DSJoy向けアップデート

　Yaasan様がDSmainR5.1 Nanoファームウェア3をアップデートしましたので、確認しました。なお、先週のDCCFestのときのバージョンはシリアル通信で確認したころDSMainR5.1 R1でした。今回のはDSMainR5.1 R3です。
で、動かしてみましたが、問題なく動きました。
　あと、もう一つ、TwayDCC様からバッジに色を塗ったらどうですかと言われましたので、PaintsChainerを色指定で使ってみました。色指定すると、全然ニューラルネットワークじゃない・・・。
　まずは東海道線風


　次は江ノ電風


　最後はついでにマホゴン。これじゃあサザエさんだ。


以上です。

S88 Masconデバッグ再び

　先週のDCCFestのS88Masconデモで、DSMainR5＋S88Masconで動かすと、よく電源が切れる現象があったので、その確認（と言っても現象の確認だけ）行いました。先週も子供の運転で起きているので、今日も子供の運転です。レイアウトの基本構成も一緒です。

　で、しっかり再現しました。暴走も似たような現象が起こります。
・DSMainR5のErrLEDが点いたり、点かずに１２V供給が止まります。
・供給停止タイミングは、ポイント通過時もありますしそうでない場合もあります。
・電車が暴走することもあるようです。
　と、かなり怪奇現象のまま、再現しました。
　事前にYaasan様より、S88Masconとメルクリンでやるとアクセサリの0番のOn/Off命令が出て、DSMainのCore側が飛ぶというお話もあり、もうちょっと安定していると思われるDSOneに繋ぎかえてみました。
　そうしたら、上記現象は全く起きなくなったので、DSMainR5のDSJoy部分が一部おかしいかもです。
　先週は、北斗星が室内灯とMp3デコーダ2個積んでて、線路のポイントもFLデコーダ4つぶら下げているし、スプリングポイントだしで、きっと電気を食いすぎて、ときどきショートしているんだ！とコソコソ思っていましたが、たぶんそういう話は、全くの濡れ衣っぽいです。
　失礼いたしました。
　あとは、安いHOの蒸気機関車ないかなあと探していて、アメリカのAmazonでゴードンがあまりにも安いので注文してしまいました・・・。送料込みで75.94ドルですって！本当か？問題なければ、来るのは7月の中旬から下旬のようですが。これでやる気を起こしたら、蒸気のなんちゃってスケッチを書こうかなあと思いました。

プラレールマスコンはんだ付け

　6/17（土）DCC電子工作連合の催し、ＤＣＣＦｅｓｔ２０１７用にプラレールのマスコンをつなぐS88 Masconを持っていこうと思ったのですが、赤外線リモコン受信モジュール　ＳＰＳ－４４４－１（３８ｋＨｚ）がブレッドボード状態だったので、はんだ付けしました。
　しかし、まったくやる気がみなぎっていないので、はんだ付けしただけです・・・。いまだに、列車の番号すら変更できません・・・。また複数には対応していません。まあ、リモコンを複数近づけたら、ちゃんと反応していましたので、複数操作はできそうです。
　付けた写真です。

S88 Masconは拡張用にVCC,GNDをATMEGA328Pの下あたりに穴を出しているので、そこを使います。三本足の真ん中は信号線なので、これはPSコントローラに繋ぐ左から4つ目の穴に繋ぎます。

　一応、ブレッドボード時はノイズに苦しんだので、VCC,GNDの裏からパスコン（１０４）を適当にはんだ付けして終了です。

　一応、DCCFestに持っていこうと思います。

電車の圧力計の動き調査

　知っていらっしゃるか方のほうが多いとは思いますが、6/17（土）DCC電子工作連合の催し、ＤＣＣＦｅｓｔ２０１７を西浦和の洋菓子KAZU　2階ホールで行います。
　私の頒布品で欲しいものがありましたら（Wikiページのメールアドレスまで）ご連絡いただければ、当日頒布いたします。とくに連絡なければ頒布基板類は持っていきません。
　本日のは、本当に私向けの備忘録となります。
　S88_Mascon_Meter(その2）での圧力計は鉄コレコントローラの動きの記憶から適当にやっているのですが、本物はどうなっているのかを確認するために、本日は子供とすずかけ台のアスレチックに行くついでに写真と動画を撮ってきました。
　まず江ノ電です。多分１２００形のだと思います。
運転台（鎌倉側）


計器アップ。速度計は80[km/h]まで。圧力は1000[kPa]まで。640～780がレッドゾーン。


次に小田急江ノ島線３０００形かしら？の運転台。

計器アップ。速度計は150[km/h]まで。圧力は1200[kPa]まで。640～780がレッドゾーン。
江ノ電とは圧力計と速度計の位置が逆です・・・。


圧力計の動きを確認するため、ちょっと動画を撮りました。
右上の液晶に運転手のマスコンの位置が表示されています。
車掌側なので、速度計は０のままですが、圧力計はちゃんと反応しています。


