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2018年05月22日

M5 stack

ESP32を使った、液晶付きのコンパクトモジュールM5stackと言うのがあるようです。

m5stack1.png

Arduino IDEでも開発できて、何よりケース付でLCD、ボタンが付いているのが良い!バッテリー付のモジュールとかもあるようで、ワイヤレスで動かせます。

コネクタピンが出ていて機器のスタックも簡単そうですし、キーボードとかのセットもあります。これ、DSair用のスロットル作るにはうってつけのデバイスですね。エンコーダとかボタンとか付け放題です。

基本となるベースモジュールが38USD、加速度センサーなどが入ったモジュールが44USD(こちらはあまり必要ない?)のようです。この他に、キーボード・キーパッドなどの拡張ボードセットが93USD、という感じで、高いセットでも、1万円以下のラインナップになってます。かなり安いというか、本気で普及を狙っているような感じがします。

他力本願ということで、どなたか、製作をお願いします。インターフェースのトラブルで困ったら相談には乗ります。

なお、スイッチサイエンスとかでも売っていたようですが、在庫切れのようです。そりゃあ、売れるでしょうね。Aliexpressの公式ストアで買って送ってもらうのが早そう。
posted by yaasan at 17:23 | Comment(2) | ガジェッド

ATmega 0シリーズ

DesktopStationの機器は、Arduinoベースのため、ATMEGA328Pを使用しています。

実のところ、ペリフェラルが少ないので、色々と支障があるのも事実です。次のマイコンをいつも調べてますが、マイクロチップ(旧アトメル)が、0シリーズという新シリーズを出してきています。

ちょうど、ATMEGA88シリーズと被る機能性なので、注目しています。
Arduinoの次世代が混沌としているので、素直なバージョンが欲しいところです。

https://www.microchip.com/wwwproducts/en/ATMEGA4809
posted by yaasan at 12:05 | Comment(0) | 工作

アナログのみのユーザーがDCCユーザーの足を引っ張っている

私個人の見解というか感じた事で、反対意見は山ほど出ると思うがあえて書きます。

例えば、あるメーカーはDCCコネクタを付けているが、ライト制御は配線されてないので対応していない。

なんでこんな事になっているのか、昨年打ち合わせした時に、トップに聞いてみたところ、「ほとんどのお客さんがコスト重視でアナログしか使わない。だからライトの配線をするコストを削って、商品価格を下げることにしている」と言うのです。

コネクタをつけないケースは聞いてませんが、たぶん同じ理由だからでしょう。

小さくて入らないとかの技術的な課題であれば、別ですが、この場合は完全にユーザー側の問題になってしまってます。

つまり、アナログのみで安さだけ追求する模型ユーザーが、DCC化したい、車内からサウンド出したいというステップアップを考えるユーザーの足を引っ張っている現状があります。その犠牲で、焼損とかの悲劇があるわけで…。

DCCという道具をベースにいろいろとやりたいことを楽しむためには、このアナログのみしか許容しない、安ければ安いほど良いというユーザーが、他の層の足を引っ張って迷惑しているので、打開したい、という気持ちの表れだと思ってます。

似たような話、他にもあると思います。異論大歓迎です。
posted by yaasan at 10:06 | Comment(5) | 鉄道模型

デコーダでFMEAをやってみる

電機屋の中でも、ちょっと変わったことをやっている人たちがいます。機能安全屋です。彼らは、設計時にハードウェアとソフトウェアの故障解析を行って、電気製品が誤作動したときにどういう現象が起きるかを全ての故障パターンを解析して、まとめるということをやってます。他にも認証会社と技術交渉をする、レビューするとか眠たくなるようなことばっかりやってます。まあ、自分も数年、担当しましたが。




デコーダを燃やした原因を知りたい、というkumaさんの叫びを見たので、システムFMEAで簡易的に故障解析をやってみようと思います。たとえば、以下は典型的なサウンドデコーダのブロック図です。

FMEA_DCC1.png

まず、故障条件を以下のように決めました。これで、上記のブロックにおける故障パターンは1/4になりました。

・ショートは1本だけとする(複数本の同時ショートは考えない)
・オープン故障も無視する(DCCデコーダの場合には動かないだけなので)
・過電圧、過電流はとりあえず無視する(部品の性能にも依るので)

