Web Nucky Blog

MPLAB SNAP 等の外部から電源供給をする必要のある書き込み環境でも

使用可能になる「PICKit / SNAP アダプタ」について、

解説ページの作成を行い、本日より頒布サイトで頒布を始めました。

解説ページ

　http://web.nucky.jp/dcc/smileconadp2/smile-con-adp2.html

頒布サイト

　http://webnucky.cart.fc2.com/ca6/55/p-r-s/

　以前より、開発を進めて参りました「ポイントデコーダ３　FPM3」について、本日より頒布を始めました。

　頒布サイト

　　http://webnucky.cart.fc2.com/ca12/53/p-r-s/

　解説ページも作成済ですので、ご興味ある方は、ご参照ください。

　解説ページ

　　http://web.nucky.jp/dcc/accdecoder/fpmdecoder3.html

　昇圧完了まで動作を待つ機能により安定的に転換動作できるようになりました。

　試作時に少々気になった部品の干渉についても改善を行い、高さ20mmの電解コンデンサとすることができました。

　次期ポイントデコーダの検討・試作を進めています。

　ポイントマシンの数が多いシーサス（両渡り）ポイントでも安定して動作するように電圧を昇圧させパワーを蓄える仕様としています。

　中国から試作基板が届いたので、早速、部品をはんだ付けしてみました。

　ＰＩＣマイコンとモータドライバの間隔がギリギリです。搭載できましたが改善が必要と思います。

　他にも1/6W抵抗やコンデンサ等のランドが小さいので大きくしてハンダ付けしやすくする、LEDの部品向きの誤りを防ぐための極性表示を追加、直径16mmの電解だけではなく18mmにも対応させ背の低い電解も搭載できるようにする等の基板の改良を行おうと思っています。

　マイコンはPIC16F1823を使用しており、ソフトはPIC16F630版のアクセサリデコーダをベースに、以下の機能を追加しました。

　・CVによる昇圧電圧設定の変更

　・PWM出力による昇圧機能

　・ADコンバータによる昇圧電圧監視機能

　・昇圧によるチャージ中にDCCから転換命令を受信するとチャージ終了まで待ってから動作する機能

　12Vのアダプタですと、20V設定時、チャージに２～３秒程度かかります。

　15Vのアダプタですと、20V設定時、チャージは１秒以内に完了します。

　もう少し耐久試験やテストを行い、ドキュメントの整備なども進め、頒布に向けて準備していきたいと思います。

　次期ポイントデコーダの検討を始めました。

　ポイントデコーダを使用する中で、TOMIXやKATOのシーサス（両渡り線）ポイントは、１つのポイントにポイントマシンが複数あるため転換不能となるケースがあることが、ユーザーの皆様からの情報でわかっています。

　当方でも製品を取り寄せて実験したところ、同様な結果を得ています。

　現状のポイントデコーダでは以下の問題が分かっています。

　　・DCC電圧をブリッジダイオードで整流しただけであり、線路電圧以上の電圧を得られない。

　　・使用しているモータドライバが入手性を優先して選んだTA7291であるため

　　　内部抵抗がたかく、抵抗値が低いマシン（台数の多いポイント）では不利になる。

　次期ポイントデコーダでは以下の改善を行いたいと考えています。

　　・DCC電圧を倍電圧整流か、LCによる昇圧チョッパで高電圧を得て、

　　　ポイント転換用電力を増強する。

　　・モータドライバをTB6643KQに変更し、内部抵抗を低く抑え、

　　　抵抗値が低いマシンにも有利にする。

　そこで、昇圧チョッパの実験を行いました。やあさんの情報やfujigaya2さんの情報、そのほかDCC電子工作連合内のアイデア等を参考にしています。

　マイコンは8ピンではなく14ピンのPIC16F1823を選定して、開通方向表示用のLED出力を維持する前提としています。机の上が汚くて恥ずかしいですが、実験風景です。

　DigitraxのDS52の回路を参考に、100uHコイル(2A)に直列に51Ω抵抗(3W)を入れる回路としています。

　DSmainの12VのACアダプタを繋いで実験開始です。

　PWMキャリアは31kHzで実験を開始しましたが周波数を高くして124kHzあたりが一番高い電圧の20V程度を取り出せています。抵抗を22Ωぐらいまで下げると25Vも余裕で生成できるのですが、抵抗の発熱が大きくなるのでどうしようかもう少し実験を重ねて検討しようと思案中です。

　同様に、コマンドステーションの突入電流を踏まえると抵抗値は高いほうがよく、このあたりのバランスをどう設計するかが鍵となりそうです。

　PICマイコンの製造元からMPLAB SNAPという安価な書込み器が発売されたことは以前ブログでもご紹介しました。（秋月電子でも購入可能です）

　書込みターゲットに電源が供給できないこと以外は、安価であることや最新のPICにも対応していることから無視できない存在です。

　ワンコインデコーダ製作やDCC機器の自作の際に、MPLAB SNAPを使用して気軽に書込みできるアダプターを作ってみました。

　「PICKit / SNAP Adapter」と名付けました。

　以下は、MPLAB SNAPと接続した様子です。

　もちろん、PICKit2/3/4でも使用可能です。（以下はPICKit3と接続した様子）

　PCに接続したPICKitやMPLAB SNAPとは別に、5V電源供給用のMicroUSB端子を設けて、スイッチと5V供給時の表示用LEDを設けました。

　ワンコインデコーダで使用しているスマイルコネクターはもちろん、ゼロプレッシャーソケットも１４，１８ピンそれぞれ実装できるスペースを有し、PICマイコンの書込み用にも利用できます。

　最初はSNAPから無理やり5V電源を取り出すことを考えたのですが、作成したワンコインデコーダの組み立てに失敗してショートしている基板を挿入した際にパソコンを破損する危険性があることから、あえて5V電源を外部から別に供給する設計としてみました。

（PICKitやSNAPの回路はある程度ショートに考慮されているが、PCのUSBの5Vが直にデコーダ類に供給される回路とした場合、製作に失敗した際にダメージが大きくなることを避けたい。）

　これなら携帯電話用に多く市販されている5Vのアダプターを使え、また壊れても良いアダプタを使って経済的なダメージも最小限とすることができそうです。

　準備が整い次第、頒布サイトでも頒布を行う予定です。

　純正のPICKit3/4が高価で今までワンコインデコーダの製作導入に躊躇されていた方のハードルが少しでも下がることを期待しています。

　みなさまもぜひ、自作DCCの世界に足を踏み入れてみてください。