2017年10月24日

新たな道への挑戦 その2

とりあえず、Oスケールの模型が届きました。箱がデカいです。高さは365mmと、なかなかの高さです。
当社はジオン公国の一員ですので、ザクを選定しました。

ZAKU1.jpg

中身はこの通りです。かなり組み立てが楽しそうです。

ZAKU2.jpg

本当は緑の量産型にすべきですが、シャア専用の指揮官用ザクの方が安かったので、まずは超久しぶりのガンプラ組み上げなので、練習と言う事で。これができたら、緑の量産型も弊社に導入します。

あと、電子工作的に面白くできそうなのが、モノアイ用のLEDを設置できる点です。電力供給は考えないといけないですが、非接触給電、DCC等検討していきます。

まあ、ロボットなので動かしたくなるのがロマンですが、モータを中に仕込むのは大変なので、外部に置いて、釣り糸で制御するか、クレーンゲームのシステムで制御ような仕組みもできるかな?と思っています。

まあ、まずは素組みして、墨入れしてみようと思います。

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最近は、家族が大変な状況なのに、鉄道模型で嫌になることが頻繁にあって、ちょっとほかの模型で楽しみを増やそうかなと思ってます。まあ、ガンプラの内容ばかりになったら、鉄道模型のウェイトはだいぶ下がったと思っていただければと思います。

ジークジオン!とか叫びだしてたら、完全にガンプラの道に入ったと思っていただければ幸いです。
posted by yaasan at 08:22 | Comment(0) | 工作

2017年10月22日

新たな道への挑戦 その1

DCCをもっと広めるにはどうすればいいか、よく考えましたが鉄道模型の枠組みでは難しい気がしてきています。
そこで、模型のカテゴリという大きなくくりで考えてみることにしました。

DCCは別に鉄道模型専用の規格でも何でもなく、モータを中心とした機器を制御するための通信と電源の規格です。つまり、動くものであれば、何でも応用が利くのです。

鉄道模型市場は、停滞と言うかこれからどんどん縮小が見込まれています。自分は確かに鉄道は好きですが、車だってそれなりに好きです。実は鉄道も、普通の人よりは少し詳しいだけで、細かい車両の番号とかそんなことはぶっちゃけ分かりません。クモハとかモハとかクハの区別も実はよくわかってません(あんまり興味が無く覚えない)。

ということで、いったん、鉄道模型を離れて違う模型にチャレンジしてみるべきだなと考えました。

そこで、ある模型に着目しました。小学生の時にトミックスのNゲージで遊びながら、たしか1度は手を出した記憶がある模型です。この模型から学ぶことは非常にたくさんあるのではと思います。なんと、日本の鉄道模型の8倍の市場規模を持つとんでもないデカさです。

その模型は、1/144のNスケールが主流のようですが、私はデカいものが好きなので、1/48のOスケールをさっそく手配しました。

後日、模型の組み上げをレビューしていきたいと思ってます。ハードルは非常に高いと思いますが、最終的には、あれこれとDCC化も考えていこうと思ってます。

やあさん、いっきまーす!
posted by yaasan at 21:17 | Comment(1) | 工作

2017年10月20日

オームの法則

オームの法則をご存知でしょうか。中学校の理科で習ったアレです。当時は、こんなの何に使うんだろ、よくわからんな〜と思われた人が99%だと思います。実はこれが、DCC電子工作では無くてはならない計算式になってしまってます。なので、DCC電子工作をやる人は、オームの法則を理解する必要があります。入学試験みたいなものです。

V=I×R :電圧[V]は、電流[A]と抵抗[Ω]を掛けたものである
例: 抵抗が10Ωあり、電流が2A流れている。抵抗の両端にかかる電圧は? 2A×10Ω=20V。

なんで、こんなにつまらんことになっているかと言うと、シンプルすぎるのと、いろいろな現象をたったこの式で表してるので、説明しきれないことが原因です。

この式を変形すると、いろいろなことに使えます。以下、オームの法則の使い方です。

■ショートの現象が数値で分かる

ショートとは、まあ、皆さんご存知の通り、+と−をくっつけたらスパークする現象ですよね。これをオームの法則で書くと、見事に表現できます。
くっつけるとは、抵抗なし(R=0)という意味と同じになります。逆に、くっつけないとは、非常に大きな抵抗(R=∞)という意味になります。

I=V/R=5/0=∞[A]

電流が無限大流れます。実は、微弱な抵抗成分があるのと、電力会社も無限には電流を流してくれないので、R=0.001Ωとか(値は適当ですが、抵抗が非常に小さいという意味)で表現されることになります。

I=V/R=5/0.001=5000A

5000アンペアです。で、このエネルギー量はどれだけすごいのかは、ジュール熱の式(新たな式を出してすみません)に入れるとよくわかります。

P=I×I×R=5000×5000×0.001=25000[W]

