打ち出来る感じ。
 
駅のアナウンス、雑踏の音などを流すつもりだったがもうちょっとまともなBGMを流してもいいかも
 
あれ!?
高架駅部分は背面が見えないレイアウトとする前提でスピーカーをレイアウトの背面方向に向けて設置し、運転中に見える側はペーパークラフトの絵が見えるようにと考えていた。

たいした音を出すわけじゃないからスピーカーの向きなんてどうでもいいかと思っていたが、ちゃんとしたBGMを流すなら、スピーカーはこっちを向かないと。

で、反対に向けると左右の音が逆になる。しかも、高架の下にスピーカーの黒い丸が2つこちらを向くことになる。

やっぱ、音は背後に向けて出さざるを得ないか。

Nゲージレイアウト用(交通)信号機の製作

Nゲージレイアウト用交通信号機


LEDで点灯するNゲージレイアウト用の交通信号機を作ってみた。

HPやYoutubeなどで幾つか見かけたことがあるNゲージ用の交通信号機。
・・人が作っているのを見るとつい欲しくなる悪い癖。
もともとレイアウトを作ったあかつきには点灯できる鉄道用の三色現示信号機が欲しいと思っていたのだが、ひとまずは交通信号機で試してみることにした。

工作

ベースとしたのはトミーテックの「ジオコレ 情景小物 016-2 信号機 B2」。
踏切の警報機を作ったときにもジオコレの踏切をベースにしたのだが、材質はPS系?だったらしく、瞬間接着剤でなかなか接着できず、しかも素材そのものが柔らかくなったり。

今回もそんな予感がしたのでシリコンゴムで型をとり、レジンで複製して使った。
と、いっても全て複製して使うのではなく柱などを除いた本体部のみを借用。

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) レジンで複製した信号機の本体
幅は7mm。
 
レンズの部分は1mmのドリルで穴開け。

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) 歩行者用の信号も本体のみレジンで複製した

メインの柱は外径1.5mmの真鍮製の中空パイプ。
信号本体を取り付ける横のステーなどは外径1mmの銅製の中空パイプ。

歩行者用信号を取り付けるステーはコの字型に曲げ。
 
ジオコレのベースを買う必要があったか否か・・
やっぱレンズの上の傘?の部分の感じが完全自作だと出しにくい・・かも知れないですねぇ。
歩行者信号の形状もなかなかだせない・・・・かも知れないですねぇ。
 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) 信号機本体を取り付ける1mmの銅パイプには配線の0.1mmのポリウレタン線を通すため、0.5mmのドリルで穴開け
通線時に多少ひっぱっても皮膜に傷がつきにくく、なおかつ通線が容易になるように斜めに開けた。

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) 当初、3本の線を1つの穴に通すようにして試したのだが、1つの穴から放射状に伸びる線は見た目がよくなかった
そこで、穴を2つ開けてそれぞれに1本ずつ通線し、もう一本は先端の穴から通線することにした。

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) LEDは1608と呼ばれるチップLEDを使用。
これより小さい1006というものは赤色しか入手できなかったので・・

1006のLEDは踏切警報機の列車が来る方向を示す矢印の部分に使っているが、結構いい感じです。

ちなみに、1608チップLEDは大きさが1.6mm×0.8mmで基盤などに直接取り付けるもの。
1006は1.0mm×0.6mmとさらに小さいもの。
配線用の足などはないのでLEDに直接ポリウレタン線を半田付けする必要がある。

 

3個のLEDの片側(今回はカソード側)は短いポリウレタン線に少しずつ離して半田付けし、さらにすずメッキ線に半田付け。
すずメッキ線はメインの真鍮製の柱に半田付けしてマイナスアースとする。
 
LEDのもう一方(今回はアノード側)はそれぞれ長めのポリウレタン線を半田付けし、先ほど穴をあけた1mm径の銅パイプの中に通線。
 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) ポリウレタン線を1mm径の銅パイプに通線した様子
 
いろいろ試しているうちにすずメッキ線がヨレヨレになったので新しいものに交換しなくちゃ・・

 

当初信号機の穴の部分にLEDを置いて瞬間接着剤で止めようとしたが、3個のLEDがポリウレタン線で繋がっているものだからなかなか位置が決まらない。
 
瞬間接着剤・・瞬間にくっつくのは指の皮のみ。
LEDはいつまでたってもくっつかない・・・
 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) 一旦信号機本体と同じ形に切った0.5mmのプラ板の上にLEDを接着

そのままそれを信号機本体背面側から接着した。
もともと背面はパテで埋めようと思っていたのだが、こちらの方が簡単みたい。
 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) 信号機のレンズの部分は1mmの光ファイバーを使用

