F28まであるコントローラ の緊急停止修正とRailComDisplayの相性調査

　へのへのもへじさんがPitIn-PaceCarとか、ほぼ基板の電車を作っているので、私もそういう基板だけ電車をちょっと作りたいなあと思いつつ、とくに速度計を作りたいわけでもないので、自分にとって面白い基板電車とは何か？を妄想中です。elecrowは基板の大きさが10cmを超えると突然価格が上がるので、10cm未満にして、HOゲージでとやって行くと、どうしても、プラレールチックな（そしてプラレール（115mmぐらい）よりも短い）ものになります。基板を2枚つなげて、20cmにしても、それでも20m*1/80＝25㎝の普通の車両の長さに満たないし・・・。毎度のことながら、妄想中が一番楽しいのと、中国もどうせ春節中で、頼んでもすぐには作れるわけでもないので、うだうだと2月中、考えようと思います。
　さて、本題で、まずは、「F28まであるコントローラ の緊急停止修正」ですが、緊急停止するバグを修正しました。
　DCCの、スピード命令は
０を送ると、停止、
１を送ると緊急停止、
2～127が1～126の速度指令になる
　という、妙な決まりになっています。そこをすっかり忘れてて、停止は０、スピード指定は１～１２７と送ってしまい、ときどき停止で緊急停止になるんだけれどもどうして？という指摘をいただきましたので、修正しました。スケッチはこちらの最新になります。多分これで直ると思います（と言いつつ、物での確認していません）
　次に、「RailComDisplay繋げたら、命令出してすぐはLocoAddressを返してくれるんだけれども、すぐに表示が”ー”に戻るんだがなんでですか？」という質問がありました。DSair2は、一度作った命令を定期的に再送信していますので、それに合わせてLocoAddressを返してくれているようです。が、それに対して、私のCheapControllerは3回連続で送信した後は、なんと、すべてを忘れてIdlePacketを出し続ける仕様にしています。（と偉そうに言いつつ、その仕様が正しいのかどうかは知らないですが）。ということで、デコーダのほうも、RailComをすぐに出してくれなくなるんじゃないかと思っています。（このごろオシロが無いので確認できていません）。在線検知で使うなら、パケットを定期的に送信すべきかなあとも思います。
　そして、DCCのパケットのインターバルはどのくらいですか？という質問がありました。私のコントローラだと、1ビットが150usぐらいとしてPreambleを１５回ぐらい、その後３バイトぐらい命令送って、その後、RailCom用に500usぐらい電力出力を休止します。ですので、インターバルで、
　150us(15bit+8bit*3bit/byte)+500us = 6.35ms
　かかります。DCCの命令長は可変ですので、3バイトよりも短くなることもあるかもですが。
　で、この命令を出した後に、ボタンの検出やLEDとかの画面表示とかやっていたりします。
　詳しくはオシロで確認するのがよくわかると思います。現在は500usのほぼ０電圧時間があるため、パケットがどうなっているか解析しやすいと思います。

　つぎに、RailComDisplayの相性調査です。コントローラはDSair2です。最初に行っておきますが、デコーダは数種類しか持っていません。
　まずは、E217系。DesktopStation様にFL12がFWD,REVで切り替わんないです。とクレーム入れていた時期のものですね。EM13とFL12を使用していますが、どちらも普通に制御できました。もちろんRailcomへの反応はありません。


　次に京急2100系です。これは、前照灯はNuckyさんのワンコインデコーダ。モーターはdsDecR4に、VVVFスケッチを入れているものですね。で、ちゃんと動きました。もちろんRailcomへの反応はありません。
　

　で、最後にHOのロマンスカーVSE。載っているのはNagodenさんのMp3V5？とNuckyさんのワンコインデコーダ。これも全く問題ありませんでした。もちろんRailcomへの反応はありません。

　
　あとは、RailComDisplayを途中に繋いで、CVReadしても値は読めました。ぐらいでしょうか？

　以上です。

　