で、中央林間から乗ったのは田園都市線を走る東武線。車番は50052と書いてあったので、50000形というものらしいです。


計器アップは以下です。計器の場所が小田急とも違っています・・・。電車の運転席ってかなり自由なのだなあと思いました。
速度計は120[km/h]まで。圧力は1200[kPa]まで。640～780がレッドゾーン。


で、帰りの小田急では、こっそり運転席の計器動画を取りました。（何系か覚えていません）（あんまり撮るのは良くないかと思いますが）
減速～停車


加速


これらを参考に計器のリアリティーを高めていこうと思います。
明日、ステッピングモーターとドライバを買いに行こうかしら。
（なんか横道にそれているような気もするが・・・。）

夜は家の近くの蛍を見に行きましたが、今週、来週あたりが一番多そうかなあと思います。

S88_Mascon_Meter(その2）

　さて、今日は午後半休とって、授業参観に行って、その後、一人で、上野まで行ってバベルの塔展を見てきました。昔見た記憶があるのですが、24年前とのことです。18歳のときですかね。時がたつのは早いものです・・・。相変わらずバベルの塔自体は大きいはずなのに絵自体はかなり小さいです。そんな小さい絵に人が群がるので、かなり鑑賞するのが大変だったりします。
　で、本題ですが、つづきです。
　S88_Masconにスピードメーターと圧力計をつなげました。そして、気分を盛り上げるために、計器にメモリをつけて、音も必要だよなあということで、Mp3デコーダーとスピーカーもつけてみました。（そして、電車を動かしていない・・・。）机の上が汚いのは気にしないでください。
　
　そして、動画です。


　見ていただくと分かると思いますが、動かしている本人的にはアナログでスピードも見えるし結構楽しいのですが、しょせん、時計の秒針なので、6度ずつピョコピョコと動きます。
　おまけに逆転はスピードが遅いので（0.2秒に6度動かすのがやっと）、なかなかブレーキの圧力計が戻ってきません。
　そして、この秒針、結構脱調します（つまり滑ります）。動画は何回か撮りなおしました。
　もう少しパラメータを見直せば脱調しなくなるのか？ブレーキに空気音を入れるか？
　それとも、ステッピングモーターとなりますか。が、IOとかモータードライバとかいろいろ必要だしなあ・・・。
　と、粗削りで作っている最中が一番楽しかったりします。

S88_Mascon_Meter（その１）

　鉄コレのコントローラをMECY様からお借りしておりますが、このコントローラはスピードに応じて速度計が回転し、ブレーキをかけると圧力計が回転します。かっこいいよなあと思っていました。

　で、前回、S88 Analogでpin change interruptを使ってみましたが、そこで、参考にしたのが、ラジオペンチ様のページです。
　いろいろと面白い電子工作の記事が載っており、その中でも目を引くものがありました。
　ダイソーの時計の針を正転/逆転できるらしいです。これは速度計と圧力計に使える！と思いました。
　ということで、早速、ダイソーから駆動実績のあると記事に書いてある時計を買って来ました。100円です。時計がこんなに安く作れる職場はブラックなんでしょうかね？やっぱり。
　で、100円で安いしと思って2種類買いました。

　右側のは目覚まし時計ですが、時計によって制御タイミングが異なり、特に逆転がうまく行かなかったので、こちらは結局使っていません。
　で、時計をステッピングモーターとして使うため、分解していきます。
文字盤を外して


針を取って


本体を引っこ抜いて


開けて、（この写真、部品の位置が間違っているので参考にしないでください）


コイル部分から制御ICに繋がっているパターンを切ってやって、


外部配線してやって


スピードメーター用の改造終了です。（写真とは違い秒針しか使いません）


本当は分針を使って、滑らかに速度を表現したかったのですが、秒針が回るのは正転でも1回転（つまり分針で1/60回転）にかかる時間が3秒ほどのため、スピードメーターの表現にならないと思い、断念しました。10km/hまでの加速に15秒もかかるのはよろしくないと思ったので。

