ゲヌマ・フジガヤ２：So-netブログ

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RP2040で音の再生実験　 [DCCデコーダ]

　お台場のヴィーナスフォートが来年の３月で閉店ということで、12/29に見納めに行ってきました。若い頃はよく行きましたが、近ごろは、外国人観光客も増え、また子供向けの施設でもないような気がしたため、足が遠のいていました。まあ、中はあまり変わっておらず、記憶を思い出しつつ適当に３６０度カメラで写真を撮っておきました。
　で、本題ですが、やあさんさん、なごでんさんと次期DCCデコーダに向けて話し始めていて、Raspberry Pi Pico RP2040でDCCデコーダー作るときにちゃんと音が出せるかどうかの確認を始めました。
　今まで使っていたDIYデコーダに使用していたATMega328P(1Core,8bit,8MHz,32kbyte)に比べ、raspberry pi Picoに搭載されているRP2040は2Core、32bit、125MHz,Flash２MByteとそれぞれのスペックがCore２倍、CPUビット数４倍、動作クロック１５倍、メモリ６２倍と、掛け算すると今までの約７０００倍の可能性があることになります。（ほんとか？）
　今まであった制約は、
・効果音は、メモリが足りないので長時間のクオリティの高い音をでファイルが入れられない。（頑張って8kHzで４秒ぐらいだった）クロックが低いため、同時発音数を一音に限った。
・モーター疑似音も、音の長さが取れず、大きさの調節が難しく、和音も出せず、結果として音が残念になっていた。
　です。
　今回RaspberryPicoで、ArduinoIDEでコンパイルでき、ライブラリも使えるものは使えるらしいということで、適当なスケッチを作り、音を出してみました。
　あとで大体忘れるので、過程も書いておきます。
　やあさんさんの記事を参考に環境構築します。
　具体的には、RP2040開発環境をArduinoIDEに入れます。
「ファイル」→「環境設定」
追加のボードマネージャで
https://github.com/earlephilhower/arduino-pico/releases/download/global/package_rp2040_index.json
を指定して、
Raspberry Pi Pico/RP2040をインストール。１．９．９を入れました。

ArudinoにRaspberryPiPicoを認識させる方法ですが、最初のおまじないとして、
①リセットボタンを押しながらUSBケーブルを挿して、PCにPicoをストレージとして認識させる。
（このときCOMポートとしては認識しない。）
②この状態で、スケッチを書き込むと、IDEから認識されるものがCOM4(Raspberry pi pico)のような表記となり、この後は認識されています。
次からは、何も考えずにスケッチは書き込めるようになりました。
Comポートをシリアルモニタとかで開きっぱなしにしていると、書き込み時にエラーが出ました。

　次に音を出すための割込みですが、今までのモノはATMega328P専用で作っていて当該bitをいじってやっていましたので、そのまま流用できません。RP2040のタイマー割込みを確認すると、二つあるそうです。

高レベルAPIのpico_timeとhardware_timerの２種類が用意されているようですが、

https://raspberrypi.github.io/pico-sdk-doxygen/group__hardware__timer.html#details
https://raspberrypi.github.io/pico-sdk-doxygen/group__pico__time.html#details

なんか、スケッチを動かすと、comポートが認識されなくなり、どうやらちゃんと動かないです。

ということで、RPI_PICO_TimerInterruptを使います。
https://www.arduino.cc/reference/en/libraries/rpi_pico_timerinterrupt/
私の時は、RPI_PICO_TimerInterrupt　１．１．１でした。
ソースは以下のようです。
https://github.com/khoih-prog/RPI_PICO_TimerInterrupt
とりあえず、これで割り込みができるようになりました。