F28まであるコントローラ DCC出力OnOffボタン追加とRailComDisplay対応

　今週も緊急事態宣言のため、土日はほぼ家に引きこもっていますが、元々冬は寒くて苦手なので、外にはあまり出ません。夕方、スーパーへの買い物のために家の近くの国道を通ったら、江ノ島からの車が渋滞していました。まあ、関東の感染者も下り坂ですし、車なら他の人と隔離されているからいいんですよね。きっと。
　で、F28まであるコントローラの件ですが、DCCの出力をOnOffしたいという話があったのでやりました。ソースはWikiから該当するGitHubで落とせます。最初、出力のOnOffだけしようと思ったのですが、それだけやると、Off→Onで、コントローラ側は以前のファンクションの状態を覚えていて、デコーダ側は忘れているという残念な事態になるため、コントローラ側もファンクション状態を忘れる、という形に変更したのですが、これが大変でした。（CheapControllerだけあって、初期化を含めて、かなり適当にやっているので）。
で、最初Offの状態で、


F31ボタンを押すとDCC線路出力が出るようになります。

　
　あとは、もう一つ、DesuktopStationさんから、RailComDisplayを相性調査用に分けていただいたので、相性調査は今からちゃんとやる予定ですが、その前に、このF28まであるコントローラにつなげられるかを確認してみました。
　NMRAの該当部分を見てみると、パケット送り終わったら、左右の線路の電位を０にして、500us程度待てばその間にデコーダからシリアルでデータが送信されてくるようにみえたので、何も考えずにパケット送信後に500usぐらい、モータードライバをブレーキ状態にしてみたのですが、EsuのLoksound5とRailComDisplayのセットは全然アドレスを返してくれません。
　わからんと思って、DSair2の該当ソース部分をこっそり眺めて、理解しました。電位を０にする前後にHigh状態とLow状態を作らないといけないようですね。

//DSair2該当ソース部分(DScoreM_DCC.cpp)
---------------
//29us High
DS_WriteBit(0);
delayMicroseconds(TIME_DCC_BIDI_CUTOUTSTART);

//454us BREAK MODE of TB664X
DS_OutputBrake();
//DS_OutputOff();
delayMicroseconds(TIME_DCC_BIDI_ENDCUTOUTTIME);

//End of Cutout
DS_WriteBit(1);
delayMicroseconds(20);//10us
-------------

ということで、同じにしてしまいます・・・。
私のソースだと、作りが適当なので、ほぼ直書きしてしまっていて

fujigaya2_dcc.cppの
-------------
//Railcom cutout
PORTD |= _BV(PD7);
PORTC &= ~_BV(PC6);
delayMicroseconds(bit_cutoff_start_us);
bit_off();
delayMicroseconds(bit_cutoff_width_us);
PORTD &= ~_BV(PD7);
PORTC |= _BV(PC6);
delayMicroseconds(bit_cutoff_end_us);
-------------
になります。bit_off()がブレーキ部分になります。
RailComDisplayでLocoAddressを返してくれました。よかったよかった。

と思ったのもつかの間、これってCheapContoroller的に何に使うんだろう？
という疑問も一緒に出てしまいました。が、まあ、その時思いついたことをするのが趣味だと思うので、深く考えないようにしましょう。

F28まであるコントローラ複数アドレス対応

　なんか、Youtubeで適当にクリックを繰り返したいたら、多分有名なんだろうけど、プラレールみたいな線路の動画があったので、CTA HD 60fps: Chicago "L" Trains @ Tower 18 Interlocking on The Loop (2/8/19)自分への備忘録として貼っておきます。
　この頃寒くて、外に出ていません。今週は家族の職場でコロナ陽性者が出たため、家族もPCR検査を受けることになり、そうなると、会社や学校の規則で、わたしやほかの家族も出社や登校が出来なくなり、いろいろと活動が止まりました。結局検査は陰性だったので、来週から普通に会社行きますが。
　さて、こっそりと頒布しているfujigaya2 DCC Cheap Controller F28の話です。
　いままで、チープコントローラ部分はLocoAddressが3しか使えないという、とても潔い漢仕様のコントローラだったのですが、アドレスを変えたいという要望があり、変えられるようにしました。一応、マイコンの中で、10アドレスの状態を覚えるようにはしていますが、電源を引っこ抜くとすべて忘れるようにしています。
　使い方はLocoボタンを押して、点滅している間にF0～F9でLocoAddressを入力して、もう一度Locoボタンを押すと、そのアドレスになります。F10を押すと０に戻ります。０や数字キーを押さずにもう一度Locoボタンを押すと、以前のLocoAddressのままとなります。初期値は３です。
　また、前進(For)、後進(Rev)状態をドット点灯でわかるようにしておきました。


