for TOMIX ver4 (このページは旧Verです）ワンコインデコーダ４ （for TOMIX N/HO）
サイズワンコイン！部品代ワンコインのワンコインデコーダシリーズに、TOMIX 室内灯サイズの基板が登場しました。
2020.8.16 ワンコインデコーダ６ベースに改版しました。こちらのページを参照ください。）
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4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４のページはこちらです。
トピックス
2020.3.8 新規公開。頒布開始。
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」に、TOMIX室内灯サイズの基板が登場しました。「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４」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。 | Ａ | Ｄ |
| 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 | Ｄ |
| 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 | Ｄ |
| 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 | Ｄ |
※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。 | Ｅ | Ｄ |
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 | |
| ショットキーバリアダイオード | D1～D4 | SS2040FL | 4 | 秋月 | |
| 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 | BD6231F-E2 | 1 | 秋月 | SOP8 |
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 | D5 | SS2040FL | 1 | 秋月 | |
| 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４ for TOMIX」の製作方法を紹介します。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。
組立実例（タイプ３／４）
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4」と共通になっています。
通常はＨＥＸファイルをＰｉｃｋｉｔ２等のライターでマイコンに書き込んでください。書込み方法はこちらのページを参考にしてください。
参考までに、ソースファイルも置いておきます。動作方式の解析、改良等に活用ください。ＭＰＬＡＢでアセンブルしてください。
動作しない場合の調整方法は下述いたしますが、自己責任でのご利用をお願いします。当方でのサポートも致しかねます。
すべてのDCC環境で、動作保証するものではありません。
なお、著作権は主張します。改良版を作成される方は出典を表示のうえ、公開してください。その際、ご連絡をいたければ、リンクを張らせていただきます。
（無断転載は禁止します。また、商業目的の利用も禁止とします。）
尚、ファイルは右クリックし対象を保存を選択して下さい。保存すると拡張子がtxtになる場合がありますので適宜hexに修正してください。
（Ver0.94beta） 書込み用 ＨＥＸファイルはこちら 2019.03.17 ※ConfigBIT変更(LVP_ON)PICkit3書き込みエラー回避
（Ver0.92beta） 書込み用 ＨＥＸファイルはこちら 2018.11.04
（Ver0.94beta） プログラム改良用 ＡＳＭソースファイルはこちら 2018.11.10 ※ConfigBIT変更(LVP_ON)PICkit3書き込みエラー回避
（Ver0.92beta） プログラム改良用 ＡＳＭソースファイルはこちら 2018.11.04
（DCC信号の0/1判定部はしみずさんのページのDCCデコーダを参考にしています。）
注意：アナログ対応（非推奨）について
アナログ対応は簡易機能で、レールの電圧極性を読み取り、モータドライバの方向制御をおこなっているだけで速度制御は供給電圧がそのままモータに加わるようになっています。ＰＩＣマイコンが正常に動作するのには約８Ｖ程度（３端子レギュレータのドロップ含む）の電圧が必要であり、特にＮゲージ等のモータ容量の小さい模型は低速運転が効きない場合があります。ＤＣＣ運転がメイン機能で、アナログ対応は、あくまで簡易機能とお考え下さい。（ＣＶ初期設定でもOFFにしてあります。）
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。
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４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！