仕切り直し、Ｎゲージレイアウトの製作２－５ [鉄道模型レイアウト製作]
こんにちは。
再び始めた鉄道模型 N ゲージレイアウトの製作 5 回目です。
台枠と路盤が完成しましたので、レールを敷きはじめました。
レールは Peco のフレキシブル N ファインを使っています。複線エンドレスの本線部は PC 枕木、待避線や留置線は木枕木にしました。
ギャップとフィーダー位置は下図のようにしました。A1, A2・・・は両ギャップを入れて電気的に分割した区間とフィーダー名を示します。
#1, #2 の 2 台のコントローラーで列車を動かす電源を供給します。同時に 2 列車が走行できます。長くなるので細かい説明は抜きにして、それぞれの区間に供給できる電源は上表の通りとしました。
これを元に絶縁ジョイナーでギャップを入れながら線路を敷きます。フィーダー部分は、電源を供給するケーブルをレール裏面に直接またはジョイナー裏面に半田付けする方法としました。
また敷く前に、レール側面をタミヤアクリル塗料レッドブラウンで錆色に塗色しておきました。そして 2mm 厚のコルクシートの上に合成ゴム系接着剤で接着しました。ただし曲線先端部はレールの反発力が強いので 2mm 厚のプラ板の上にエポキシ系接着材でがっちり固定しました。
長方形のモジュールを L 字に連結するのですが、連結部は Tomix のバリアブルレール、その前後も Tomix のレールとしました。Peco のレールとの接続は Tomix のジョイナーを加工して接続しました。この部分は 2mm 厚のコルク板では高さが合わないので 0.5mm 厚の厚紙を上乗せして高さを合わせました。
ポイントマシンを取り付ける場所に開けた大きな角穴をふさぐため、レールとポイントマシンの隙間を埋める路盤を 4 種類の形状に切り抜いた厚紙を組み合わせて作りました。
色を塗って取り付けるとこんな感じになりました。
正直言って、フレキシブル線路を敷くのは超面倒です。直線は真っ直ぐになるよう手で地道に調整しました。曲線部はある程度路盤に合わせた後、ニッパで切断して路盤に敷きなおしましたが、曲がり具合を微妙に変えるとレール先端が互いにずれて、隣のレールとうまく接続できず調整に手間取り、1 本レールを敷くのに 2, 3 時間かかった場所もあります。あらかじめ画鋲で路盤に固定した上で先端を浮かして切断したほうがきれいに接続できました。
レールを敷くだけでも時間がかかるため、線路が立体交差する下側部分を除き、複線の片側のみレールを敷いて、まず先に単線で周回運転ができるようにする予定です。それでもまだ 1 ヶ月以上かかりそうですが・・・
毎日天気が悪くて出かけるのが億劫になっている雪の季節をチャンスにし、できるだけ工事を進めたいと思います。
今回の進捗はここまで。
列車やポイントのコントロールは、まずは手動で行うことを前提に進めていますが、並行して自動制御を行いたいという夢があります。
自動制御のコア部分はラズベリーパイを使う計画です。そのためにラズベリーパイに慣れておこうと思います。
「Raspberry Pi とブレッドボードで電子工作」という本に載っている「温度・湿度計」を作ってみました。はるちゃんの居場所付近に設置、測定した温度と湿度を 5 秒毎に交互に表示中・・・
本に掲載されていた回路をほぼそのまま使っています。ただし温湿度センサー AE-HDC1000 が見つからなかったので、同じ I2C インターフェースの「SHT31 使用 高精度温湿度センサモジュールキット」を秋月電子から購入して使いました。
プログラムは本に掲載されていた C言語のソースを参考にしながら新しく作りました。素晴らしいソースを書けている自信はないのでソースを載せるのは勘弁してください。要点のみ書いてみます。
SHT31 から温湿度を読みだす方法はいろいろあるようですが、次の方法で行ってみました。
fd = wiringPiI2CSetup(0x45);
でデバイスをオープン。0x45 は SHT31 モジュールの 4 番ピン ADDR 端子をオープン（内部で VDD にプルアップ）にした時の I2C アドレスです。
buf[0] = 0x24;
buf[1] = 0x0b;
write(fd, buf, 2);
0x240b を write 関数で書き込み。0x240b は測定の繰り返し精度レベルを「中」にする設定。高中低の設定ができますがよく分からないので中にしました。
これで SHT31 が測定を開始します。「中」の場合、測定時間は最大 6ms かかるようですので、usleep 関数で 10ms 待ったあと、
read(fd, buf, 6);