　スケッチはWiki内のスケッチからGitHubに飛んでクローンからダウンロードしてください。
　
　なお、中を見ていただくと分かりますが、ソースがスパゲティになっています。
　また、備忘録となりますが、Arduinoでuint32_tのビットシフトでこちらが思う計算が出来なくてずっと困っていたのですが、
uint32_t function_state_32 = (uint32_t)0x01 << 25;
のように明示的に定数もUnsigned longであることを明示すればヘンテコにならないことがやっとわかりました。よかったよかった。

江ノ電300形をモデリングしてみる。その４

　緊急事態宣言で、会社も来週からリモートワークできそうな感じです。まあ、今回は近くの人もコロナに罹っているし、なんか、感染するのは時間の問題なのではないかと思ったりします。うちには、受験生がいるので、罹るとシャレにならないんですがね。まあ、あと株価もコロナ患者数に比例しているようなので、収束したら、下がるのかしら？
　さて、前回の気になる点に対して、
（１）台車がガニ股だ→ちょっとだけ直した。
（２）連接の間隔が広い→実車っぽく直した。
（３）床下機器が小さい→適当に下に伸ばして大きくした。
（４）前面床下が寂しい→適当に数回作ってみた。
などを行いました。
　出来上がった感じがこれ。連結器とか、アンテナとか、パンタグラフとかは付いていません。


で、一つずつ言っていくと。
（１）台車がガニ股だ→ちょっとだけ直した。
　パワートラックに付けるところがK0台車ベースに作っていたので、K1ベース（薄くした）に変更。一緒に、元々金具で止めていた部分をその部分も一緒に３Dプリンタで造形に変更しました。一応薄くなりましたが、それでも、車体からはみ出ています。


（２）連接の間隔が広い→実車っぽく直した。
以前のがこれ。


これをここまで小さくしました。やるために中間台車の高さも変更して３Dプリンタで出力しています。


（３）床下機器が小さい→適当に下に伸ばして大きくした。
　すでに、台車の軸間距離が違うものを使っているので、図面や写真からちゃんとした寸法をとってくると、変なことになるので、適当に下側に伸ばしました。横から見るとこんな感じで、本物に対して結構それっぽく見えるかと思います。


（４）前面床下が寂しい→適当に数回作ってみた。
一回Z軸方向（重力方向）に積層で作ったら、はしごの造形ができなかったり、本体床下につかなかったりなどの現象が起きました。ですので、X軸方向（進行方向）の積層に変更しました。はしごはいまいちですが、本体への接続ブロックが割れることは無くなったので、良しとします。
最初はこれで、


次がこれで、


結局はしごの造形は微妙。
　

そして、走行実験です。コースはR370の周回コースをぎりぎり通ります。


最初、ウェイトを積まずに動かしたら、低速がギクシャクしていたので、天賞堂の走行化パーツキットについていた錘を載せて、動かしたら、まあ、低速から動くようになりました。


動画です。


次は、塗装と、集電部分とかの基板化をまじめに考えるか？

江ノ電300形をモデリングしてみる。その３

　緊急事態宣言が出るそうで、神奈川県は5割はリモートワークにしてねと知事が言っていますので、私の会社も在宅ができるかなあと少し楽しみにしています。ただし、この時期は一日中暖房付けるため、光熱費がかなりの額に行きそうなのが気になるところです。家が築40年近くて、かなり断熱が弱いので。
　それはそうと、江ノ電はトライ＆エラーを繰り返しながら、試作品をゴミのように捨てつつ、作り続けています。３D CAD使っているなら、全部シミュレーションしてから出力すれば一発で完成だろとあるべき論を言う人は言いそうですが、趣味で、全部自腹なので、楽しみながらガンガン作っては捨てています。
　で、今回は、ボディを接着して、段差や穴にパテを盛って、削って、床下を作って、とりあえず、仮組までしました。
　まず、ボディを二個作って、接着して、パテを盛りました。ちょっと300形のオデコの形状がなだらかすぎることに今更気づきました。


