「Smile BiDi-Repeater Mini」のLCD基板を設計しました。
片持ち(キャンティレバー)の基板ですが、搭載部品が少なく軽いので強度的には問題無いと思います。(t=1.2で製作します。)
LCDはバックライトの有無どちらにも対応しています。
「Smile BiDi-Repeater 8A」の基板は(一応)完成しているのですが、スケッチの管理面から、「Mini」とマイコン端子を共通化する為に再修正をするべきか?ちょっとばかり悩んでいます。
「Smile BiDi-Repeater 8A」、「Smile BiDi-Repeater Mini」及び「突入電流防止基板」の評価機を一気(一度)に組み立てしました。
一気にとは言ったものの、延べ4晩掛かりました。共通部品が多いので一斉に組み立てしたのですが、これは正解だったのか?
スケッチを書き込み、試運転をしていきます。
「Smile BiDi-Repeater 8A」は、スケッチも実用レベルなので問題無く車両アドレスも表示されて、FANの動きも良好です。
「Smile BiDi-Repeater Mini」の方は、最適化は未着手ですのでFANは回りませんが、BiDi制御など基本部分は動きますので動かしてみます。
問題無く車両アドレスも表示されています。
「突入電流防止基板」は当然、何事もなく動きました。
試運転の前に頭を悩ませたのが、MINIの試作1号機です。
LCDが表示されなくなったので、別のLCD基板と交換したりいろいろ調べているうちに、基板裏側に火傷しそうな熱い物を感じて確認すると、ACS711がチンチンに温まっていました。
LCDの不点灯とは無関係と思いつつも、交換しました。
しばらくすると、今度はマイコン周りから煙が上がって来ました。
スケッチの書き込みが出来なくなっていたので、マイコンを交換。
昨今の半導体不足の中で、328Pの交換は痛いところであります。
マイコン交換後は、LCDのバックライトが暗いし、なんだかんだでLCDとLDOも交換。ACS711と328P-AU、LCDにLDOと1000円くらいの部品代が掛かりました。
で、結局何が悪かったのかと言いますと、LCD用ピンソケットの信号線の断線でした。LCDの付け外しを無限に繰り返していたので、スルーホールとパターンに無理が掛かってしまったようです。
修理ついでに、LDOには適当なヒートシンクを貼り付けしてみました。それでも50~60度位に熱くなっている様な気がします。更にLCDのバックライトも結構熱持っています。実使用時にはモータードライバーも熱くなる事を考えると、まるでヒーターの様になる可能性が・・・。
5V電源はDC/DC化し、標準LCDはバックライト無しにする方向で考えてみます。
LCD基板を作るのだったら、敷地を広げる事が出来ますので、表面実装部品を使ったDC/DCコンバータ―も一緒に組み込む様にしようか?どちらかと言うと村田ロームのDC/DCを裏側に付ける方が作業は楽ですね。
まだまだ先は長い。
以下追記
なごでんさんに、中華DC/DCコンバータ基板を教えていただきました。現時点でそれが一番良さそうな感じです。
例年、お盆休みに帰省すると、概ねPCや通信インフラの保守作業を行って時間がつぶれてしまいます。
昨年は帰省出来ず、保守を怠ったため?10月くらいから「ネットに繋がらない」症状が出ていました。すぐに代用品を届けていたので今までそちらを使って貰っていたのですが、そろそろ面倒を見て貰いたいと、12日夜に送られて来ました。
PCを立ち上げると、5分程度はネットに繋がっていますが、それ以降は繋がりません。なぜだか、Windowsのアップデートについては、受信して更新をしています。一部の更新を終えると、今度は更新自体がエラーで進まなくなりました。
検索してみると、それらしき情報が有って、いろいろ試しても改善しません。
ここまでで2日、どうにもならないので、母愛用のノートンを一時削除すると一歩前進。ネットが切れる事は無くなりました。何処ぞやの学**会の如く「悪者はやはり外国来の博士か!」
ネットが繋がるようになったので、今度はアップデートの失敗についての作業に移ります。方々検索し、ある動画の通りに「BATファイル」を作って実行すると、どうやら更新してくれている様です。