　次に音をどう出すかですが、流行りので行くとI2Sで出す！だと思うのですが（それ用のPIOとかも世の中のライブラリにあるようですし）、まあ、デバッグとかも考えると、PWMで出して、LPFかけて、アンプで増幅していいか？ということにしました。
　具体的には、基板のA0端子からPWMを出して、それを昔作ったアンプ基板３８６でLPF＋増幅して、スピーカーから出すことにしました。アンプ基板３８６は１２V必要なので、PicoとGNDだけ共通にして、別電源から１２V供給しています。
　で、今回の実験環境はこんな写真になります。

　スケッチはこちらになります。
https://desktopstation.net/wiki/lib/exe/fetch.php/timer_test5.zip
　スケッチの操作方法は0～6 をSerialで送信すると、その音がなり、ｃで音を消します。

　スケッチで使用している音源は、
https://desktopstation.net/sounds/mp3.html
の
・サウンドパック・日本版 R3 (Mar 20, 2014)
・185系特急踊り子 (2021/5/31)
から拝借して、Wav変換して使用してます。

　動画は以下です。

2021-12-30 10:48 コメント(0)

今年もそろそろ終わりですね・・・。

　お久しぶりです。
　ここ。数年、仕事が忙しくて、何か、人生いまいちです。
　それはさておき、
　Desktopstation様で、プレゼント付きのDCCアンケートしていますので、ぜひお答えいただいたらと思います。
　年末年始は、電子工作をしようかと思っています。多分。

2021-12-24 20:15 コメント(0)

PLCの勉強をするか？　[その他]

　土曜日に秋葉原に行ったら、山手線の内回りが池袋、大崎間で運休ということで、電光掲示板の電車の到着時間表示がかなりアバウトになっていて、珍しいのでみんな写真をとっていました。

　外回りの電車の一部が大崎折り返しのようで、外回りで時々大崎行が来ていました。（上野駅）

　内回りは１０分毎ぐらいに来ていて、池袋行でした。写真撮っている人がたくさんいました。

　で、本題ですが、少し前に、ラズパイでPLCみたいな記事をどっかで見かけたと記憶があったのですが、このごろ、会社でPLCのラダーをなんとなく把握しておかないといけないような仕事があるので、PLCの勉強をやってみることにしました。
　ラズパイでPLC ハード&開発環境編という本が出ていたので、買いました。ついでに、秋葉原の秋月電子に行って、基板と、部品セットを買ってきました。（基板は、CQ出版に手紙を送ると、タダでもらえるそうですが、この土日でやりたかったので、基板も買いました）

　
　で、組み立てましたが、一か所やらかしました。４０ピンのラズパイに繋ぐピンソケットですが、シルクがおもて面にあるので、そっちにハンダ付けしたら間違いでした。正しくは、裏面に実装すべきもので、ヒートガンでソケットを溶かしながら取っ取って、リードの穴を一つずつ爪楊枝で開けて、裏面から新しいソケットを入れて・・・と半日仕事になってしまいました。

　ということで、勉強しようとPLCのラダーの勉強をしようと思います。本の最後は鉄道模型の自動運転という章もありました。

　あとは、ツクモにCore i7-9700Fの未使用品が23800円で売っていたので思わず買ってしまいました。今のPCはCore i5-8400で、なんとなく遅いなあと感じていたので。家に帰って載せ替えてみましたが、まあ、なんとなく早くなった気はするけど、そんなに変わらないかもです・・・。自己満足ですかね。

2021-10-24 13:27 コメント(0)

nagodenさんのUSB マスコン基板　 [その他]

　なごでんさんがUSBマスコン基板の頒布を開始ししました。
　私も数週間前に、動作確認用に分けて頂いており、それに合わせてSwitch用のZuikiのコントローラを買いました。

Zuikiのコントローラは十字キーもついているのでメニューも楽に動かせますし、なんかPやEBに入れるときはハンドルの横の銀色のボタンを押しながらじゃないと切り替わらないなど、なんか、本物っぽいです。（本物がどうなっているのか分かっていなかったりしますが）
　で、USBマスコン基板の動作確認しました。

