現在PICマイコンを使ってのNゲージ関連のコントローラ、制御盤、ターンテーブル、ポイントマシンなどの製作を並行して進めているが、遅々として進まず、作りかけでそのまま放置されているパーツやら、ものによっては買ったまま手つかずのパーツがいっぱい。特に作りかけのパーツは何とかしないと場所をとってしょうがない。ということで、ここらで運転台の木工、金工で作りかけているパーツを組み上げることにした。
Nゲージレイアウト・フィーダー用リレー
マイコンによるポイント転換制御もある程度形になってきたのでぼちぼちレールの位置決めができそう。
となると、次はどこにフィーダーとギャップを設けるか。
当レイアウトで想定している運転形態ではポイントの開通に応じてその先に給電する選択方式だと不都合がある。
ということで、かなりの数のギャップを設けて区間を細かく区切り、マイコンで制御したリレーによって必要な区間のみに給電することにした。
当レイアウトで想定している運転形態・・といっても大したものではなくごく一般的なものだともいえるが。
レイアウトには上り線、下り線、支線の3線区があり、それぞれの線区に対応した3つのコントローラがある。
当レイアウトではそれに加えて入換用のコントローラを持たせた。
例えば、機関区から出区するときは機関区から目的となる線(・・例えば支線)までの経路上に現在構成されている上り線や下り線のルートが交差していなければ、上り線や下り線の列車は走行させている状態で入換用のコントローラで機関区からの機関車を走行させることができる。
つまり、発点から着点までの経路上にない線区の列車は自由に運転できるように。
その制御の大元となる進路の構成は「Nゲージレイアウト用制御盤」もしくは「Web版コントロールパネル」で行う。
上り本線から上りホーム1番線に進入する経路を1つ、上りホーム2番線に進入する経路を1つなどと数えていくとすべての経路は70となった。
今回作ったNゲージレイアウト・フィーダー用リレー制御はその経路の制御に従って、どの区間にどのコントローラの出力を割り付けるかというもの。
・・・上り線、下り線、支線のほぼすべての区間に入換用のコントローラのフィーダーも重なるので、上り線、下り線、支線のコントローラと入換用のコントローラの出力が同時に一つの区間に給電することがないように制御するのが主目的となる。
5V 2チャンネル リレー モジュールを使用した。
1つのリレー モジュール=2個のリレーで左右のレールへの給電と停止を行う。
(写真上) マイコン側からの配線を接続する側。
5Vの電源と制御用の回路がある。
制御用の回路をGNDに落とすとリレーの接点が閉じる。
2個のリレーがあるので制御用の回路は2回路あるが、2個のリレーは同時に同じ動作をするように配線した。
(写真上) リレーの接点側。
NO(Normally Open)とNC(Normally Close)がある。
今回はNC側を使用。
(写真上) リレー モジュールを制御するマイコンはPIC16F886。
1つで16個のリレーモジュールを制御できる。
PIC16F886の出力はトランジスタアレイTD62083を介してリレー モジュールの制御回路に。
どのリレーを動作させるかはルートの制御を行うRaspberryPi、中継/ローカル制御を行うPIC32MX120F032BからI2Cでコマンドを送信する。
(写真上) レイアウトのメイン台枠上にあるフィーダーを挿入する区間は31区間。
なので、2つのPIC16F886を使用することにした。
(写真上) フィーダー用リレーとPIC16F886を取り付けたものを2ユニットとして作り、レイアウト台枠の側面に取り付けることにした。
(写真上) レイアウト台枠の側面に取り付けた様子。
(写真上) 下から覗くとこんな感じ。
リレーが閉じているとLEDが点灯するので確認のため台枠の側面に取り付けた。
これならリレー モジュールの交換も容易である。
ちなみに、計31個のモジュールがあり、62個のリレーがある。 今回購入したものの中に1個リレーの動作不良があった。 やはり、容易に交換できるように考慮しておくことが必須のようである。
