アクセサリデコーダ(ポイント用) Page1/4

部品代1000円で作るアクセサリデコーダをご紹介します。

車載用ワンコインデコーダ2はこちら、車載用FLデコーダはこちらです。


 トピックス

 2009.10.17 ソフト更新(Ver0.91)、回路図変更(Ver1.2) DCC読み取り精度向上対策(ソフト:タイミング調整、ハード:フォトカプラ応答性改善)
 2009.8.20 部品配置図修正
 2009.7.19 部品の詳細紹介ページ、および、製作方法の詳細についてページを追加しました。(4ページ構成に変更)
 2009.7.16 部品の一部追加(C4 0.1uF)および、一部変更(78L05)を実施。回路図、部品表を変更しました。
 2009.5.29 部品名など誤記修正。一部追記。部品表から部品の入手先のリンクを張りました(参考)。
 2009.5.24 「ワンコインデコーダ」の技術を応用したポイント用アクセサリデコーダを作成しました。機能はDS52相当です。是非作ってみてください。


 はじめに...

 このデコーダは、ほとんどの直流2線式コイル式、3線コイル式のポイントマシンを制御することができます。

 このデコーダ1個で2回路(回路A、回路B)までのポイントマシンを個別に操作できます。

 ねじ止め端子を使用していますので、電線の接続が容易です。(各社のポイント用コネクタは途中で切断して接続します。)

 DCCパケットの解析等、「ワンコインデコーダ2」の技術を応用することで作成しています。

 車載デコーダのように小型に作成しなくても実用になりますので、DCC自作入門用にお勧めです。


 概要

  NMRA規格のコマンドを受信し動作するDCCのデコーダです。ただしNMRAが規定するすべての内容を盛り込んではいませんので、準拠とは申しません。ご注意をお願いします。

 マイクロコントローラーには電子工作で人気のあるマイクロチップテクノロジー社のPICマイコンを用います。ワンコインデコーダではPIC12F683やPIC16F684を使用していましたが、部品価格の低減のため、PIC12F629を使用することにしました。このためDCC信号を正しく読み込ませるためにフォトカプラを使用しています。プログラムは、アセンブラソースとHEXファイルを公開いたします。

 電源には車載デコーダと同じくDCC信号電流を整流しDC12Vを生成しています。また、マイコン回路自体は5Vで稼動させるので、78L05を搭載し、5Vを生成しています。PICマイコンでポイント転換を制御できる信号を生成します。トランジスタとFETによるハーフブリッジ回路を使用し、コンデンサの充電放電方式とすることで、誤作動時のポイントマシンの焼損を防止しています。(FETブリッジ回路はしみずさんのページを参考にしています。)

 フォトカプラの逆耐圧制限用のLEDは線路電源表示灯としてDCC信号入力時点灯するようになっています。回路A、回路Bの「t」「c」の制御状態を各LEDで表示します。



 特徴

  このデコーダ1つで2台のポイントを個別に制御できます。

  アドレスの設定はDS52と同じく、プログラムジャンパによりプログラムモードに切り替え実施します。

  各回路の「t」「c」の制御状態をLEDで表示します。

  線路電源の状態をLED表示します。)

  一般的に入手できる部品のみで作成でき、再現性が高いです。


 製作事例

  ユニバーサル基板に作成した事例です。部品数が多いのと、電解コンデンサが大きいので、詰め込むのに苦労しました。動作確認はKATO4番HOポイントで実施しました。


 回路図

 回路図(pdf)はこちら (2009.10.17更新)

 回路図です。BSch3Vで作成しました。



 回路の説明

 回路を簡単に説明しておきます。

 レールからの電力をブリッジダイオードを介して整流します。電流容量は大きいほうがよいのですが、ここでは1.5Aのダイオードブリッジを使用しています。整流した電源がポイント転換用の充電放電回路の電源になります。

