2017年06月02日

サーボデコーダのCVを読む

今日は、副業で都内で開催のセミナーに行ってきたのでついでに秋月電子で買い物をしてきました。

セミナーはものすごく勉強になりました。たまたまセミナーの1項目で、セミナーの趣旨と少しずれていたのですがIT系スタートアップの社長が講演してました。しかし、非常に面白い着眼点、まさに隙間産業で起業しており、たった2年で50名近い社員を抱える会社になっているとのことでした。

本業を疎かにして副業をダラダラやっている私はこのままではダメということが分かり、とても勉強になりました。しっかり、本業であるDesktopStationの仕事をしていこうと思います。

さて秋月電子で調達したのはセメント抵抗です。当社のサーボデコーダのCV値を読むには、ちょっと工夫をしないといけません。この工夫のために買ってきました。

工夫とは、リレー出力1に、抵抗を挟む必要があることです。50〜100Ωくらいで、基本的にセメント抵抗を推奨します。メタルクラッドでも構いません(高いけど)。

DSservo_CVReadResistor.jpg

5W 50Ω SQP10W50E
5W 100Ω

50Ωの方が、読み出しのときのエラー率は低いはずです。電流がよく流れるので。その分、NPNトランジスタには負荷がかかるのでご注意ください。50Ωなら一応、大丈夫な設計にしてありますが。

何をしているかというと、モーターを回す代わりにセメント抵抗に電流をジャブジャブ流して電流を消費させてます。電流の消費の有無でCV値を検出するので、わざわざセメント抵抗をリレー出力に付けてやらないといけません。

サーボモータは5V系で、そんなに電流を安定して取れないので、このような仕組みを採用しております。
posted by yaasan at 21:59 | Comment(0) | 鉄道模型

次世代スマイルデコーダ(名称未定)の検討

現行のスマイルデコーダは、Arduinoベースなのですが、そろそろ性能的な限界、特にサウンド回りが弱いというのが最近、連合内でも話題になっています。そこで、次世代をどうするか検討を行ってます。

スケジュールとしては、以下の流れで考えてます。

夏頃まで: マイコン選定、スマイルコネクタ Type STの設計
秋ごろ:  デコーダの試作・評価
冬ごろ:  仕様がため、サンプルスケッチの作成
来春 :  仕様のオープン化、サードパーティの開発開始

私としては、プラットフォーマーとしてデコーダの面倒な共通仕様や開発環境などの整備のみとして、試験的にデコーダは製造しますが、一般販売はせずに評価レベルまでにします。

2018年に、完全にオープンでサウンドもサポートが可能なデコーダプラットフォームを完成させるために動いていこうと思います。つまり、2018年以降、いろいろな方がデコーダを作り始められるということで、デコーダの製品として出てくるのは2019年に入るころ、という感じでしょうか。

既にマイコンは目星をつけていて、STマイクロのSTM32F103CBT6 (CortexM3 72MHz, 20KB RAM, 128KB ROM)にします。ちょっと値段は高い(@600〜700円)ですが、演算力が高いのと、結構、利用されているのでこれにします。これに、シリアルFLASHかSDカードをSPI経由でつなぐことで、サウンドメモリとして使用します。

※サウンドを考慮してますが音質はMP3デコーダよりずっと低音質になります。普通のその辺のサウンドデコーダくらいになるイメージです。MP3デコーダは、専用チップだからこそあの音質なのです。

書き込みはSTLink/V2を使用し、ARMの少ピンデバッグ端子のSWDで書き込みます。クローンが1000円弱で売られているので入手性もよいです。6ピンのスマイルコネクタを踏襲して、5V, SWDIO(TMS),SWCLK(TCK),GNDは確定ですが、これにRX,TXのUARTを足してサウンドの書き換えを可能にする専用書き込み機を作るか、SDカードで代用するか、悩んでいるところです。

開発環境は、Arduino IDEにSTM32F103のアドオンにするか、フルデバッグができるほかの環境にするかはこれから考えます。このレベルになると、Arduino IDEにこだわる必要もないかなと思ってます。

たぶん、一番の要望である「激安のサウンドデコーダは実現できるか」の問いに応えることは残念ながら難しいです。マイコン価格が3倍近く跳ね上がる(10000個生産とかなら話は別ですが)のと、サウンド用のFLASHも安くありません。なんだかんだで、材料費だけで2000円近くなってしまいそうです。つまり、売価は自動的に3倍以上にしないと開発費どころかサポートすらできなくなります。

劇的な価格を抑える見込みが現時点で無い中、開発を進めてよいものか、悩ましいところです。まあ、プラットフォームとして構築して、安く実現するのは有志にお任せする、というのも手段としてはあるかもしれません。CortexM0なら安いんですけどね・・・サウンド合成処理などを考えると、性能がちょっと足りないです。

本音を言うと、ATMEGA328Pのままで行きたいです。Arduinoで完璧にすべての環境が整っているので、性能以外は文句なしです。
posted by yaasan at 08:08 | Comment(2) | 鉄道模型