光ファイバーの先端をライターの火であぶって丸くなったところを切断して信号機本体に埋め込んで接着。

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) ひとまず、こんな感じに出来上がり

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) 点灯テスト
 
大き目の制限抵抗をつながないと明るすぎて背面や隣に光が漏れる。

光が漏れない程度、光ってるというのがわかる程度にいろいろ抵抗値を変えながら試すしかなさそう

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) ポリウレタン線を通線したパイプやすずメッキ線は本体背面に回して瞬間接着剤で接着

ちょっと先端が合っていない。
美しくない・・
でも、いいや。

このあとで信号本体とプラ板の間をパテ埋めして耐水ペーパーで成型・・
が、あまりゴシゴシやると0.1mmしかないポリウレタン線はすぐに断線しそう・・・
 
まぁ、適度なところで妥協ですかね。
 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) 2個目も同じようにして加工

レイアウトのスペースも考えるとT字型の道路になる予定。
その場合、背面しか見えない信号機がでてくる。
 
背面しか見えない信号機にLEDを組み込んでもねぇ。
ということで、製作する信号機は2個。

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) 歩行者用の信号機をとりつける銅パイプはコの字に曲げ、ポリウレタン線を通線する0.5mmの穴を開けた

片側の穴はLEDのカソード側(アース側)の線用。
直接半田付けしてもよいのだがLEDからのポリウレタン線が短すぎてうまく半田付けできないだろうから一旦穴の中を通して少し離れたパイプの出口で半田付けすることにした。

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上)
上の1本の線が2つのLEDのカソード側の線。
下の2本の線が2つのLEDのアノード側の線。

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) こんな感じで出来上がり
歩行者用のレンズは四角。
光ファイバーではちょっと感じが違うので瞬間接着剤を多めに流して固めてみた。

・・ウ~ム、良い感じとは言い難い・・

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) 背面はこんな感じ

 
出来上がった信号機本体と歩行者用信号機を1.5φの真鍮パイプにとりつけるのだが・・
 
信号機本体のすずメッキ線と歩行者用信号機の銅パイプは真鍮パイプに半田付けしてアースがとれるようにする必要がある。
ただ、ポリウレタン線を通線して半田付けすると中で皮膜が焼けないともかぎらない。
そこで、ちょっとすずメッキ線、銅パイプをひねってポリウレタン線に熱が伝わらないように逃がして半田付け。
 
その後真鍮パイプにポリウレタン線を通線した。

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) こんな感じでできあがり
 
アレッ!?
ちょこっと歪んでるか!?

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) 背面はこんな感じ
 
半田付けの跡はもう少しキサゲが足りなかったみたい。
ただ、電気も通らなくちゃならないんで。

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) エアブラシ等で塗装するにはレンズ部のマスキングが必要・・
面倒なので筆塗り・・

最後に面倒がってどうすんの・・

・・って、やっぱ少し曲がってるなぁ・・

それに、歩行者用信号機のステーはもうちょっと短くして柱に近づけた方がよかったみたい。

 

Nゲージレイアウト用交通信号機

(写真上) 最後にもう一度点灯テスト
 
信号機本体上部には0.1mmのポリウレタン線の出っ張りが。
 
0.1mmでも見えるもんですなぁ。
光の漏れはなさそう。

 

点滅制御と音

点滅制御はPICマイコンでこれから作るが、さほど難易度があるものでもない。
 
それに、やっぱ音が欲しい。
「ピヨ、ピヨ」と「カッコー」もいいが、「故郷の空」と「通りゃんせ」が欲しい。
 
音の部分に関しては市販のMK-144という組込み用MP3プレーヤーボードやWAV再生用のPICマイコンを幾つか作っており、これらをちょこっとカスタマイズすることでなんとでもなりそう。
 

 
 
・・・なんとでもなりそう、いつでもできそう・・・
放置される第一歩ということか!?

 
いやいや、今回は違いますよ~。
 
現在、Nゲージレイアウト用制御盤を製作中だが、レイアウト付近に置いて制御盤からの指示で実際に制御する部分も併せて製作中。
この部分にはMK-144などの音の部分もすでに組み込まれている。
 

Nゲージレイアウト用交通信号機音声部

 
・・これも、長い間ステータスは製作中のままだが・・

Nゲージレイアウト用制御盤 (その5) 音の部分2


Nゲージレイアウト用制御盤に駅のアナウンス類の音を再生するスイッチを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。

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。

MP3プレーヤー

今作っている制御盤には市販のMP3プレーヤーボードMK-144は4台を組み込んでいる。

PICマイコンで作った制御ボードのボタンを押すとMK-144が持っている機能でMP3が再生され、BGM、アナウンスなどが流れる。

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のでスピーカーは1組だけにしておいた方が良いのかもしれない。