で、Arduinoに繋いで、まあ、動くことは確認しました。Arduinoの出力と時計の間に470Ωの抵抗を入れています。


動画はこんな感じです。自動で正転、逆転を繰り返すだけのスケッチです。
中身はラジオペンチ様の物の時計駆動部分をほとんどコピペですので、書きません。


次は、これをスピードメーターと圧力計にして、Masconに連動させます。

S88 Masconの加速部分変更

　本日は、御徒町のジオラマを見ながらご飯が食べられるシュッシュポポン御徒町店に子供と行きました。ChouChouPoponと書いてあったので、看板を確認するまでチューチューポポンだと思っていました。
　
　土曜日の11時45分ぐらいに行きましたが、まだ席に余裕がありました。（どっかに席数55席と書いてあったような気がします）。家族連れ用と思われるボックス席と、大人用と思われるカウンター席があり、家族連れは7組ぐらい、大人は2組ぐらいいました。家族連れは、子供が幼稚園児から小学生中学年ぐらいでしょうか？（うちは小学生低学年から高学年まで）。手を上げても店員さんがなかなか気が付いてくれないのがちょっとつらかったですかね。
　食事は1000円程度のハンバーガーで「和牛を使っているので安全」との説明で、ハンバーグは中が少々赤かったですが、当たりませんでした（昔、豚の生焼けハンバーグでひどい目にあったことがあるので、結構私は神経質です）。
　お食事自体はとてもおいしくて、子供3人が（たぶん大人用の分量だと思うのですが）ハンバーガーとポテトをそれぞれ完食しておりました。
　ジオラマは、橋がいっぱいあって、一度見るのは良いかと思います。鉄道模型が走っている飲食店は行く前はウキウキするのですが、入ると、始終電車が走り回っているので、気が休まらなくて、疲れて出てくることが多く、今回も結局それでした。
　なんかスマホで写真撮ったらいまいちですが、載せておきます。
北陸新幹線


KatoのC50かな？


で、帰りになんとなく東京駅で、新幹線を見て帰りました。新函館北斗行きの新幹線をみて、北海道まで行っているんだとちょっと感動しました。せっかくだから、こまちとの連結器を撮りました。


　さて、本題ですが、S88 Mascon用の加速がP1～P5でそれぞれ加速率を持っているのですが、P1～P5でスピード上限も持っているので、高速側での挙動がおかしいような気がしてきましたので、変更しました。
　現状、例えばP4にスロットルを入れると８０％まで＋４％ずつ速度が上がっていき、スピードが上がらなくなります。スロットルを１００％にしたいときは、ここでP5に上げるのですが、P5にすると８０％から＋５％ずつスピードが上がるため、一瞬で８０％→１００％となってしまいます。でも、電車でGoなどを見ていると、高速側のスピードの上りは妙に遅いことがほとんどです。ということで、加速の挙動を変えました。今回は、P4で８０％まで＋２％ずつ上げた後、P5に入れると＋１％ずつしか増加しないようにしました。
　これをグラフに書くと以下のようになります。ずっとスロットルをP5に入れっぱなしの時の挙動です。いままでは０％からP5に入れると、＋５％ずつ１００％まで加速しましたが、今度のは、P1上限の０％→２０％は＋５％ずつ、P2上限の４０％までは＋４％ずつ、P3上限の６０％までは＋３％ずつというようにだんだん加速率が悪くなります。グラフの「P5」が今までで、「P5改」が今回です。


　Wikiのほうにスケッチを載せておきます。

S88 Mascon,S88 Analog

　宣伝です。4/29（土）の鉄道模型市にてDCC電子工作連合の物販を行いますが、それに先立ち、電気屋の毎日様より、需要調査のアンケートを行っております。もし購入予定の方がおりましたら、アンケートにお答えいただけると幸いです。（それによって、用意するモノの数を見極めようと思います）

　さて、DSJoy用のS88 Mascon、S88Analogの話です。

　まず、S88 Masconですが、スケッチをK8にしました。
　変更点は、
・EEPROMに対応させました。セーブすればLoco番号もセーブされます。
・加速率ACC RATEを今までよりも10倍遅くできるようにしました。
・減速率DEC RATEを個別に設定できるようにしました。
・惰行運転時の減速率を設定できるようにしました。今まではマスコンをNにしても等速で走り続けるだけでした。TomixのN-DU202-CLは惰行時に少しずつスピードが下がって、いい感じだったので、マネしました。
・2ハンドルマスコンにちゃんと対応しました。今までは、加速中にブレーキを掛けても加速のまま、という悲しい有様でしたが、今回からちゃんとブレーキ優先にしました。また、非常停止の所も段階が何段かありましたがそれにも対応させています、一応。今まで通り１ハンドルでも動くことを確認しています。

　次にS88 Analogですが、希望される方がおりましたら頒布いたします。
　ただし、一つ注意点があります。潜在的にバグを含んでいそうなバージョンになります。そのうちバージョンアップするかもです。


