ワンコインデコーダ6 (for TOMIX N/HO)

 ワンコインデコーダ for TOMIXを、ワンコインデコーダ6に部品を合わせて改版しました。TOMIXの幅広タイプ室内灯に適合します。

 ブリッジダイオード「TS260S」や、モータドライバ「TB67H450FNG」がワンコインデコーダ6と同じ部品使用に変更になりました。
 従来の「BD6231」使用のワンコインデコーダ4ベースの基板は、こちらを参照ください。

すべてのTOMIX車両に適合するものではありません。幅広タイプの室内灯サイズです。幅狭タイプのサイズではありません。
車両によっては基板を削ったり、切断したり、ユーザによる創意工夫が必要な場合があります。注意してください。
スリム版よりも板厚が厚い1.6mm基板を使用しています。書込みのスマイルコネクタアダプタはスリム版でも使用できますが、コネクタ側のバネ防護のため挿抜は丁寧に行ってください。
部品やソフトは従来のワンコインデコーダ6と共通となっています。追加でチップ抵抗やLED等が追加で必要になります。



写真はfor TOMIXの組み立て見本です(約105x12.5x3.5mm)

通常のワンコインデコーダ6のページはこちらです。

 トピックス

2020.8.16 ワンコインデコーダ6ベースに改版しました。(使用部品、ソフトもワンコインデコーダ6ベースです。)

 はじめに...

 「値段・ワンコイン! サイズ・ワンコイン! DIY!」がコンセプトの「ワンコインデコーダ」シリーズの、TOMIX室内灯サイズの基板です。それが「ワンコインデコーダ for TOMIX」です。
 室内灯の用途としてサイズや部品設計をしたので、ワンコインとは言いづらくなってしまう面はありますが、安価に自作デコーダが作れるメリットは継承しています。
 TOMIXの室内灯(幅広)サイズ互換の基板となっており、LED付き室内灯デコーダとしての利用はもちろん、デコーダレス室内灯としても組み立てられます。

 デコーダを作成するための部品やソフトは従来のワンコインデコーダと共通になっているので、PICマイコンへの書込み器などは従来の資産がそのまま活用できます。
 みなさんの自作をサポートするため基板の頒布も行っています

  トマラン(外部コンデンサ用)回路、終電が不安定な車両への配慮を行っています。

  「ワンコインデコーダシリーズ」では部品の入手性を考え、秋月電子で入手可能な部品を中心に選定し、回路、ソフトの製作しています。
  また、機能・回路の簡素化による部品点数の削減による小型化と、半田付けしやすい比較的大きいサイズの表面実装部品にこだわり、製作しやすく、組み込みしやすいデコーダとなるように工夫を行っています。

ご注意:
・本サイトの情報を元にした製作等に関わる破損、傷害等につきましてはご自身の責任のもとでお願いします。
・ご紹介している方法は一例です。一部部品を規格外で使用している部分があり、最善の方法とは限りません。
 ご自身でもご検討いただければ幸いです。
・使用する部品の規格を確認のうえ必要であれば定数、回路の変更等をお願いいたします。

 概要

  NMRA規格のコマンドを受信し動作する室内灯DCCデコーダをTOMIX室内灯サイズで製作せきます。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。
 DCCデコーダとして製作する場合、マイコン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。8ピンのPIC12F1822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。
 Nゲージでは1両に一枚の基板を、HOゲージでは1両に2枚の基板(親基板、子基板)を使用します。
 室内灯以外に、モータ用、ヘッドライトユニット用の回路も搭載しています。(CV値でモータ用、ヘッドライト用を切替て使用。同時使用は不可)