　S88でも、LocoNetでも問題ありませんでした。S88 Joyはマイコンなどの制約でレスポンスが早くないので、将来的にはどうにかしてほしいです。I2Cはどうかなという話を内輪でしてたりします。この基板はすでにI2Cの端子も出ています。
　動作確認中、S88の信号が出ない不具合があったのですが、はんだ付け不良でした。

　ArudinoUnoの重ねるピンヘッダ/ソケットはハンダ付けが少々特殊なので、気を付けようと思います。

2021-10-24 13:07 コメント(0)

DD51の基板でも作るかどうか・・・。その０　 [DCCデコーダ]

　さて、ブログを更新していなかったら、ブログが広告だらけになっていました。
　久しぶりですが、ＤｅｓｋｔｏｐＳｔａｔｉｏｎ様からNEXT18の新しいコネクタができたので、確認してください的なものが来たので、DE10基板にはんだ付けしてちょっと確認をしてみました。以前のものよりも挿すのに力が要りますが、いいんじゃないかと思います。（電気的なものは確認していません）
　それと、そういえば少し前の電子工作連合の飲み会でKATO　DD51　HOも基板ほとんど一緒だから、それ用のNEXT１８基板作ったらいいんじゃない的な話もあったので、そこら辺を検討してみました。MECYさんはDE10基板でDD51に搭載されていますが・・・。
　一応DD51の説明書によると電流は0.4Aとのことで、NEXT18は0.7Aまでいいんだっけ？なので、とりあえずの問題は無いかなあということで、考えてみます。

　なぜか、昔、普通の赤いDD51が無性に欲しくなって買っています。多分、MECYさんのDD51北斗星を見てて欲しい！となった気がするのですが、買ったら安心して押し入れの奥に眠っていました・・・。を出しました。

　まこぱぱのいろいろ様の「HO(16番) KATO DD51分解の仕方」の説明通りにDD51を分解します。最初ボディーを引っこ抜こうとして、四苦八苦してしまいました。
　ライト基板は写真のようになっています。（下の写真、分解時の方向が分かっておらず、向きがおかしいかもです）

　DE10の私の基板と比べるとこんな感じで、　集電部とモーター接続部はそのまま使えそうです。

　ただし、ボンネットギリギリに基板があるため、DE10のように基板の上にデコーダはおろか、表面実装パーツも載せない方がよさそうな感じがします。永末システムのデコーダもそうしているようですし。
　横から見ると、下の部分は割と実装してもよさそうです。右側の下側にデコーダを付けようかなあと思います。

　入りそうです。

　幅も今まで通りで問題なさそうです。

　ということで、DD51基板でも作るか・・・。

2021-09-26 21:09 コメント(0)

PLUMのキハ２００素組み　 [プラモ]

　台風が来て、今日は雨のためちょっと気温が下がって過ごしやすいです。セミも元気に鳴いています。
　で、今週は夏休みだったのですが、小湊鉄道のキハ２００形[前期]が届いたので、素組みしました。そのうち動力化、ＤＣＣ化するつもりですが、まずは、プラモとして楽しみます。
　一応、先に完成したものを載せておきます。作った後に気づいたのですが、狭軌のはずなのにHOの線路に乗ります。

　逆側はこんな感じ。

　ホースとかも色塗りされており、ガンプラを色塗りしないで作る以上のことはしたくない私にとってはとてもうれしい配慮です。ガンプラとの違いは、接着剤がないと固定が難しいところがあるのと、シールではなくデカールというところです。
　つかった工具は以下のものです。老眼グッズが増えていきます。

　で、元に戻って、箱を開けると、部品が結構多いです。

　説明書を見ると、天賞堂のパワートラックを載せるためのパーツを選べるようになっています。

　車両の正面につけるホースとかは色塗りされています。

　窓枠のサッシも銀色に塗られています。

　結構、接着剤なしで嵌めていけるパーツが多いです。あとで、電動化、DCC化のために分解しないといけないので、接着は極力したくないですし。
　で、作っている最中私は一か所だけパーツを壊しました。台車のブレーキのパーツだと思います。
　車輪にあたる部分がランナーとつながっていて、その部分を一生懸命ニッパで取っていたら、折れました・・・。そのあと、接着剤でつけましたが。