　で、ネットで調べたら、やすり掛けは40代には苦行だということで、電動のプラモデル用サンダー？のGT06 Mr.ポリッシャーPROIIIを買って、180番で磨いて、段差や、穴、積層痕を磨きました。触った感じで、なんとなくスベスベになったので、それ以上はやっていません。


　次に床下機器です。天賞堂のT-evolutionと同じような形で嵌めるようにしました。


　台車の接続部分は、少し下げる必要があるので、別ピースにしています。
　で、組み立てるとこんな感じ。天賞堂の構造をそのまままねています。


　そして、組み立て。まあ、床下はこんなものでいいかと思います。


　そして、連接部分を適当に作って、繋ぎました。割といい感じに仕上がったような気がします。


　真横から見ると、こうで、ちょっと床下機器が小さいかな。

　
　連結部分が開いています。


　これをもっと小さくするには、台車のZ方向の軸部分（首振りする部分）の高さを低くして、ワッシャーを極小化してやればよさそうです。

　相変わらずボディよりも台車の方が幅が大きいというガニ股状態です。線路幅を12～13ｍｍにすればスケール的にも解決ですが、いろいろと部品が高くなりそうなので止めておきます。
　次は連結部分をもっと短くして、それに合わせて中央の台車も少々形を変更して、色塗って、パンタとかアンテナとか付けて、完成かなと思います。

江ノ電300形をモデリングしてみる。その２

　さて、年末は適当にテレビを見ながらモデリングしていました。
　で、続きで、今回はグリーンマックスのプラキットみたいに分割して、反りと割れを防ごうと思います。
　こんな感じで並べて、夜寝るときにセットし、朝、出来上がりを確認しました。


　結果はNGで、前面パーツが断面でかまぼこ型になっていないといけないのですが、平面になるべきところまで曲線にそってしまっていて、東京国際フォーラムのガラス棟Gみたいになっていて使えません。入ったことないけど。
　ということで、次は前面を寝かせるのではなく、立てて積層させればいいかなと思ってやってみたら、前面窓の所で割れてしまったので、積層を途中で中止しました。
　収縮は次の段になるまで時間がかかるのが原因かもと思って、個別パーツで寝かせて積層したら、うまくいきました。
　下の写真で左から（１）最初の寝かせて全パーツ一括積層、（２）縦積層、（３）このパーツだけ積層（早く終わる）です。私のプリンタ的な正解は、（３）の個別でさっさと積層するのようです。


　で、（１）と（３）の断面を比べたのが以下です。左の（１）はかまぼこ型（半円形）にならず東京国際フォーラムのようなラグビーボールの断面のようになっているのがわかるかと思います。


　ほかのパーツは問題ありませんでした。ですが、反りやすい傾向はあるだろうということで、取り合えず。パーツは個別に近い形で出力をしました。


　組み立てるとこんな感じで、まあ、一応どうにかなっています。いろいろ隙間ありますが。


　で、２両編成ですので、床板と台車もつけるとこんな感じになります。


　ちょっと問題があって、江ノ電300形は車幅が2400mmしかないようで、103系とか見ると、2800mmのようです。で、現在の作りでは台車が車幅を超えます。がに股すぎます。どうしようか。
（続く）