特徴

  TOMIX室内灯(幅広)サイズの基板。室内灯デコーダを容易に製作できます。
  Nゲージでは1両に1枚、HOでは1両に2枚の基板を使用。
  部品を選んで取り付け、CV値を設定することで4種類の作り分けが可能。
   ・デコーダレス室内灯
   ・室内灯デコーダ+ファンクション用出力1
   ・室内灯デコーダ+ファンクション用出力1+両極性Fx出力
   ・室内灯デコーダ+ファンクション用出力1+モータ制御用(BEMFなし)
  上記以外にHO用の子基板としての組み立ても可能。
    (LED、抵抗のみ実装し上記いづれかの親基板に接続して使用)
  デコーダとしての性能は「ワンコインデコーダ6」と同様です。

  回路図


 回路図(pdf)はこちら

 回路図です。EAGLEで作成しました。

  組立タイプ別説明

 この基板は、使用用途やコスト等に応じて、「4種類のタイプ」に作り分けることができます。
 タイプ別  用途  機能 使用部品表 トマラン部品
オプション
 タイプ1 デコーダレス室内灯  デコーダレスとして線路から電源を得ると室内灯LEDを点灯させる機能です。
 タイプ2 DCC室内灯  室内灯DCCデコーダとして動作します。(室内灯+1系統のファンクション出力) A,B
 タイプ3 DCC室内灯/ライト制御  タイプ2の機能 + ライトユニット制御用(両極性Fx)出力 A,B,C
 タイプ4 DCC室内灯/モータ制御  タイプ2の機能 + モータ制御用出力(BEMFなし) A,B,C
 ※タイプ3、4の作り分けはCV値(CV30=0 or 2)の設定で行います。使用部品は同じです。
 ※集電不良によるチラツキ防止用のトマラン(蓄電)コンデンサのオプション(部品表D)はすべてのタイプに接続可能です。

 HO車両は1両に2枚の室内灯基板を使用するので、2枚目はLEDと抵抗のみを接続した子基板を使用します。
 タイプ別  用途  機能 使用部品表 トマラン部品
オプション
 子基板 HO用途 増設LED基板  タイプ1~4の親基板に子基板として接続して使用します。
 ※集電不良によるチラツキ防止用のトマラン(蓄電)コンデンサのオプション(部品表D)はすべてのタイプに接続可能です。

 部品リスト

 パーツは秋葉原の秋月電子で購入可能です。遠方の方はネット通販を上手に利用することも便利かと思います。
 基板については専用基板を、当サイトで頒布しています。従来のワンコインデコーダとほぼ同じ部品を使用しています。

 組立る目的により使用する部品範囲が異なりますので、先にどのタイプで組み立てるか決める必要があります。
 また、リスト以外に「ハンダとこて等の工具」、「PICマイコンのソフト書込み器」「スマイルコネクタアダプタ(スリム版)」の用意が必要です。

部品表A 基本部(電源回路、室内灯LED部)
部品 部品番号 仕様 個数 入手先 備考
チップ抵抗 R2,R3,R4 680Ω(430Ω~1kΩ程度) 3 頒布 3216サイズ
チップコンデンサ C1,C3 10uF/16V以上 2 秋月
ブリッジダイオード D1 TS260S 1 秋月 ※従来から変更になっています。
チップLED(白色) LED1~LED6 OSW50805C1C 6 秋月 電球色(同サイズ)も搭載可
専用プリント基板 PCB for TOMIX (幅広) 1 頒布
電極、バネ  -  N 集電用スプリング
TORM製 集電スプリング15mm
HO リン青銅板1.5X0.15
(IMONで入手可) 
2 模型店 各自工夫 

部品表B DCCデコーダ部
部品 部品番号 仕様 個数 入手先 備考
三端子レギュレーター IC3 TA78L05F 1 秋月 3216サイズ
チップコンデンサ C2 100uF/6.3V 1 秋月 3216サイズ
チップ抵抗 R5,R6 1kΩ(1kΩ~4.7kΩ程度) 2 頒布 3216サイズ
PICマイコン IC1 PIC12F1822-I/SN 1 秋月 SOP8
デュアルMOS-FET Q1 uPA2753GR 1 秋月 SOP8

部品表C モータ/ライト出力部
部品 部品番号 仕様 個数 入手先 備考
フルブリッジドライバIC IC2 TB67H450FNG 1 秋月 ※従来から変更になっています。
(実装向きも変更になっているので注意)

