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2015年09月19日

シルバーウィークの宿題

製品が増えて、1人では手に負えなくなってきたので、特にデコーダ周りはどんどんいろんな人と協力して(設計&製造してもらって)やっていきたいと思ってます。

チャレンジ精神豊富な方が多いと思うので、シルバーウィークの宿題として基板設計にチャレンジして頂ければと思ってます。

例題として、サウンドオプション(アナログ)があるので、フジガヤさんのを参考に回路図とアートワークを書いてみました。これをベースに、みなさんも基板の設計にチャレンジして頂ければと思ってます。

前に書いた回路図(パスコンが無かったりして手抜きな回路図ですが):
SoundAmpModule.PNG

作ったアートワーク(例):
MBE_SoundOption.png

■生データ

回路図の生データ(BSCH3V用)
アートワークの生データ

■設計手順

私がいつもやっている手順を書きます。
使うソフトは2つ。MBEBSCH3Vです。両方とも水魚堂製。残念ながらアップデートは完了してしまいましたが、バグに困ったことはないので今後も使い続けるつもりです。落書き・お絵かき感覚で書けるのはこのソフトくらいしか無いので。

@BSCH3Vで、回路図を引っ張る。無い部品は自分で作る。自分で書いた部品ライブラリをここに置きます。好きに使ってください。ネットにもたくさん落ちてるので拾っておくべし。
Ambeでアートワークを引っ張る。ネットにあるコンポーネントを集めておくと、とても楽です。私も以下のライブラリを活用させていただいております。ありがとうございます。

岡山大学ロボット研究会 制御班 技術開発部@ ウィキ
Recny

基板の大きさは、DIM層かPLC層で指定します。昔はシルク印刷のパターンで大きさを指定してましたが、最近はDIM層でOKになりました。

BMBEで書けたらメニューからDRC(デザインルールチェック)をします。パターンやピンが他の配線のどっかに当たって悪さしてないかチェックします。

CDRCが終わったらネットリストチェックします。BSCH3VではNL3Wというソフトで回路図データからネットリストに変換できます。mbeはそのまま出力できます。ネットリストチェックには、yfNetDiff Modifiedを使います。水魚堂のページに置いてあります。ピン番号・部品番号をきちんと合わせておくと、照合して配線ミスがないか自動チェックしてくれます。これで救われたことは数知れず・・・。

Dガーバーを出力します。この時、MBEは拡張子がFusionPCBやElecrowに渡すものと違うので、毎回変えないといけません。面倒なのでBATファイルを作って使ってます。ここ(kaeru.ZIP)に置いておきます。ガーバーの出力先フォルダにコピーして一回実行すると、拡張子を勝手に変えてくれます。

Eガーバーも一応、確認しておくと良いです。ViewPlotのフリー版を使ってます。ホールのサイズは2-4にしておくとぴったり見えます。

Fガーバーを固めてZIPファイルを作ります。拡張子がGBL,GBO,GBS,GML,GTL,GTO,GTS,TXTのものを一つのZIPファイルにします。スマイルデコーダのファイルは以下の様なデータをZIPにかためてます。

Elecrow_zip_files.png
posted by yaasan at 16:00 | Comment(0) | 鉄道模型

DSmeister 試作1号機 その2

MM2とDCCはほぼ問題なく動かせることは確認できた。バグ取りも順調です。

パルスですが、IGBTやMOS-FETのゲート駆動周りに携わっていた先輩に聞いたところ、「耐圧超えてなければ大丈夫っしょ」という軽い回答がありました。またアドバイスとしては、「配線のL(インダクタンス)がでかいと思うから、回路の最適化はした方がいい」ということでした。量産試作版では電源周りのパターンをもうちょっと広くするように改善したいと思います。

以下、今日までの実験などで得られた知見

・Cスナバについては50V耐圧品で1uF程度の表面実装(2102)を標準とする25V品は不可(電圧が12V超の時にオーバーシュートで超える可能性があり)
・配線パターンをなるべく太くする(12Vラインのところ)
・IR2302のブートストラップコンデンサは1uFでは長い時間のHIGH出力にはとても足りないので10uFに強化する。計算上は7uF程度が必要。
・IR2302の電源は線路供給電圧と同じにする。IR2302の最大定格の仕様(25Vmaxで20V以下推奨)により、電源は12〜19Vの範囲とする。20V以上で過電圧処理。
・今のところ耐久試験をしてないのでなんとも言えないが、二台を軽く動かす程度では発熱なし。
・DSCore部分は、今はBootloader入りで動作試験中だが、製品版はブートローダ抜きにする(高速起動のため)

■DSmeisterの量産試作に向けたTodo

・先月頼んだOLEDが来ないので、待ち中
・ケースの製造。OLEDが来なくてケースの設計を確定できない・・・。とりあえず10個作るつもり。
・OLEDを使った高級感のある操作周り。情報量が今までから10倍くらいに多くなるので、オーディオアンプ的な感じで車両やアクセサリを動かせるようにしようと思ってます。
・DSCoreとArduino nano間の通信機能強化。エラー・ステータス情報などを今のところは全くやり取りしていない。
・センサ関連。温度、電圧、電流の表示と保護機能連動(Nano側)。DSCore側は最低限は組んである。
・IR2302の後継部品でのテスト。秋月のIR2302PBFはDIP部品で値段も高い、後継品がRSで130円くらいであるが(IRS2302S)、SOP8で厳密な互換性がよくわからない(ピン配置は互換)ので、試したい。IR2302が2番めに高いので。一番高いのは電流センサで500円。高すぎ・・・。
・耐久試験。5Aくらいで試したいが、OLEDが来ないので電流値が気軽に測れない。
・保護機能テスト。ショート、過電圧、

■とりあえず後回しにするもの

・wifi対応。一応、オプションボードも基板は完成して準備はしてあるが、上記の作業が終わらないととてもじゃないができない。

■価格見込み

材料費も凄まじく開発費も今までとは違ってすごい事になっております。さらにプレミアム機種ということもあり安売りは出来ませんのでご承知おきください。今のところDSmainR4の2〜3倍程度を見込んでます。
posted by yaasan at 07:18 | Comment(0) | 鉄道模型