昨年の振り返りと今年やること。

　あけましておめでとうございます。

　昨年はコロナの影響で、会社がかなりの日数が給料の出ない休みになったので、（そして給料も減りましたが）電子工作などは沢山出来て、個人的にはうれしかったのです。今年はどうなることやら。
　さて、昨年の振り返りですが、何をやっていたかをBlogで振り返ると、（記憶がほとんどないので）
1月：DSair2と電車でGo!マスコンを繋ぐのをやっていたようですね。ArudinoMicroの機能でありと簡単にできたと思います。
2月：突然、自分でDCCコントローラを作りたくなって、なんか仕様書見ながら波形を作るのに熱中していたようです。
3月：Mp3デコーダにサーボ機能を付けくわえてみましたが、動きがカクカクでした。
4月：いろいろやっていますが、Mp3デコーダでパリピ電車作っていました。
5月：F28まで物理ボタンのコントローラを作ることに燃えていました。
6月：F28まで物理ボタンのコントローラでGPS機能を付けて、車で電車ごっこに入る途中ですね。
7月：F28まで物理ボタンのコントローラでGPS機能を付けて、が完成して、ESUにGPSでスピードを送って、SL、DL、ELなど、夢の大人電車ごっこをしていました。
8月：F28コントローラにKatoのサウンドボックス用のデコーダを付けて、サウンドボックスで自動車で電車ごっこできるようにしました。
この後箱根の山にSLで登ろうと思っていたのですが、そういえばその夢をまだかなえていません。コロナが終わる前に遊びに行こうか・・・。
9月：Next18のDE10（HO)用基板と、S88　Button　DecoderVer２を作っていました。
10月：仕事が忙しくて、電車関係はやっていませんでした。（電子工作はこそこそやっていたけど）
11月：お子様のプラレール→HOに改造→DCCに改造というヨーロッパでは一般的らしい流れを作るために、鉄道模型普及の一番ありがちな間違いであるプラレール→HO化をするために、３Dプリンタを購入し作り始めました。
12月：とりあえず4編成完成しましたが、DCC化はまだ夢状態。

　毎度のことながら、変なことしていますね。

今年は、
（２）プラレールのDCC化
（２）HO電車の各種ギミックを３Dプリンタで考える。
ぐらいかな？
まあ、きっと途中でへんてこなことを思いついてそちらに行くような気がしますが。

江ノ電300形をモデリングしてみる。その１

　コロナで外に出ないので、次の日に届くヨドバシの通販を使いまくっていて、なんか、日本郵政の持ってくる人には悪いですが、便利な時代だと感じます。グリーンマックスの鉄道カラーとかも次の日に送料無料で届くし、どうせ、お店に行っても、ネットで型番を確認したり、値段を確認したりで、リアル店舗なのにというのはよくありますし。
　それはそうと、江ノ電を作っていて、これなら、３Dプリントで普通のHOの江ノ電も作れんじゃないの？とアホなことを考え始めてしまって、作り始めました。
　資料は江ノ電３０５で、一番後ろのページにラフな図面が乗っているのですが、窓の位置とか大きさはいまいちかもです。
　とりあえず、まずは適当にボディーの３Dを作りました。


　前面とかを作るときに複雑な形状を作ると、その後に角を丸くする命令とかが通らないことが多いので、極力簡単な形にしています。
　ところで、パンタグラフは買おうかと思って物色したのですが、PT52って、一個3800円する・・・。誰かが、クモヤにパンタを付けるたら、本体より高かったような話を聞いたことがあるが、まさにその通りっぽい。適当なクモハ４０のKatoのパンタをどっかで買おうと思いました。二個入りで３０００円しなかったと思うので。

　気を取り直して、まずはどんな感じかと思って、大きさを５０％にして、出力してみました。


　で、サポートを外したら、ボロボロでした。


まあ、窓枠とかが０．５㎜厚とかになったりしているので、100％の1/80サイズにすれば大丈夫かと思ってやってみたら、船型になっていましたので、途中で中止しました。上の方が早く縮んでしまって、残念なことになる現象のようです。


　ということで、土台をしっかりさせればよいかなあと思って、ステージを脱脂して、やり直しましたが、やっぱり船形でした。


　おまけに、屋根は割れているし、グダグダです。



　こんなの嫌です。


　ということで、大きくて高いものは、ゆがんで割れるということで、ほかの方もやっている分割を試すことにします。部品をグリーンマックスの板キットのように分割していくつもりです。
（続く）