　完成して、Katoの完成品との大きな違いは、床下が精巧な気がするところです。

　台車を見ると、HOゲージでした。本物は狭軌のはずなので、ここだけサイズが違うんでしょうね。

　下回りを天賞堂のパワートラックがつけられるものに変更して、

　嵌めます。床下機器や連結器にぶつかるので、いろいろと考えないと急カーブは曲がれなさそうです。

　線路に乗せると、良さそうな感じです。

　モーター車でない方の車輪も天賞堂の車輪に入れ替えてそのまま使えたら楽だなあと思いつつ嵌めてみました。しかし、台車幅に比べて車輪幅が大きく、そのままではだめでした。

　プラモに入っていたパンフレットによると、DT22台車枠（日光モデル、エンドウなど）をつけましょうと書いてありました。買おうか、どうしようか？　値段もあまり変わらないし、いっそのこと、パワトラ二個つけた方が楽か？それとも、なんちゃってDT22を３Dプリンタで適当に作るか？

　DCCを載せるなら、１年以上前に作った記憶のあるパリピ電車のデコーダを載せ替るか、OpenSoundかと思っています。

2021-08-08 13:54 コメント(0)

ESU 58731(DCCフレンドリー向けLokSound5)レビュー　 [DCCデコーダ]

　さて、夏休みになりました。なんかオリンピックの開会式の日に久しぶりに映画のAKIRAを見てみたら、劇中で軍の大佐が「緊急事態宣言」を出して、クーデターを起こしていました。本来、緊急事態宣言ってそういう重い宣言ですよね。多分。
　で、本題ですが、DesktopStation様から、「ESU 58731(DCCフレンドリー向けLokSound5)」を入手しましたので、そのレビューです。上のリンクを参考に組み立てています。
　このデコーダはKATOの動力車用のフレンドリデコーダのEM13と同じ形をしているおり、入れ替えることで、サウンドデコーダ化が１万円ぐらいで可能となるものです。
　今回は大昔に買ってEM13を搭載済みのE231系に載せ替えで入れていくことにします。10-520の品番ですが、ヨドバシで調べると、2007年発売と14年前の製品ですか。鉄道模型って長持ちしますね・・・。

　で、まずは内容確認です。今回のはアメリカからの輸入品なので、スピーカーはついていないそうですが、別途、スピーカーとスピーカーハウジングをつけてもらいました。搭載予定の電動車も併せての写真です。

　いただいたスピーカーハウジングは、スピーカーと重ねると9㎜の厚みがあり、

　
　電動車に入れてみたら入りませんでした。

　
　電動車は室内灯も入れているので、いわゆる。フロアから室内灯のプラまでの高さで6㎜でした。

　現状のスピーカーハウジングは6㎜あるので、3ｍｍ以下にすれば入りそうな予感です。
　まあ、３ｍｍだとギリギリなので、厚さ2㎜のスピーカーハウジングをFreecadで作って、３Ｄプリンタで適当に印刷します。（こういうシンプルな形は、３Ｄプリンタも出力をしくじらないので楽です）（メモ：大きさは縦１１ｍｍ、横１５ｍｍ、高さ２ｍｍ、板厚１ｍｍで、バスタブ型）

　
　で、スピーカーをはんだ付けしますが、端子の飛び出ている側に予備半田したら、バネが飛び出てきましたので、根元側にはんだ付けすることにしました。はんだ付けはここの予備半田とリード線のはんだ付け作業のみ（ヨーロッパから買うと、スピーカー付きなので、はんだ付け要らない？）なので、工作は楽だと思います。