部品表D トマラン(蓄電)コンデンサ部
部品 部品番号 仕様 個数 入手先 備考
チップ抵抗 R7 100Ω(100Ω~470Ω程度) 1 頒布 3216サイズ
ショットキーバリアダイオード D2 SS2040FL 1 秋月 ※従来(v4)の部品番号D5に相当します。
電解コンデンサ 外付C 耐圧は16V以上
容量は100uF以上推奨
(容量多いほど効果ありますが、
サイズが大きくなります)
1 秋月

千石

リンク先は一例です

車両に応じて各自工夫

部品表E HO用 室内灯子基板
部品 部品番号 仕様 個数 入手先 備考
チップ抵抗 R2,R3,R4 680Ω(430Ω~1kΩ程度) 3 頒布 3216サイズ
チップLED(白色) LED1~LED6 OSW50805C1C 6 秋月
専用プリント基板 PCB for TOMIX (幅広) 1 頒布

秋月電子の情報はリンクのページからたどって見てください。
とくに通信販売で入手される場合は、単価、数量、送料で条件が変わってきますので、よく勘案してから注文しましょう。
小さい部品は紛失しがちです。またハンダ付けの失敗、熱での破損があるので、少し多めに注文をおススメします。

 製作方法

 「ワンコインデコーダ6 for TOMIX」の製作方法を紹介します。 

 ※説明図がVer4となっていますが、基本はVer6でも同じです。
  異なる点は「D1~D4のダイオード」が「ブリッジダイオードD1」になり、その関係で、「ダイオードD5」の部品番号が「D2」に変更、
  また、モータドライバが「BD6231」から「TB67H450FNG」に変更(実装向きも変更)になります。


  <特注>1番ピンの位置が「BD6231(左下)」から「TB67H450FNG(右上)」に変更になっており、IC2の向きが反対になっています。
  必ず
「基板の丸印」「ICの丸印」を合わせてハンダ付けします。

 タイプ別の部品搭載について説明します。

 基本的に、表面の基板中心の部品から取り付けして、外側に向かって行うと作業しやすいです。部品と部品の間が狭いので、順番を考えて半田付けを行わないと、作業がとても難しくなります。

 オススメの組み立て方は一旦タイプ1として組み立てて、2-3をジャンパをしたうえで、通電させて全LEDの点灯を確認します。
 ここで点灯しない場合は半田不良か、部品の向き、部品の破損が考えられるので対処します。
 その後、タイプ2,3,4とする方は追加の部品を搭載します。このとき、ジャンパを1-2に変更することを忘れずに。



 Ver6はブリッジダイオードに変更なので、基板上の印と、ブリッジダイオードの印を合わせてハンダ付けします。





 <特注>1番ピンの位置が「BD6231(左下)」から「TB67H450FNG(右上)」に変更になっており、IC2の「向きが反対」になっています。
        
必ず基板の丸印ICの丸印を合わせてハンダ付けします。







 組立実例(タイプ3/4)

 
 写真は旧VerのVer4の写真です。
 

 プログラムの書き込み


 車両に搭載する前に、PICマイコンにプログラムを書込みします。この時点で正常に書込み出来ないようであれば、半田付けをやり直します。
 あせらず半田付けをすることが大事です。部品が小さいので、私はマスキングテープで基板と部品を固定したうえで半田付けを行っています。
 ワンコインデコーダですが、Youtubeに製作方法を公開しています。
 https://www.youtube.com/watch?v=jVHtFC7sBj0

 PICマイコンへソフトを書込みする方法はこのページを参照してください。


 サンプルソフト


 サンプル用ソフトは「ワンコインデコーダ6」と共通になっています。

 ワンコインデコーダ6のサンプルソフトの項目を参照してください。

 注意:アナログ対応について
 アナログ対応はワンコインデコーダ6から非対応となりました。

 注意:CVの読み込みについて  CVの読み込みにはコマンドステーションから読み込みするときの応答として、消費電流の増加で応答しています。
 モータおよびライトを短い時間だけONの制御をおこない、消費電流を増やしています。
 モータ接続せずにデコーダを使用している場合や、ライトがLED等で消費電流が低い場合、応答が正常に認識されず、コマンドステーション側でCVの読み込み処理に失敗する場合があります。(電流値の目安はDCCの規格上60mA以上となっています。)