6 バイト read 関数で読み出しました。buf[0], buf[1] が温度データ、buf[3], buf[4] が湿度データ（buf[2], buf[5] はチェックサムで無視）になるはずですので、それを説明書に書かれている式にあてはめて温度と湿度を算出できました。手元の別の温湿度計と比べると数値は合っているようです。
また、ダイナミック式セグメント LED への温湿度の表示ですが、各桁を 5ms 毎に切り替えて表示するようにしました。5ms 毎でも残像効果で私の目にはきちんと点灯して見えました。表示と測定を連続した処理にすると測定時の 10ms の待ち時間で表示がぐらつく可能性があったため、LED の表示処理は pthread_create 関数で実行する専用のスレッドで行い、スムーズに表示されるようにしてみました。
これを使って例えば 10 分毎の温湿度結果を保存するようにし、はるちゃんのケージ周辺の一日の温湿度変化をグラフ化することにより、はるちゃんにとって適切な暖房の方法を考える、なども試してみたいと思いました。
★最近のはるちゃん★
後ろ足をグルーミング中。
バランスをとるための手足の配置が面白いですね。
再び始めた鉄道模型 N ゲージレイアウトの製作 5 回目です。
台枠と路盤が完成しましたので、レールを敷きはじめました。
レールは Peco のフレキシブル N ファインを使っています。複線エンドレスの本線部は PC 枕木、待避線や留置線は木枕木にしました。
ギャップとフィーダー位置は下図のようにしました。A1, A2・・・は両ギャップを入れて電気的に分割した区間とフィーダー名を示します。
#1, #2 の 2 台のコントローラーで列車を動かす電源を供給します。同時に 2 列車が走行できます。長くなるので細かい説明は抜きにして、それぞれの区間に供給できる電源は上表の通りとしました。
これを元に絶縁ジョイナーでギャップを入れながら線路を敷きます。フィーダー部分は、電源を供給するケーブルをレール裏面に直接またはジョイナー裏面に半田付けする方法としました。
また敷く前に、レール側面をタミヤアクリル塗料レッドブラウンで錆色に塗色しておきました。そして 2mm 厚のコルクシートの上に合成ゴム系接着剤で接着しました。ただし曲線先端部はレールの反発力が強いので 2mm 厚のプラ板の上にエポキシ系接着材でがっちり固定しました。
長方形のモジュールを L 字に連結するのですが、連結部は Tomix のバリアブルレール、その前後も Tomix のレールとしました。Peco のレールとの接続は Tomix のジョイナーを加工して接続しました。この部分は 2mm 厚のコルク板では高さが合わないので 0.5mm 厚の厚紙を上乗せして高さを合わせました。
ポイントマシンを取り付ける場所に開けた大きな角穴をふさぐため、レールとポイントマシンの隙間を埋める路盤を 4 種類の形状に切り抜いた厚紙を組み合わせて作りました。
色を塗って取り付けるとこんな感じになりました。
正直言って、フレキシブル線路を敷くのは超面倒です。直線は真っ直ぐになるよう手で地道に調整しました。曲線部はある程度路盤に合わせた後、ニッパで切断して路盤に敷きなおしましたが、曲がり具合を微妙に変えるとレール先端が互いにずれて、隣のレールとうまく接続できず調整に手間取り、1 本レールを敷くのに 2, 3 時間かかった場所もあります。あらかじめ画鋲で路盤に固定した上で先端を浮かして切断したほうがきれいに接続できました。
レールを敷くだけでも時間がかかるため、線路が立体交差する下側部分を除き、複線の片側のみレールを敷いて、まず先に単線で周回運転ができるようにする予定です。それでもまだ 1 ヶ月以上かかりそうですが・・・
毎日天気が悪くて出かけるのが億劫になっている雪の季節をチャンスにし、できるだけ工事を進めたいと思います。
今回の進捗はここまで。
列車やポイントのコントロールは、まずは手動で行うことを前提に進めていますが、並行して自動制御を行いたいという夢があります。
自動制御のコア部分はラズベリーパイを使う計画です。そのためにラズベリーパイに慣れておこうと思います。
「Raspberry Pi とブレッドボードで電子工作」という本に載っている「温度・湿度計」を作ってみました。はるちゃんの居場所付近に設置、測定した温度と湿度を 5 秒毎に交互に表示中・・・
本に掲載されていた回路をほぼそのまま使っています。ただし温湿度センサー AE-HDC1000 が見つからなかったので、同じ I2C インターフェースの「SHT31 使用 高精度温湿度センサモジュールキット」を秋月電子から購入して使いました。
プログラムは本に掲載されていた C言語のソースを参考にしながら新しく作りました。素晴らしいソースを書けている自信はないのでソースを載せるのは勘弁してください。要点のみ書いてみます。
