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2019年11月27日

ユニバーサル基板はやめて、基板を設計しよう

10年前は考えられませんでしたが、今はインターネットで簡単に基板を発注して、1〜2週間程度で自宅に届いてしまいます。しかも、10cm x 10cmのサイズであれば、10枚で1000円弱。さらに送料は高速便でも2000円程度なので、3000〜4000円あれば、基板がすぐに届きます。

日本人がよく使う中国のインターネット基板業者は以下ですね。

Elecrow
FusionPCB
・ほかにもいくつかありますが忘れました。

なお、これらの業者は、現地の方から見ると、外国人向けの高級な基板業者だそうです。もっと安い業者があるのかよ・・・と思ってしまいますが、日本のデジタル鉄道模型向けでは最低製造枚数が少なすぎて相手をしてもらえないので、気にする必要はないと思います。

さて、先ほど3000〜4000円と書きましたが、もちろん製造枚数が増えればその分、1枚当たりの単価は下がっていきます。つまり、ユニバーサル基板に頼るのは本当に最初の試作だけで、どんどん使う場合には、基板を作ってしまったほうが早い!安い!簡単!ということになります。本当にすごい時代になりました。

という事で、天井に置く照明&配線基板を自分で作ってみよう!ということでやっていきたいと思います。私は、mbeというソフトを使ってますが、KiCADというソフトを使う方のほうが多いと思います。どちらも無料ですが、機能はKiCADの方が良いので、これから始める方はKiCADでよいでしょう。

でも私はmbeなので、mbeでの基板設計をしていきます。KiCADも、ソフトの使い方が違うだけで、基本的な流れは同じになります。

mbe1127_1.png

まずは、基板の外形を作ります。大きさや形を決めます。鉛筆マークを押します。

mbe1127_2.png

左にDIMというのが見えますが、ここに鉛筆マークがつくようにクリックします。これで外形を描けるようになりました。DIMは、mbeでは外形図を作る面になります。これがないと基板屋さんに怒られますのでご注意を。

mbe1127_3.png

長方形で、13cm x 2cmで基板を作ってみました。

mbe1127_4.png

部品を置いていきます。ここでは、CMP面(部品面、表側)に部品を置きます。

mbe1127_5.png

部品を選びます。基板エディタでは、最初は必要最低限の部品しか登録されていないので、ネットで部品ライブラリを探して登録してあげましょう。特に秋月電子にあるような部品、抵抗・コンデンサなどで使う1608、2012のパッドはすぐ見つかると思います。どうしてもない場合は、自分で作ることになります。

mbe1127_6.png

パッドを置きます。線をはんだ付けする場所ですが、パッド以外に、後述するスルーホールでもよいです。

mbe1127_7.png

たいていは、表裏の2層の基板で作ることになると思います。裏面にパターンを引くには、SOL(はんだ面)を選んで、線を引けます。

mbe1127_8.png

裏面にパターンを引いても、表面とつながないと、意味がありません。どうすればいいかというと、スルーホールというものを置けばいいのです。穴をあけるのですが、電気的に表裏を繋げてくれます。大きめ(φ1mmなど)に作ると、コネクタやリード部品を取り付ける穴にもなります。

mbe1127_9.png

部品の選び方について。LEDは表面実装部品でも、リード線付きでも何でもいいのですが、たとえば私は1608サイズのLEDを室内灯などでは、よく使います。汎用サイズで、コンパチ品が大量にあるためです。

ウォームホワイト色チップLED [1608] OSMW1608C1A
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-09640/

抵抗のサイズも1608でそろえておくと、コンパクトに仕上がると思います。LEDと抵抗の計算は、DCC同人誌に書いてあるので、ご確認をお願いします。といっても、そろそろ在庫も無くなるので、そのページだけ抜き出しました。

mbe1127_11.png

超適当に作った基板の絵ですが、これをガーバーデータにします。

mbe1127_12.png

ガーバーデータ(製造用のデータ)として出力します。

mbe1127_13.png

出力先を選んでOKします。

mbe1127_14.png

以下のようなファイルが出てきます。

mbe1127_15.png

このままではだめなので、拡張子を変えます。変え方は過去の記事を参照してください。

mbe1127_16.png

ZIPにして、たとえばJLCPCBの注文画面にアップロードすると、画像で表示できます。

mbe1127_17.png

JLC PCBでそのまま頼んでもいいですし、他の会社もあります。お好みの基板業者を探して、基板製造してもらいましょう。私はいつもElecrowですが。

注文の際、基板の厚み(デフォルトは1.6mm)、色、鉛フリーかどうか、パッドなどの処理をどうするか、を指定しますが、よくわからん場合はデフォルトで大丈夫です。ユニバーサル基板でも気にしてないと思いますし。この中では、基板の厚みと色が一番大事かと思います。

という事で、レッツ基板ライフ!車両の改造を基板でどんどん楽にしていきましょう。
posted by yaasan at 06:53 | Comment(0) | 鉄道模型

2019年11月25日

DCC POWER HACK SX(仮) その4

HACXのコンセプトはあまり人気がないのか(汗)、量産しませんが、個人的にはかなり気に入っています。ということで、穴が開いたままの試作機は、DSair2で動かすのが面倒な時に使う用に、そのまま使っていくつもりなので、ぽっかり空いた穴を埋めることにしました。

HACX4.jpg

まず、Elecrowに頼んだら頓珍漢なサイズで届いたUSBスロットルのアクリル板に穴をあけて、適当な大きさにカットして、さらにエポキシパテ(家に余っていた木材向け)を使って隙間を埋めて、無理やり固定しました。

HACX5.jpg

色がぐちゃぐちゃなので、塗装しなおすしかない!ということで、プライマーを吹いて、塗装の準備をしました。しかし、マジックの線がそのまま浮いてる!!なんで!