PIC16F1823で4個のスイッチのON/OFFを判定し、MK-144に再生を指示するコマンドを送信する。
1つのMK-144に対してPIC16F1823も1個が受け持つ。
これは、駅のアナウンス用に使用。いずれは線路上に置いたセンサーで自動的に再生する仕組みにする。

また、PICマイコンを介さず、押しボタンスイッチ8個でダイレクトにMK-144に再生の指示もできる。
こちらはBGMの再生に使用。

WAVプレーヤー

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。
PICマイコンでWAVを再生する。

押しボタンを押すことによって、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のだが、PICマイコンの性能上サンプリングレートが8kのものが限度で、それ以上のレートのものは再生が難しい。

なもんで、音質は求められないので、もっぱら気動車のエンジン音やら汽笛などの音の再生専門になる。
ただし、1つのPIC24FJ64GA002でモノラルの音源ファイルを2つ同時に再生することは可能。
つまり、スピーカーを2つにすれば、同時に2種類の音が別々のスピーカーから出すこともできる。
スピーカーを離して置けば、多少聞き分け易い。

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。

制御盤に組み込み

で、ごちゃごちゃと作業をして基板が完成。
この基板を制御盤に組み込む。

 

WAVプレーヤー

(写真上) 左がWAVプレーヤーとアンプ部

青色のパーツは電源の端子台で、12V、5V、3.3Vの電圧を他の基板に供給するためのもの。
音源はSDカード内にある。

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

右上の空き地部分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

(写真上) 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その蓋の部分。

蓋の部分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。

で、蓋を閉める。

アラ!?
アラ、アラ!?

蓋の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ロータリースイッチ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ってバッカシ(^^;

さて、天井のスイッチの配線を直すか、基板を直すか。
ウ~ム

WAVプレーヤー 基板

(写真上) 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、ポイント制御用の回路を作りこむ予定地の上に移動した

勢いで、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込む場所がなくなったので後悔するのではなかろうか!?

・・じっくり考えもせず、ギーコ、ギーコと鋸を入れたが、その後で気がついた。

 

WAVプレーヤー 基板

(写真上) ・・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

(写真上) ・・ひとまず綺麗に収まった

他の部分は干渉していたなったみたい。
危ない、危ない。

 

WAVプレーヤー 制御スイッチ

(写真上) 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だけがのぞくようにしてある。

オレンジ色のボタンは駅のアナウンスなどのMP3再生用。
黒いボタンは気動車のアイドリングなどの音を出すWAV再生用。

 

あっ、基板の上部には進路制御盤をつけるので、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(^^;

ということで、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するようにしてみた。

 

制御盤 内部/MP3 制御部

 

ついでに、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せるように切り替えスイッチもつけた。

イキアタリ・・バッタリ。
イキアタリ・・バッカリ。

レイアウトが大きくなればなるほど、この制御盤から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。
悲しい・・

 

制御盤 内部/MP3 制御部

(写真上) 箱の中の右側前部にはMK-144とBGMをダイレクトに選曲・再生するための押しボタンスイッチがある

これもタクトスイッチ。

 

制御盤 背面

(写真上) 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音源用、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ゲージレイアウト用制御盤 (その1) 音の部分

Nゲージ用制御盤 音の部分


電機機関車用コントローラの製作に着手はしたものの音源を作ったり、踏切を作ったりと脱線続きでなかなか進捗がない。

ならば、ついでに、もうひと脱線。

今後作る予定のNゲージの固定レイアウト用の制御盤の製作に着手することにした。


想定している制御盤の機能としては、

  • PICマイコンを使用したポイントマシンや踏切の制御
  • PWMによるコントローラ
  • レイアウト上に流すいろいろな効果音等の再生

など。

電源と音源ユニットの収容

製作に着手している電機用コントローラは手元に転がっていたDV.12Vのアダプターを電源にするつもりで工作中。

一方、この制御盤は、電機用コントローラ以上の数のPWMコントローラやらMP3再生ボードを搭載し、その他にポイントマシンやら踏切の制御用のPICマイコンを追加したようなものになるので、1つのアダプタでは電源容量が足りそうもない。

アダプタを増やすと今度はそのアダプターのためのテーブルタップの口数が増えたりして。

コンセントがいくつも必要になる制御盤は現実的ではないので、電源はアダプターより容量が大きい古いキューブパソコンの電源ユニットを流用することにした。
しかし、これも裸のまま置いとくわけにもいくまい。

ということで、「制御盤」の製作の着手は・・電源を格納する部分。
それにいくつか製作実績のある音源ユニットを収容する部分から。

音源ユニット

音源ユニット(サウンドユニット)としては、レイアウトの機関区内の蒸気機関車のドンキーポンプの音、汽笛の音、駅の発車ベルの音などいわゆる「効果」の再生を行うものと、ホームのアナウンスや「効果」ではなくBGMの「音楽」を流すものの2種類にした。