プラレールHO化改造 4列車走らせる

　PLUMの２０１系欲しいなあと思っていましたが結局買わずに、３Dプリンタ買って、来年やるはずのプラレールのHO化を始めたら、今年ももう終わりですね。
　なんか動かせるものを作ろうとして気づいたことは、動くものを作るだけで大変です。DCC化以前の問題でした。DCC化なんて夢のまた夢・・・？
　そういえば、ヨドバシカメラの夢のお年玉箱シータの夢が当たったので、思わず買ってしまったのですが、さて、どこで写真を撮ろうかと思案しています。外は寒いし。

　で、本題ですが、プラレールが4編成そろったので、こんな感じで3編成を待避線に入れて、1編成を周回運転できる、アナログ線路を組みました。


　近くで見るとこんな感じ。

　
　で。実際にやるとこんな動画になります。


・プラレールの連結はかなり遊びがあるので、スピードを上げたり下げたりして、連結をガチャガチャやると、脱線します。
・ウェイトを全く入れず、パワトラ以外の集電をしていないので、すぐに集電不良を起こす。
ということで、今度は集電をよくするために、ウェイトの鉛を買おうと思います。いや、付随車の集電も考えないと。基板を起こそうか？

プラレールHO化改造 江ノ電３００形

　さて、今年の年末は、コロナで自粛したほうがよさそうだから、通販でもと思ったら、秋月電子のは年内すでに終了でしたね。28日か29日に秋葉原に行こうか？でも、これでコロナに罹ると、会社でお前は人間じゃない！みたいな扱いになりそうだから、悩むところです。
　で、少し前に藤沢駅の江ノ電ショップに行ったら、一般には流通していないっぽい300形が売っていたので、買ってしまいました。定価だから2650円。


　で、プラレール化開始です。本当は軸間が1650㎜なので、1650/80 = 20.625mmなので、そういうパワトラが必要なのですが、そんなパワトラは天賞堂で売っていないし、手持ちの26㎜で代用です。江ノ電300形は通常のプラレールに比べて短いようです。


　と、ここで脱線しますが、PLAでパワトラ用の台車外側を出力するときに、方向によってどう変わるかを見てみました。


（１）上が物理的な上方を出力の上方に合わせた出力になります。
（２）下が、表面を上方にして出力したものになります。
　積層痕はもちろん下の方がきれいでした。

　裏からみるとこんな感じで、


（１）はそのまま使えますが、
（２）は人様に見せられるものではありません。ちょっと加工すれば、まあ、ねじ止めとかの問題はなさそうですが。

　で、ここで話を戻して、江ノ電の300形の後尾車はE353系の中間車と台車の長さが一緒のようです。


　ですので、これを流用していきます。なぜ、流用と書いたかというと、細かい寸法（ボディの位置決めのためのリブの位置、高さ、ネジ穴の高さなど、大きな寸法以外の全て）がなんか違うためです。元ボディの寸法はもちろん持っていないので、適当に３Dプリンタで出力を繰り返しながら現物合わせしていきました。

　で、先頭車側も確認して、大まかな大きさは同じなのでが、こっちは元々そのサイズの電動車用は持っていないので、頑張って作っていきます。


　明るい灰色のPLAが切れたので、臭いけどABSでやっていきます。PLAに比べて、見た目はABSの方がきれいです。が、強度が圧倒的に弱いです。連結の構造部分をちょっと引っ張ったらポキリと折れます。台車も車輪を嵌めるために少し広げただけで、折れたりします。机（70㎝ぐらいの高さ）から床板と車輪を付けた状態で落としたら、台車が割れました。なんか、耐久性が通常のHOゲージ以下っぽいです・・・。どうしようか？やっぱPLAか？見た目汚いけど。


　台車は最初作ったのがごつかったので、途中で作り直しました。左が最初作ったもの、右が後で作ったもの。


　
　右側は真ん中のコイルばねをFreeCADの螺旋機能でつくったのですが、出力でつぶれてしまったようで寂しいです。

　で完成です。



　この車軸間隔。まるで、金太郎（EH500)に見えます。金太郎も同じ形で入るとうれしいんだが、試していません。