HACX6.jpg

車両を塗る人はよく見ますが、コマンドステーションを塗る人がほとんどいないのが、本当に残念です。ぜひ愛着を持って、DSair2などなど、塗装しごたえのある商品がありますので、自分色に塗装していただきたいと思ってます。

なぜキット品としてあるのか、もう一度、再考していただきたいと思います!GMやエンドウ、カツミのキットを、素組で組んで塗装せずに遊んでいる方はいらっしゃらないと思います!

みんな白だと、自分のDSair2がどれかわからなくなるかと思います。シールを貼ってる方もいらっしゃいますが、ウェザリング、塗装などなど、チャレンジしていただきたいなと思います。なお、失敗した方は、失敗の写真を公開していただければ、実費(1500円程度)にておかわりできますので、お申し出ください。
posted by yaasan at 19:40 | Comment(0) | 鉄道模型

2019年11月24日

パワーパック スタンダードSXが品薄

つい先日まで普通に買えていたパワーパック スタンダードSXが11月末現在、品薄になってるようです。再生産で、来年の1月に出荷予定とのこと。HACXで使用予定の方は、ご注意ください。

HACX4.jpg

なお、最終的にHACXを購入予定の方は3名という事なので、量産試作に移行しないこととなりました。しこしこ、私のほうではんだ付けして、お渡しする形になります。コントローラをコンバージョンすることや、エントリークラスというカテゴリに需要は無いということがよく分かった次第です・・・。

最初からDSair2に入るという需要のほうが大きい、ということなのだとつくづく思いました。
posted by yaasan at 17:44 | Comment(0) | 鉄道模型

2019年11月23日

DCC POWER HACK SX(仮) その3

サクッと動かせる、安価なDCCコマンドステーションということで、気晴らしに開発しているPOWER HACXですが、一通りの実装を完了しました。

HACX4.jpg

コンセプト:
・10000円弱の価格帯で最低限の機能を持つシンプルなコマンドステーションの提供
・ケースは安価な市販品(3000JPY程度)のものを流用できるようにする(コンバージョンキット扱い)
・電子工作ユーザーをターゲット

ハードウェア機能:
・定格1.5A, 3.8Amax 電流出力
・OLED 128x64ドットによる豊富な情報表示
・Arduino UNOベース、オープンソース・オープンハード

搭載している機能:
・車両操作(1-9999, 128speedstep固定, F0-F28操作可)
・ポイント操作(1-2044, うち1-256は内部で状態を記憶)
・CV読み込み
・CV書き込み

回路図:
DSSXHACK_SCH_r1.PNG

アートワーク:
HACX_AW_R1.png

スケッチ:
DShacx_20191123.zip

使い方:
・RESETボタンは線路電源ボタンになってます。LEDが常点灯で、線路に電源が入ります。
・進行方向と、速度調整ノブは常に操作可能。
・アドレスの下の空間はファンクション状態の表示。ファンクション操作モードではファンクション操作の表示に切り替わります。
・FUNCボタンを押すとファンクション操作モード。上下ボタンとEnterボタンで操作します。もう一回、FUNCボタンを押すと、アドレス切替モードに戻ります。
・HOMEを押すと、車両操作、ポイント操作が選べます。上下ボタンとEnterボタンで操作します。
・ポイント操作では、上下でポイントアドレスを操作できます。Enterで切替。

HACX_BUTTONS.jpg

メインメニュー画面:
HACX_OLED_MENU.jpg

車両操作:
HACX_OLED_LOC.jpg

ポイント操作:
HACX_OLED_TURNOUT.jpg

※電圧検出がおかしいですが、電圧検出用の抵抗値を間違えて付けたためです。
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一通り設計、動作確認を終えたので、頒布はどうするのか、悩んでおります。かなりアクの強い商品ですので、それほど数量は出ないと思いますが、表面実装部品を多用しているので、実装費などなどを考慮すると、それなりの数にしないと逆に赤字になってしまうという・・・。

人数が少なければ、有志限定配布で終わりにすることも考えてますが、とりあえず、パワーパックSX改造上等!我こそは!という方は、コメントかメールをいただければ幸いです。20人超えたら、Elecrowに実装を依頼して、DSair2KITのように配布にしたいと思ってます。目標配布金額は4800〜6800円の間。人数が多ければ安く、少なければ高いというわかりやすいシステム。とはいえ、パワーパックSXを買っても1万円を切るくらいにします。
posted by yaasan at 20:57 | Comment(1) | 鉄道模型

オープンサウンドデータ 第十四弾・第十五弾・第十六弾 ディーゼル三種

オープンサウンドデータで、以下のディーゼル三種のデータを公開開始しました。

特にキハ82はKATOからHOプラが今年、再販で販売されていますし、キハ181は過去にTOMIXから発売されていました。非常に活用しやすいディーゼルサウンドとなっているかと存じます。

それぞれ、異なるエンジンサウンドをお楽しみいただけます。

第14弾・DML30HSE キハ183系



第15弾・DMH17 キハ82系



第16弾・DML30HSE キハ181系

kiha181_1.jpg

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オープンサウンドデータを適用した車両を、どんどん、外部に発信していただき、多くの方の目に触れる機会を増やしていただきたいです。また、データをどんどん活用していただきたく、オープンサウンドデータの運営については、皆様の今後のご協力をお願いいたします。
posted by yaasan at 05:03 | Comment(1) | 鉄道模型