　どちらもFujigaya2のWikiに案内があります。DSJoyの所からご覧ください。

　S88 Masconのほうはこれで大体完成かなあと思っております。
・ダブルクリックとか作っていないけど・・・。
・ケース作っていないけど・・・。
　
　次のS88のDSJoyシリーズは元祖S88 Controlボードに液晶を付けて、4ポートのセンサからの信号をトリガーに、ファンクションやアクセサリ制御をするものを作りたいと思っています。（なお、需要があるという話は聞いておりません）。
　これができると、
・駅の１ｍ手前に置いたセンサを踏むと、駅に置いたMP3デコーダで接近放送？を掛けるというようなことを、PCレスでできるようになります。センサを踏むと特定アドレスのファンクションを鳴らすという使い方になります。レール軋み音なども可能になりますが、どの電車が来たのかはわからないので、列車から出そうとすると微妙かと思います。カーブに置いたMP3デコーダとかならいい感じにならせそうです。
・センサを踏むと信号機やポイントを変えるという動作も可能です。センサを踏むとアクセサリデコーダのどこかを変えるという使い方になります。
・センサを踏むと、非常停止でコントロール機器の電圧供給をやめるということも可能です。センサを踏むとPowerOffの命令を送るという動作になります。

　ここら辺のギミックは、いまでも、DesktopStation連携や、DSMainR5やDCC/MMシールドでスケッチを自分で改造したり、DSBasic使用でも可能ですが・・・。
　また、書いていて、柔軟性を高くすると、スケッチ面倒かもと思い始めました・・。

S88 AnalogとTmoix N-DU202-CLをつないでDCCでHOクモハ40を運転。

　明日は、「ロマンスカーに乗っていこうか！」という餌を付けて、息子と一緒に鉄道模型芸術祭に行きます。誘拐犯と同じ手口までしないと付いて来ない親子関係に少々疑問を感じていますが・・・。
　でついでに帰りに、ホビーセンターカトーでデハ２６８の車内も見たいのですが、雨なんですよねえ・・・。落合南長崎駅から雨の中を歩くのか？

　で、本題ですが、S88 AnalogをTomixのN-DU202-CLに繋いでやっと運転出来ました。問題は、常点灯用のパルスがS88 Analogの速度電圧検出ルーチンにノイズとして乗ってしまって、クモハ４０の吊り掛け音がフニャフニャになってしまい、残念になっていたことでした。
　ハード的な対策（ローパスフィルターを付ける）も一瞬頭をよぎりましたが、半田付けやジャンパー飛ばしは苦手なので、プログラムだけでどうにかなるソフト対策を考えました。
　問題の波形はこんな波形です。この波形に対して、サンプリングは１ｍｓに一回程度で100～200msで平均化して速度を算出するのですが、常点灯用パルスのため、速度が周期的に揺れます。


　一つ目は、電圧をサンプリングして、「サンプリング期間内の電圧最小値を使う！」というもので、やってみましたが、最小値側もノイズがのるためかなり電圧が低くなり、レバーを加速に入れてもいつまでたっても発進電圧にならないという悲しい結果になりました。
　次に、よく画像処理で使うメディアンフィルターっぽい処理を試してみました。「3個時系列にサンプリングした値の中央値だけをサンプリングデータとして後段の平均値処理に渡す」という、結構マイコンには重そうな処理です。
　でうまくいったので、これでS88 Analogはまとめページを書いて終了です。（もちろん書いておりません）
　つなぎ方は以下です。DSOne（DSJoyスケッチ）→S88 Analog→N-DU202-CLです。


　で、動画は以下です。（編集無しです。）


　私のブログを見ている方はもう知っておられると思いますが、動画中のクモハ４０に乗っている、VVVF音や吊り掛け音みたいな音も一緒に出るMp3デコーダV5が4/29の鉄道模型市でDCC電子工作連合から発売する予定とのことです。私もいくつか評価用に持っておりますが、買い足したいなあと思っております。
　

Tomix N-DU202-CLの電圧波形

　S88 Analogに繋ぐ前の確認として（すでに繋いでたりはするが・・・）、一応N-DU202-CLの電圧波形を確認します。ネットで調べると、いくつか確認されている「Nゲージのブログ ～THE 中島邸のロフト～」様のはあるのですが、N-DU202-CLのそのものはなかったので。
　で、PC接続のオシロで確認します。回路の出力側はオープンでモーターなどはつないでおりません。


　まずは、常点灯(最小）で停止時です。Peakが１１V越えのpulseが出ています。


　次に常点灯（最大）で停止時です。と言っても、大体このぐらいにすると、走り出しますが。


　次にコントローラの電圧計で３Vぐらいに合わせたときの出力波形です。DC成分が大きくなっています。常点灯は最小に戻しています。


　で、コントローラで電圧計を６Vにしたとき。さっきよりもDC成分が増えています。


　最後に、コントローラで電圧計を９Vにしたとき。

　
　もちろんマックスにしたら、DC１２Vという感じです。

　で、こんな感じの波形なので、S88 Analogは電圧のサンプリングを可変にできるように変更しようと思います。というところで、この話はおしまいです。