2時間ほど待つと、最新仕様「21H1」に生まれ変わりました。
私の影響で母は30年近くPCを使っています。ですので一太郎や三四郎が現役で動いています。ここは重要でしたので動作確認出来て一安心です。
更新途中で、「ATOK2009は使えないからバージョンアップせよ」と言っていたのですが、何だか動いているようです。よく見ると、ATOK2017も入っていてこちらが動いていました。2009は削除しました。
有線、無線ともLANが繋がる事を確認して、ひとまずここで作業終了です。
このノートPCは、i5-2520Mと4GBのRAMでOSは32ビットでHDD仕様です。代用品はたしかi5-560Mくらいでメモリは4か8GB、256のSSDを積んであったと思います。これをそのまま戻した所で、遅くて耐えきれない様な気がします。
Windows11も出ることですし、買い替えを進めても良い頃合いですね。
但し、Win11では置いて行かれる部類になるみたいですが、「Sandy Bridge」レベルのCPUを積んでいれば、8GBメモリ、SSDと合わせて使う事で、一般人になら今でも現役で戦えるスペックなんですよね。Win10のサポートが切れるまでは、使っていても良いかと思います。
ノートPCのお手入れついでにもう一つ、息子に使わせていた「i7-2600K」の自作PCですが、息子が「9900K」のPCを購入してから、数年間放置状態だったので、Win10にアップグレードしてみようと作業を始めました。
Windows10が走り出したものの、キーボードやマウス、おまけにUSBメモリーさえ認識しないので、過去の遺物を投入。PS2-USBのアダプタも投入して、何とかSFCなど掛けても良くなりません。デバイスマネージャーを見ると、オンボードのUSBが全滅では無いですか!
どうにかならないかと、更に過去の遺物を引っ張り出して来ました。
PCI用のUSB2.0ボードとPCIe用のUSB3.0ボードです。空いたスロットに差し込むも・・・。
ダメです。すべて弾かれて全滅です。問題が有るので、Windowsが使用を停止しているそうです。
やはり、玄人志向は一般向けでは無いので、置いて行かれている様だ。
もう疲れました。
CPUは、i3-2120Tの載っているPCに廻して使う事にします。
取り外した2120Tは、cerelonPentiumの乗った自宅サーバに行くか、会社置きのPentiumcerelonと積み替えるかな。どちらかと言えば後者が良いかな。
玉突きで、会社に2120T、サーバーにPentium確定です。
これで、お盆休みの3日がほぼわりました。そして今のところ電車関連は触っていない。
こちらも、気付かない間に記念品が追加されていた様です。
埼玉県 鶴ヶ島市(KATO)
今回は、Nゲージ5種類です。
G019-21 Nゲージ[赤と青のコントラスト。EF70+旧型客車展示セット](動力付き)(50000)
G020-21 Nゲージ[異色の存在。茶色のEF65+ク5000展示セット](動力付き)(50000)
G021-21 Nゲージ[東海道を駆けたマンモス。EH10+コキ5500展示セット](動力付き)(50000)
H029-21 Nゲージ[日本海を背に夜汽車は行く。寝台急行「きたぐに」展示セット](動力付き)(70000)
J008-21 Nゲージ[昼夜兼行の万能特急電車!583系展示セット](動力付き)(100000)
今回、馴染みのある車両は有りませんでした。
「Smile BiDi-Repeater 8A」、「Smile BiDi-Repeater Mini」の続報です。
スケッチの修正も済んで、リレーが意図通りに動く様になりました。
大変窮屈では有りますが、アクリルケース内に収める為に、FANは2510タイプを取り寄せました。全体の風量は大分落ちますが、近傍に置けるので試験にかけてみようと思います。
ただ、FANのケースが26㎜角くらいあって、25㎜のスペーサーとは微妙な関係。
「Mini」のLCDの調査ですが、STACKも含めて回路図を眺めていても回路に間違いが無いので、電圧測っているとRESET信号に違いが有りました。