ではやっていきます。

(1) TRK1,2に、MOTOR1,2の線がショート→MOTOR1,2の内部が故障
(2) TRK1,2に、FL1,2,3の線がショート→FL1,2,3の内部が故障
(3) TRK1,2に、SPK1,2の線がショート→SPK1,2の内部が故障
(4) MOTOR1,2にFL1,2,3の線がショート→FL1,2,3 or MOTOR1,2の内部が故障
(5) MOTOR1,2にSPK1,2の線がショート→SPK1,2 or MOTOR1,2の内部が故障
(6) SPK1,2にFL1,2,3の線がショート→FL1,2,3 or SPK1,2の内部が故障
(7) MOTOR1,2の両信号がショート→保護機能あり:セーフの場合アリ、なし:故障
(8) SPK1,2の両信号がショート→保護機能あり:セーフの場合アリ、なし:故障
(9) FL1,2,3の両信号がショート→故障する
(10) TRK1,2の両信号がショート→コマンドステーション側が保護機能動作、ショート箇所が焦げるため、ショートの場所がデコーダ内部だったらデコーダは故障。

※上記はざっくりシステムFMEAです。本当は、基板の全部品のオープン、ショート、発振の故障を解析します。

上記を見れば、たいていのケースで、特定箇所が壊れる(可能性がある)ことが分かります。特に言えば、出力に入力電源(=線路)をいれると壊れます。テーマパークの大行列アトラクションで、警備員さんがうっかり、行列の流れを出口につないでしまい、出口からたくさんの人が入ったら、アトラクションの運営がパンクするのと一緒です。

FMEA_DCC2.png

何で壊れるのかというと、出力回路が、たいてい、GNDやVCC(5Vや12V)に間接的に繋がっていたりするので、ショートの電流が流れるからです。で、半導体内部の回路パターンは、ショートの電流・発熱に耐えきれないのでパターンを焼いて、終了というわけです。

なお、出力が2本ある場合に、これがショートしても耐えられるデコーダもあります(ワンコイン、スマイルデコーダ、MP3デコーダなど、モータ制御ICを使っている場合)。ただし、デジトラックスのデコーダでいうと、出力保護機能が付いてない単純なMOS出力なので、出力をショートさせれば壊れます。5V電源もツェナーダイオードでかなり省略しているケースもあります。デジトラックス以外のメーカーはよく分かりませんが、中国のDCCデコーダメーカーLaisdccもデジトラックスに近い思想なように思います。

保護機能付ける・付けないは、各社の設計指針や経営判断(コスト重視or耐久性重視)があるので、良い悪いは判断できませんが、メーカーによっては割り切っているケースもあるのは事実です。
連合では、部品点数を減らす事や過去のトラウマで壊れるのはイヤだ、ということで、コストは数倍上がりますが、保護機能の付いた部品を随所に使ってます。もちろん、それでも防げない故障パターンは多いですが、無いよりは良いと考えてます。

対策は、配線ミスをいかに防ぐかという点しかありません。会社のKYK(危険予知活動)とかと一緒で、いかにポカミスを防ぐか、しかありません。

・テスタで、取り付けた後は、配線、ピンにショートしていないか入念にチェックする
・第三者がチェック(ダブルチェック)
・出力を絞ってテストする(電流安定化電源とか、コマンドステーションの電流制限。DSmainには1A単位の電流制限機能が搭載済)

Nゲージで細かな作業が多いのと、日本ではコネクタを標準搭載してないケースが多いので、これがデコーダの焼損事故が増えやすい原因になってるんじゃないでしょうか。

なお、私は配線の絶縁には熱収縮チューブをいろんなサイズでたくさん買って使ってます。便利なので、みなさんも買っておいた方が良いです。100円ショップにも売ってますし、秋月にもあります。山ほど欲しい人は、aliexpressでどうぞ。

softtube.jpg

他の部品のついでにAliexpressで買いましたが、これだけ入ってて5.3USD。
posted by yaasan at 06:29 | Comment(1) | 鉄道模型

2018年05月21日

レビュー DSmain R5.1を組み立てる!【完成】

kumaさんが、DSmainR5.1の組み立てをレビューしてくれました。
ありがとうございます。





・コンデンサは極力浮かさない方が良い(配線は短く!)です。でも、DSmainはそんなにシビアな設計にしておりませんので、ちゃんとDCCの機能が動いていれば特に直す必要はありません。
・1N4148→SD103Aにしたのは、ショットキーにして性能アップのためです。説明書、漏れてましたすみません。
・OLEDはホットボンドを推奨しますが、持っていない人も多いですよね。
posted by yaasan at 21:35 | Comment(0) | 鉄道模型