5Vの細い線なのに、何か凄い熱エネルギーになるわけです。ショートしないようにしましょうね。

■LEDを光らせる抵抗値を決める

LEDは、だいたい3mAから5mA流せばそこそこ光ります。5Vを流しているなら、抵抗値はどうすればいいかと言えば、以下のように計算できます。

R=V/I=5V/5mA=5V/0.005A=1000Ω。

実はこの計算、NGです。LEDはダイオードという半導体部品で、電圧を食ってしまう特性があります。どれくらい食ってしまうかはVf(電圧降下)という数字が必ず書いてあるので、これを見て計算式に入れてやります。

LED_Resistor_Calc.png

LEDによってコロコロ変わりますが、いわゆる青色発光ダイオード系はVfは大きいです(白色LEDも青色に蛍光塗料塗っただけです)。逆に何十年も前からある赤色や黄緑色は、Vfは1.6Vとか低いケースが多いです。

で、計算式に入れるときは、5Vから引いてやるように入れます。

R=(V-Vf)/I=(5-3.1)/0.005=2.9/0.005=580Ω→560Ω(入手性の良いE12系列で一番近い抵抗値)

■電圧計で電流を測る

オシロスコープは、標準のプローブを使うと電圧計となります。電流プローブは高いので持っていない人がほとんどだと思います。この手法は、突入電流を測るときに使うときに使えます。

I=V/R

Rを、たとえば0.1Ωとすれば、

I=V/0.1=10×V

となりますので、見えた電圧の10倍をすると、電流になります。
まあ、実は0.1Ω分、全体の回路としては抵抗が大きくなるので電流値にズレが出ます。0.1Ωでは影響が大きいような低抵抗回路の場合には、0.01Ωとか小さい抵抗を選ぶとよいです。DCCの用途では、0.1Ωで問題は無いと思います。

■電源を混ぜたらダメな理由が分かる

ショートとほとんど同じ話です。たとえば、乾電池に例えると、新品は1.5Vですが、古くなると電圧は落ちます。1.2Vとかですね。

easy_bat.png

何が起こるかと言えば、2つの現象が起きます。

@100Ω抵抗に電流が流れる

V=IR, 1.5=I×100, I=15mA。

A1.2Vの乾電池に電流が流れ込む

V=IR, I=V/R=(1.5-1.3)/0=0.2/0=∞A

実は、乾電池には内部抵抗がそこそこあって、一気にショートしません。0.1Ωとすると、以下のようになります。

I=V/R=(1.5-1.3)/0.1=0.2/0.1=2A

乾電池で2Aは、かなりの量です。普通、数十〜かなり多くて100mAとか用に使いますからね。

と言う事で、危ないので電源はまぜこぜで使わないようにしましょう。どうしても使う場合にはダイオードOR回路を使いましょう。

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オームの法則を使いこなして、DCCと電子工作を楽しみましょう。
posted by yaasan at 08:01 | Comment(0) | 工作

2017年10月18日

今日から秋月電子の送料100円値上げ(500円→600円)

今日から、秋月電子の通販送料が500円から600円になります。まあ、100円くらいなら気にせず今まで通り買ってしまいます。

秋葉原までの往復は軽く1500円になるので、本当に安いもんです。
posted by yaasan at 08:09 | Comment(2) | 工作

2017年10月07日

USBaspをArduino IDEで書き込み装置として使う

DSoneやDSwatch用に専用のスマイルライターを作るのが面倒なので、安価なUSBasp互換機でどうにかならないかなと思って、やってみました。

USBasp_driver5.jpg

USBasp互換機は、Aliexpressのまいどお馴染み、BAITE ONLINE STOREで爆安3USDです。
スマイルライターも、これベースにした方がなんか楽なんじゃないかと一瞬、思いましたが、以下に説明しますがドライバのインストールで、気を付けなければいけないところなので、スマイルライターの方が既存ドライバ(スマイルライターはUART経由で動く方式)だけで動く分、メリットは大きいです。

さて、届いたUSBasp互換機、そのまま差し込んでも、ドライバはインストールされないです。デバイスには×がつくはずです。

Zadigという汎用USBドライバをインストールしないとWindowsでは動かない。MacやLinuxは純正ドライバでイケるようです。

インストールの際、USBaspはPCに差し込んだままで大丈夫です。ただし、必ず、libusbK(v3.0.7.0) を選んでください。デフォルトのWinUSBではArduino IDEで正常に動きません。

USBasp_driver1.png

そのまま、ドライバインストールボタンを押せば、以下の通り終了します。

USBasp_driver2.png

以下のように、ドライバのエラーが出てなければOKです。

USBasp_driver3.png

Arduino IDEを立ち上げて、書き込み装置をUSBaspに変更すれば準備OK。

USBasp_driver4.png

これで、USBasp互換機を、AVRのライターとして使えるようになります。
なお、UART経由ではないので、ブートローダの書き込みと、書き込み装置を使って書き込む、の2つの書き込み方法しか動きません。普通のアップロードボタンは動きません。

USBasp_driver6.jpg
posted by yaasan at 21:18 | Comment(0) | 工作