確認の為にSTACK試作機を持って来て見たら・・・。
あっ、ジャンパー・・・。初代リピーター試作機からRESETの端子を変更していた事を思い出しました。
「Mini」のLCDに、ジャンパー追加して、表示出来るようになりました。
LCDの基板は、DSmainR5のLCD基板のリユース品です。(使い勝手が良いので、捨てる在庫を全部送って頂いたものです。)
元々動作確認の為にLCD用の端子を付けただけで、本来外側に付く予定でした。
何とも不思議なもので、外側なら考えること無く削除出来そうですが、内側に付くと何だか「間違って横向きに付けてやがる。」感が出て直したくなります。
この基板を横向きに作り直せば、LCDオプションの設定が出来ますな。(スペーサーの具合が良ければ、標準装備でも良いかも知れませんね。)
う~んと、C基板で作れたという事は・・・B基板で「TB6643KQ」を3個積めるんじゃね?と考え始めた奴が、約一名。
今回頼んだ基板の中で最初にやるべき物だと思いますが、最後になってしまいましたね。
残った2枚の基板、「Smile BiDi-Repeater 8A」、「Smile BiDi-Repeater Mini」を同時に組み立てました。
「Smile BiDi-Repeater 8A」のスケッチですが、今回の基板で一部端子を変更しているものの、前回の物を使っています。モータードライバーの制御に使っていた端子を、リレー制御に使いますが、双方ONにする制御ですので、細かい負荷試験をするのでなければ問題無く使えます。
こちらは、特に問題無く車両も動きましたので、ほっとしています。
MINIの方は、さらに古い試作機の改造後のスケッチを使って、試運転しています。スタックの時点で変更した部分については、いろいろと最適化されていないですが、リピーターとしての基本部分は動きます。
こちらも、問題無く車両は動きましたが、LCD部分が上手く動いていません。LCDが意図した方向と違う方を向いていたりするので、I2Cの配線辺りに間違いが有りそう。
暫し、眺めて原因究明します。
次のお題は「突入電流防止基板」です。基本回路の設計は「なごでん」さんですが、多忙で手が出せないとの事なので、私が作る事になりました。
上が今回作った基板で、下側は「なごでん」さんがCNCで製作したオリジナルの基板となります。
変則サイズの基板ですので、アクリルサンドイッチの形状とする為、わざわざC基板サイズに拡大して製作しています。
DSair2にて動作確認をして、問題無く切り替え動作をする事が確認出来ました。
動作としては、
1.DCC信号が入力されると当初はサーミスタを通して出力に信号が流れます。
サーミスタは冷間時の抵抗が大きく、電流が流れ温度上昇すると抵抗値が極小となります。抵抗値が大きい間に、各所のコンデンサをゆるりと充電してしまう事で、突入電流値を抑える働きをします。
2.信号入力と共にタイマーICのカウントが始まり、設定した時間が経過した時点でリレーをONして、サーミスタをバイパスします。
この時点でのサーミスタの温度にもよりますが、多くの電流がリレー接点側を流れる事で、サーミスタの電流が抑えられ温度が低下していきます。温度が下がると抵抗値が増えて、サーミスタには電流が流れなくなり、環境温度まで低下します。
注意点
DCC信号のON/OFFを繰り返し行った場合など、サーミスタの温度が高い場合、正常に突入電流を抑える事が出来なくなります。上の説明の通り、高温時は抵抗値が非常に小さくなる為です。サーミスタが程よく冷めるまで待ってから起動すれば、機能は自動的に回復します。
テスト風景です。
VRで切り替え時間を設定する事が出来ます。大凡5秒から中立位置で14秒程度となっています。(12VのACアダプター使用)
切り替え時間については、DCC信号の電圧によって多少左右されますので、適宜設定していただく事になります。また切り替え時間を長く設定すると、サーミスタが温度上昇して、冷却までの待機時間を多く必要とする事になります。現地にて、モータードライバーがOCしない程度に程良く調整してください。