SHT31 から温湿度を読みだす方法はいろいろあるようですが、次の方法で行ってみました。
fd = wiringPiI2CSetup(0x45);
でデバイスをオープン。0x45 は SHT31 モジュールの 4 番ピン ADDR 端子をオープン（内部で VDD にプルアップ）にした時の I2C アドレスです。
buf[0] = 0x24;
buf[1] = 0x0b;
write(fd, buf, 2);
0x240b を write 関数で書き込み。0x240b は測定の繰り返し精度レベルを「中」にする設定。高中低の設定ができますがよく分からないので中にしました。
これで SHT31 が測定を開始します。「中」の場合、測定時間は最大 6ms かかるようですので、usleep 関数で 10ms 待ったあと、
read(fd, buf, 6);
6 バイト read 関数で読み出しました。buf[0], buf[1] が温度データ、buf[3], buf[4] が湿度データ（buf[2], buf[5] はチェックサムで無視）になるはずですので、それを説明書に書かれている式にあてはめて温度と湿度を算出できました。手元の別の温湿度計と比べると数値は合っているようです。
また、ダイナミック式セグメント LED への温湿度の表示ですが、各桁を 5ms 毎に切り替えて表示するようにしました。5ms 毎でも残像効果で私の目にはきちんと点灯して見えました。表示と測定を連続した処理にすると測定時の 10ms の待ち時間で表示がぐらつく可能性があったため、LED の表示処理は pthread_create 関数で実行する専用のスレッドで行い、スムーズに表示されるようにしてみました。
これを使って例えば 10 分毎の温湿度結果を保存するようにし、はるちゃんのケージ周辺の一日の温湿度変化をグラフ化することにより、はるちゃんにとって適切な暖房の方法を考える、なども試してみたいと思いました。
★最近のはるちゃん★
後ろ足をグルーミング中。
バランスをとるための手足の配置が面白いですね。
ポイントかっこいいですね(^^♪
完成を楽しみにしています。
丸くなったはるちゃんかわいい～
by yamatonosuke (2019-01-14 02:09)
Nゲージ、すごいですね。
作成していないときは、どうしてあるのか
興味があります。
by garden (2019-01-14 11:39)
HDC1000は仕事で使っていましたが、いろいろなところにソースがのっていてそれを参考にしていた記憶があります。
Nゲージもこの後どうなるか楽しみですね。
by Atwight (2019-01-14 17:32)
yamatonosuke さま、こんばんは。
peco のポイントは他メーカーと比べて実感的に思います。
これから電動で動くようにしたり
バラスト撒いたりしていきますが
思い通りにうまく動作したときは嬉しいですね。
はるちゃん毛繕いが大好きです。
by TakiHaru (2019-01-14 18:50)
garden さま、こんばんは。
ありがとうございます。
N ゲージレイアウトはそのまま部屋に置きっぱなしです。
これからホコリ対策も考えなければと思っています。
土台はキャスター付きのL字アングルで組んでいて
物置にしたり、本棚の隙間に収まるようにして
レイアウト下も有効活用するようにしています。
by TakiHaru (2019-01-14 18:55)
Atwight さま、こんばんは。
そうでしたか。お仕事ですと高速高精度を要求され、
回路やプログラムは不具合ないように諸々考慮して
作らなければならないかと思いますが、
趣味でやっていますので変な方法であってもご勘弁ください。
ラズベリーパイでSHT31のアクセス方法は、
参考になるソースを見つけられなかったので、
私が試した方法をちょっと書いてみた次第です。
by TakiHaru (2019-01-14 19:03)
レールが敷かれると廻りはまだ基礎の板だけなのに雰囲気出ますね。
もちろん作成中は工場用のヘルメットつけてるんでしょう？(笑)
by 響 (2019-01-16 12:33)
響さま、こんばんは。
実際に線路を敷いてみると早く走らせたくなりますので、
まだ周回はできませんが、
導通テストを兼ねて一部区間でちょっと走らせてみました。
ヘルメット・・・つけていません^^
ただ土台の下へもぐって工事すると、
アングル材や木に頭ぶつけたことがありますので
ヘルメットしたほうがよいかも知れないですね。
by TakiHaru (2019-01-17 22:41)