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Nゲージレイアウト用制御盤 (その7) ポイントマシン制御盤部

ポイント制御盤部

外見が出来上がってきてすっかり満足し、その先に一向に進めなかった制御盤。
ぼちぼち作業を再開。



レイアウト製作に着手できる時期がちょっと不明。
なもんで、気が移ろいやすいアタイとしては、実際にレイアウトの台枠を作るときに今の構想とは多少異なって台枠自体にこの制御盤を組み込むのは困難かも・・ということで制御盤はレイアウト本体と分離して作り始めている。
 
分離して作ることによって問題となるのは制御盤とレイアウト上のポイントマシンなどを結ぶ配線。

この制御盤は本物のように発点と着点を指定するとその経路上のポイントを必要な方向に転換するという感じで・・できればいいなぁ、と・・作り始めているが、今どちらに開通しているかなどのセンサーも必要になりそうで、配線が相当多く、複雑なものになりそう。

PICマイコンで制御するのだが、プログラムにバグがあれば、当然ポイントは切り替わらない。
すると、列車も走らすことができない。

Nゲージの車両の走行を楽しむためのレイアウトなのか、PICマイコンでポイントが切り替わるのを楽しむためのレイアウトなのか分からなくなってくる・・・

まぁ、アタイの趣味としてはどっちでもいいかな?
しかし、他人様にレイアウト見せようとしても列車を走らせることができないレイアウトは魅力半減、もしくは魅力なしか?

ポイント制御部の構成

列車の発着点を指定し、その経路上のポイントに転換の指示する「制御盤部」とレイアウトの台枠部分に組み込んでポイントマシンを実際に制御する「ポイントマシン制御部」に分けた構成。
さらにポイントマシン制御部から実際の「ポイントマシン」につながる。

・・他人様から見たら、「無理に複雑にしてないかい?」と言われるかも。
しかし、作業ペースがトロ~イ現状では「制御盤部」「ポイントマシン制御部」「ポイントマシン」と分ければ、気の向いた部分のみの作業ができるので、それぞれのパートで鉄道模型の趣味やら、マイコンの趣味やらを楽しむことができる・・と思って。

制御盤

◾Nゲージレイアウト用制御盤これが最終的にレイアウトを制御する「制御盤」。

上段の緑色の部分が進路の発点、着点などポイントマシンの動作を指示する部分。

LEDでポイントがどちらに開通しているのかを表示・・できるようにこれから工作(^^;


ちなみに、緑色の盤の下にある部分は車両を走らせる電気を供給するためのPWMコントローラやら、レイアウト上に音を出すためのものやらがゴチャゴチャと。

「制御盤部」のPICマイコンとポイントマシンを制御する「ポイントマシン制御部」のPICマイコンはI2C通信の予定。
レイアウトを眺める場所に設置するこの「制御盤部」のPICマイコンをマスタとし、レイアウト付近に設置する「ポイントマシン制御部」の複数のPICマイコンをそれぞれスレーブとすることで「制御盤部」と「ポイントマシン制御部」の配線はかなり減らせるはず。

 

 

ポイント制御盤部
「制御盤部」の内側。
ひとまず、ターンテーブル操作用の配線を行っているところ。

 


このあと、テコ用のロータリースイッチの配線やら、LED用の配線やら・・
ウ~ム、故障時にわけ分からなくなりそう。
それ以前に製作途中でもわけ分からなくなりそう。

この背面部分に配線を集約し、PICマイコンのマスタを配置する。
全部の配線をマスタの基盤に集約する以前のポイントで、LEDの点灯試験やロータリースイッチがどうなっているかをテスタ等で判定できるように中継用の端子台を作ったほうが良いかも。
・・どんどん、無駄な構成要素が増えそう!?

ポイントマシン制御部

レイアウトはコの字型で3つに分割でき、合計で18個のポイントマシンがある。
そのため、「ポイントマシン制御部」も3つに分けて作ることにした。
これは「制御盤」のサブセットのようなもので、「制御盤」がなくても「ポイントマシン制御部」のみで、それぞれが受け持つ台枠のポイントを転換できる。

ポイント制御盤部
こちらは、作り始めたメインのレイアウトの台枠部分付近に設置する「ポイントマシン制御部」。

「ポイントマシン制御部」とは言っても、他の機能も追加・・

 

 


ひとまず、これまで作ってきたMP3やらWAVファイルを再生するPICマイコンを組み込んだ。
(写真の右側の基盤)

機関区や一番大きな駅を作る予定のメインの台枠のPICマイコンではドンキーポンプやら汽笛の音、駅のアナウンスやら雑踏の音やらを再生。
メインの台枠に延長する台枠のPICマイコンではそれぞれの駅のアナウンスやら雑踏の音やらを再生。

 ・・スイッチを切り替えたり、押すボタンによっていろいろな音の再生ができるのだが、実際に操作するとどのボタンがどの音かすぐに忘れる。
一覧表でも作って近くに置いとかなくちゃならんか!?
 
ポイントの制御もPICマイコン。
PICマイコンは1つのポイントに対して1つ。

ポイント制御盤部
パーツのレイアウトを検討中。
コストダウンのためにはやむなし、と思って安い基盤を使ったが、購入して少し置いといたら、ソリのひどいこと、ひどいこと。

このままハンダ付けして、台にネジ止めするときに真っ直ぐ伸ばすだけで断線は必至。


細い木の棒などをネジ止めして矯正じゃ。
・・余計にコストがかかるかも。
 
本来は進路を構成する「制御盤部」のPICマイコンの指示によってポイントマシンを制御するのであるが、バグやトラブルなどで進路が指定できなくなると列車が走行できないレイアウトとなる。
 
そこで、レイアウトの台枠部分に配置するこの基盤上にはポイント切り替え用のタクトスイッチを置くことにした。
ポイントを切り替えるそれぞれのPICマイコンに対して定位に切り替えるタクトスイッチ1個、反位に切り替えるタクトスイッチ1個。
「とりあえず、進路制御はいらんから言われたとおりにポイント切り替えろや」という強制スイッチ。
・・ただ、ポイントマシンのモーターを制御するPICマイコンにバグがあったらポイントは切り替わらない(^^;

また、今どちらに開通しているのかはポイントマシン付近に付けたマイクロスイッチによって調べるのだが、ちゃんと検知できてるかがすぐ分かるようにLEDを点灯させるように作業中。



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