 基板の接続方法(車両への搭載)

 各タイプ別の車両に搭載方法について説明説明します。 オプションのトマラン(蓄電)コンデンサは各タイプ共通の接続になっています。
 ※説明図がVer4となっていますが、基本はVer6でも同じです。











 ユーザー取付事例  
 
 当方や、DCC電子工作連合の有志による搭載例です。

DesktopStation(やあさん)によるレビュー記事

 http://powerele.sblo.jp/article/187051646.html

当方のN、HO版製作記事

 http://webnucky.blog.fc2.com/blog-entry-254.html

当方のNゲージへの組み込みレビュー

 http://webnucky.blog.fc2.com/blog-entry-256.html

参考:HO専用版製作記事 (※部品の使い方等の記載あり)

 http://webnucky.blog.fc2.com/blog-entry-247.html


 トラブル解決(動作しないとき)  

・この基板に部品、特にLEDチップは小さい部品を使用しているので、ハンダ付け不良や、手ハンダの熱による部品破損するケースがあります。
 慣れている私でも10個作ると、2~3個は半田のし直しや、部品の交換をするケースがあります。まずはタイプ1として組み立てて段階的に完成させ、点灯確認するとハンダ付け不良個所の特定がしやすいです。

・書き込むソフトはマイコン型番が同じPIC12F1822のポイント用ではなく、通常のデコーダ用を書き込んで下さい。マイコン型番が同じなので、ポイント用ソフトも書き込めてしまいます。
 (私は一度ポイント用を書き込んで、常時点灯する事象に3分程度悩んだ挙句、プログラムの誤書込みに気づき修正したことがあります。)

・その他、ハンダ付け不良における、ポイントは以下の資料を参照してください。
 トラブル解決の進め方、掲示板に寄せられるFAQ等をPdfにまとめています。参考にしてください。
  WebNucky部品頒布(トラブル解決編)(pdf)はこちら

 CV設定  

 CV設定については、こちらのページを参照してください。ワンコインデコーダ6とソフトが共通なので、CV設定も共通になっています。

 室内灯用としてファンクション3を使用するときは次のCV値を設定します。
 このとき使用しないB側のファンクション設定も適切に行わないと正常に点灯しない点に注意してください。
  ファンクション番号の設定例 (基板搭載LED制御)
   ファンクション番号3(LED室内灯) CV35=4 CV36=0
   ファンクション番号12(Fun-B出力) CV33=0 CV34=128(ダミー設定し、CV33=16の初期設定のままとしない)

 タイプ3としてライトユニットを接続する場合は、両極性FxモードにCV値を変更してください。
  両極性Fxモードは CV30=2 です。

 タイプ4としてモータを接続する場合は、通常モードにCV値を変更してください。
  通常(モータ接続モードは CV30=0 です。

 DCS50Kで「AD4」と表示され4桁アドレスを設定するモードでは、本来Pagedモードのところ、DCS50KのバグのためDirectモードによるCV設定が行われる場合があります。このため、CV29が正常に書込みされない場合があります。この場合、CV29を新たに設定(CV設定値38)することで、使用可能になります。
 本デコーダでの4桁アドレス設定は、CV17,CV18,CV29を個別に設定することをお勧めします。詳細はCV設定ページを参照してください。

 最後に...

 ワンコインデコーダ同様、電子工作の経験があれば、自作DCCデコーダが作れると思います。
 半田付けミスさえしなければ短時間で仕上がってしまいますから、時間をかけて丁寧に作りましょう。
 自分で作ったDCCデコーダで運転を思い存分に楽しみましょう!
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