「効果音」を再生するものとしては、先日作ったWAVとMP3再生用のボードを使うつもりだが、これは後から工作するとして、ひとまず今回はアナウンスやBGMを流す市販のMP3の再生ボード MK-144を使用した部分から。

レイアウトは4線分のホームを作るので、それぞれのホームのアナウンスが独立して流せるようMP3ボードを4枚使用。

回路図やら、製作過程の写真もなく・・いきなり完成写真(^^;

 

Nゲージ用制御盤 音源用MP3ボード

(写真上)
左:タクトスイッチ群
中央:MK-144ボード
右:アンプ

タクトスイッチ群と出力先切り替えスイッチ

左にあるボードはタクトスイッチを一杯並べたもの。
これを押すとダイレクトに選曲して音を鳴らすことができる。

1枚のMP3ボードに対してダイレクト選曲用のスイッチが8個、スキップ、音量大、音量小用のスイッチがそれぞれ1個の計11個。
これが4ボード分で計44個のタクトスイッチがある。

MK-144の機能としては8個までのスイッチを取り付けてダイレクトに音楽を再生する機能と、別のPICマイコンなどからMP3ファイルを格納しているフォルダーを選択し、その中のファイルの再生するといった機能がある。

今回作ったタクトスイッチはBGMをダイレクトに指定して再生する部分。
駅への到着や出発のアナウンスは別のPICマイコンを経由して再生させる予定。

さらに、このボードにはスピーカーの系統を切り替えるスイッチを取り付けた。

スピーカーは一組をこの制御盤に配置し、もう一組はレイアウト付近に配置する。
・・レイアウトにスピーカーを配置するまで動作確認できないのでは困るし、それまで間動作確認の都度スピーカーを繋ぐのも面倒。
ならば、この制御盤にスピーカーをつけるべし。
ということで、この制御盤にもスピーカーを取り付けた。

MP3ボードごとに制御盤のスピーカーから音を出すのか、レイアウト付近のスピーカーから音を出すのかを切換えができる。

MK-144ボード

中央にあるのがMK-144ボード。
横に平べったく並べると場所をとるので、立てらせて配置。

アンプ

右にあるボードはアンプ部。
4つのMP3ボードの音源をミキシングして出力させ、ステレオの音声を制御盤のスピーカーとレイアウトのスピーカーの2系統に出力することができる。

お~、想像しただけでやかましいレイアウトになりそうじゃぁ~

 

Nゲージ用制御盤 音源用MP3ボード

(写真上) タクトスイッチ44個とスライドスイッチ4個を配置したボードを裏返してみると・・結構ごちゃごちゃ

テスターでさわってショートしていないことを確認するのが結構手間取った。

収納(制御盤本体)

音源ユニットと電源ユニットを収納する部分 =要は制御盤本体= は木で箱状にすることにした。

Nゲージ用制御盤 音源制御部

(写真上) ベースはいつものとおり、本棚の棚板のボードを流用した
(それでも、まだまだ本棚のボードが余ってる)

この天板には、ポイントの切り替えスイッチなどを配置するつもり。

 

Nゲージ用制御盤 音源確認用押しボタンスイッチ

(写真上) 前面には音をダイレクトに選曲して再生するためのボードをとりつけ、前面からタクトスイッチを操作できるようにした

こんな低い位置では操作性が悪い!?

いやいや、心配ご無用。
このスイッチはあくまでBGMの再生用で、駅のアナウンスの再生スイッチは制御盤の上面にとりつけたり、PICマイコンで制御するつもりなので。

 

一部、上部がはがれているようで・・

いやいや、心配ご無用。
コーナーの処理は天板をつけるときにやりますので。

 

Nゲージ用制御盤 音源制御部

(写真上) MP3ボードはUSBケーブルでPCと繋いで音の入れ替えができるが、頻繁に行うつもりはないので、天板を取り外してアクセスするつもり

Nゲージ用制御盤 電源部

(写真上) 古いキューブパソコンから外して流用した電源
壊れたら、別のパソコンを分解して・・!?
これでコントローラや音の出す機器のすべてをまかなう予定。

 

Nゲージ用制御盤 音源制御用PICマイコン

(写真上) 駅のアナウンス音の再生制御はMP3ボード(MK-144)1枚に対して1個のPIC16F887を使って、UARTで制御用のコマンドを送信する

PIC16F887は40ピンのマイコンで、電源用やUART用を除いても30ピン以上が入力に使用できるので、ここにセンサーやら押しボタン、他のPICマイコンからの制御信号を入力させて音の制御を行う・・予定。

 

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