 ダイオードを介して47μFの電界コンデンサで平滑し3端子レギュレータIC(7805)を用いてPICマイコンの電源となる5Vを得ます。

 レールからのDCC信号は680Ωの抵抗を介してフォトカプラに入力します。フォトカプラの逆耐圧制限用にLEDで線路電源の表示を行っています。

 フォトカプラの出力はPICマイコン(PIC12F629)のGP3端子に入力します。マイコンでソフト処理されたポイント転換信号はGP1,2,4,5に出力されます。

 トランジスタとFETによるハーフブリッジ回路を使用し、コンデンサの充電放電方式とすることで、誤作動時のポイントマシンの焼損を防止しています。

 一方、GP0端子はプログラミングジャンパーの設定状況用で、プルアップで通常時、GND入力でプログラムモードとなります。

各端子の使用方法は次のとおりです。(入れ替える場合はASMソースを直してください。GP3が入力専用なことに注意)

 GP0 ; プログラムジャンパー入力
 GP1 ; 回路A出力(FET用)
 GP2 ; 回路B出力(FET用)
 GP3 ; DCC信号入力(推奨)
 GP4 ; 回路B出力(LED用)
 GP5 ; 回路A出力(LED用)


 部品リスト

 パーツ集めで秋葉原等の電気街に足を運ぶのも電子工作の楽しみのひとつですが、最近はネット通販を上手に利用し部品あつめをすることも便利かと思います。

 特に通販で特定のお店を利用しなければ入手できないパーツはありません。パーツ点数は若干多いですが、種類は少ないと思いますので頑張って集めて下さい。

 表中の金額は当方で利用したお店を参考に見積しています。部品の纏め売りで単価が安くなっている部品を私が良く利用するので少量の部品を調達すると割高になる場合があります。まとめ買い欄に「@」印があるものはまとめ買いした際の単価を示しています。

 市販品と比較し安価(1000円以内!)にすることができました。

 また、リスト以外に「ハンダとこて等の工具」、「電線」等の用意が必要です。

   アクセサリデコーダ部品表  (2009.10.17更新)

種類 品名、規格 数量 単価 小計 備考 主な入手先 まとめ買い
IC PIC12F629-I/P 1 80 80 DIP8 秋月  
78L05 1 20 20 相当品可
7805可(ピン配列異)
秋月
トランジスタ 2SC1815 4 5 20 相当品可 秋月
FET 2SJ380 2 100 200 相当品可 秋月  
2SK2382 2 100 200 相当品可 秋月  
ブリッジダイオード 700V 1.5A DI1510 1 19 19 AM1510他相当品可 秋月
ダイオード 1N4007 1 5 5 相当品可 秋月
LED (φ3mm) 1 3.5 3.5 相当品可 秋月
2 4.5 9 相当品可 秋月
2 5.5 11 相当品可 秋月
フォトカプラ TLP621-1 1 20 20 相当品可
TLP521-1,PC817C
秋月
抵抗器 1/6W 680Ω 2 1 2   秋月
1KΩ 4 1 4   秋月
4.7KΩ 9 1 9   秋月
10KΩ 4 1 4   秋月
電解コンデンサ 47μF 35V 1 10 10   千石  
2200μF 35V 2 100 200   千石  
積層セラミックコンデンサ 0.1μF/50V 1 10 10   秋月
ターミナルブロック 2ピン(青)小 3 20 60   秋月  
ICソケット 8ピン 1 10 10   秋月  
ユニバーサル基板 片面ガラスCタイプ 1 60 60 相当品可 秋月
ピンヘッダ 2ピン 1 40 40   秋月
      合計 996.5    

 あと、アドレスプログラム時に必要になるピンヘッダ用のジャンパーピンは秋月電子でも取扱はありますが、パソコンのパーツ売り場などでも売っていますし、パソコンパーツから取り外したものを流用してもいいと思います。

   入手先のお店の情報はリンクのページからたどって見てください。


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