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新ATSに挑戦 制御ユニットの改良
■ はじめに
ブレッドボードを使って構成した制御ユニットの機能チェックの結果、回路構成とソフトの見通しが出来たので、少し具体的な部品製作を実施することにした。 信号機と通過センサーに続き、制御ユニットを改良することにした。
制御ユニットは、「制御ユニットの工作」にて試作済みであるが、機能テストを実施中に、配線類の多さに気が付き、実際のレイアウト組込には苦労することが容易に推察された。 特にコネクタを使っての配線は、設置場所と配線のための作業スペース確保に問題を生じるとのではと危惧した。 また、機能チェック時の経験より、制御のチューニング中は、何度も PICマイコン のを取り外してプログラムの修正が必要となったので、このためにも、 マイコンの取外しが容易な構造にしておく必要性を感じた。
これらの反省より、新しく制御ユニットの構成を変えることにした。
■ 取外し可能な制御ユニット
レイアウトの線路脇の狭いスペースに設置出来、また、マイコンの取外しが容易に出来るように、制御ユニットの心臓部を取外し可能な構成にする。
具体的には、レイアウト工作時はレイアウトボードを取り外して裏側でも工作出来るので、固定的な配線はこの時実施してしまう事にする。 例えば、後から修正する機会は無いと思われる通過センサや信号機の設置とその配線作業は裏側から工作する。 そして、配線類が集約される基板も同様に裏側に固定してしまおうとした。 レイアウトベース間の配線は、接続部にコネクタを設けてことにしよう。
そして、制御ユニットの心臓部は、配線類が集約される基板上に上から差し込んでセットするようにしよう。 そのための開口部は、レイアウト上に設けておくのだ。 こうすると制御プログラムのチューニングも実際の車両を走らせながら容易に実施できると考えている。
このために、配線図を描直したのものを下に示す。 上のボードが上から差し込めるようにしたメインのボードである。 下のボードは、配線の集約のためのボードである。
この配線に従った製作したユニットを下に示す。
横からと上から見た写真を下に示す。
まだ、PICマイコンを取り付けていないが、上の制御ボードをレイアウトから取外せば、マイコンの交換やプログラムの修正は容易となるだろう。
ボードの裏側の配線の様子を下左に示す。
■ 各要素の配線
制御ユニットとセンサや信号機との配線具合をチェックするため、機能テスト用も兼ねて実際に配線を実施してみた。 上の右の写真は、それぞれの部品を揃えた状態であある。 制御ユニットの下のボードに配線を集約した状態を下に示す。
レイアウトの中心に配線している給電線との繋ぎは、とりあえずTOMIX 製の配線とコネクタを使用したが、これは機能テスト用に使用しただけである。 実際には、通常の太めのビニール線を使用するつもりである。 また、線路との繋ぎもこのような形にするか、線路の裏側から配線するかは、ケースバイケースで考えることにする。
前後の閉塞区間と信号をやり取るする信号線もレイアウト裏側で実施するつもりであり、上から見えるのは、上下の制御ボードをつなぐコネクタの部分が見える四角い穴とセンサ、および信号だけにしようと考えている。 ただ、信号機やセンサとの配線は、レイアウトボードの表面を這わす等、レイアウトの見栄えを考えながら検討し、工夫のしどころでもある。 また、むき出しの制御ユニットも見栄えが良くないので、建物等の中や陰に隠すこともは必要かも知れない。
上の制御ユニットを装着した状態を下に示す。
2018/10/2 作成