　そして、スピーカーハウジングを付けます。スピーカーと外界に隙間があると音がよく出ないということで、隙間が出ないようにスーパーXで付けました。

　と、ここで、KATO EM13とEsu LokSound5の対比です。下側です。モーター端子部は一緒です。

　上側も一緒といえば一緒ですが、Rail端子にチップコンデンサがとても近づいており、ショートさせてすぐに壊しそうな雰囲気です。

　厚みは、EM13が2.4ｍｍに対して、

　EsuのLokSound5は、3.1ｍｍあり、ちょっと厚いです。

　LokSound5のコンデンサあたりを見ると、こんな感じで、走行中とか少しでも基盤がずれると、Railの１２V線がコンデンサに接触して壊れそうな雰囲気がします。

　別のアングルからとるとこんな感じ。

　で、電動車側もダイキャストと線路からの集電板で、とてもショートしそうだったので、こんな感じにカプトンテープ（ポリイミドテープ）を貼って、切って、電動車にはめることにしました。

　このカプトンテープの貼り方は車両によっては、レールからの集電板とあまりうまく接触しないかもです・・・。私のは大丈夫でしたが。

　で、はめました。

　スピーカーのケーブルはこんな感じに車内にもっていって、

　この状態で、LokProgrammerで動作チェックとOpenSoundのE233系（日立IGBT)を入れていきます。オープンサウンドデータ作ってくださった方有難うございます。

　そして、テストコース作って、

　
　動画です。

　フレンドリー対応のデコーダとほぼ同じ形なので、３Dプリンタでハウジング作ったり、はんだづけもしましたが、数時間で終わる工作でした。また、車両には加工しておりませんので、元のアナログ状態に戻すことも可能です。多分、スピーカー付きを買えば1時間程度で走行音付きの電車にすることが出来そうです。

2021-08-01 17:10 コメント(0)

基板電車を作る　その７　 [電車]

　さて、緊急事態宣言も終わり、経済再生に向け、申し込めるライブも増えてきました。おまけに、コロナ対策のため、５０％収容（市松模様の座席配置）のため、かなり快適にライブが見れるため、ぼちぼち申し込んでいいったら、落選が無くて、大変な数が当たってしまいました。
7/3にアサルトリリィ、7/13と7/22に 22/7、8/14にPerfume、9/4にバンドリ。お金も大変なことになっています・・・。
とりあえず，今日アサルトリリィのに行ってきました。ラインキューブ渋谷でしたが、１階の９列目だったので、良く見えて楽しかったです。その前に、朝は、大雨で避難勧告が出てて恐怖でしたが。
行きがけに、ねぎしで牛タンの定食を食べたのですが、４０周年記念とのことで、定食に付く漬物（袋の表記によると山形のマルハチのおみ漬け）を５００gもらいました。ちょっと重かったですが、家で食べたら子供にも好評でした。
　で、そんなことをしているので、どうも電車から少々、心が遠ざかっているのですが、少しずつは進めているので、書き留めておきます。
　まずはDCC化をしました。するためには足回りをちゃんとしないといけませんので、そこら辺の話をします。
　まずはモーターじゃない台車は、そのままだと集電できませんので、集電板が使えるように、台車枠の形状を適当に変更しました。

右が元で、左が工夫したものです。渡す部分をかなり低くしています。
で、以下のように集電板を配置して、

　真ん中にスペーサーを入れて、適当に固定して出来上がりです。

車輪でなく、軸受けに当てて集電するので、転がりはいい感じになっています。

次にモーター台車の方。ネットで調べるといろいろな方がやってらっしゃるので、それを参考にやればいいのですが、グリスがすごいし、元々開いている穴から配線を上に出すと、床板のくりぬきに干渉して、回転半径がかなり大きくなりそうだったので、（床板側の穴位置が悪いだけという話もありますが）、台車の横から配線出したりとかやっていたら、二度とやりたくない工作になりつつあります・・・。