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卓上レイアウトで楽しもう 電気系回路構成の見直し
卓上レイアウトを楽しもうと銘打って、自動運転システムを工作してきましたが、ここで立ち止まって今までの工作内容を振り返ることにしました。 先回の報告内容に従って電気系回路構成の見直しを実施しました。
■ 電気系回路構成の見直し
最初の見直しポイントは、露太さんのアドバイスを参考にして、システム電源のスイッチは必ず1個にする を実施すことでした。 確かに、世の中の色々な機器を見ても当然そうなっているので、電気機器のもっとも基本常識であると認識致しました。
そこで、下左ののブロック図のように、電気系回路を構成するようにしました。 ここで、5V用のスイッチについては必要なさそうですので迷いましたが、取りあえずそのまま残しておくことにしました。 5V系は信号関係機器の電源として用いています。
今回修正した電源系の回路図を上右に示します。 12V ラインに0.65A仕様のポリスイッチを配置し、さらに電源ランプも追加しました。 先回の実験では、X65が作動するよりも先に、ACアダプターの安全装置が働くのでで必要なさそうですが、電流容量の大きなアダプタを使う場合もあるかも知れないとして、組込んでおくことにしました。 このポリスイッチの場合は、定格の0.65Aの2倍で電流を遮断するそうです。
5V定電圧ユニットは、aitendo の 5V定電圧出力キット（K-640T5V： 現在は販売終了）を組み立てたもので、DC-DCコンバータIC MC34063API （MOTOROLA）を使って 5V に降圧していますが、詳しい説明書はありません。 ふれこみは、6〜40Vの入力に対して5Vの出力があり、実測値では5.1volt であった。 出力電流は500mA 程度らしい？ メーカー違いのHTCのDC/DCコンバーター用IC MC34063は、古くから使われている有名なICだそうです。
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修正工作後の制御ボックスを下に示します。 コンセントからは、ACアダプタは1個だけとなり、制御盤に接続するケーブル類は、この他にはArduino へのスケッチ書込み用USBケーブルの2本だけとなりました。
メインスイッチはACアダプタのプラグ差し込み口の近くに設け、電源ランプも設置しました。
また、今回の見直しによって、操作盤の配線も修正しました。 12V電源のスイッチを右下に移動しており、このため空きになった穴には、リセット用のスイッチを設けました。 操作盤の裏側では、スイッチやボリュームなどの操作系の配線は、処理できる配線を裏側内で済ませ、信号線のみを引き出すように配線を修正しています。
配線を止めるために、マスキングテープを使ってペタペタと貼り付けて固定しています。 きっちりとした処理では無いので見苦しいのですが・・・・・・・。 また、φ2mm の熱収縮チューブを使ってソケットとし、テープで止めている部分が左上の隅に見えますが、これは、使用していないポイント操作用のスイッチ線で、出力線のショート防止のために設けています。 出力線の端子部分を、ここのソケットに差し込んで止めています。
下右の写真はメインスイッチ部分で、ポリスイッチと電源ランプ用抵抗は空中配線となっています。
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配線を修正しましたので、制御盤の裏側から引き出した配線は、手動ポイントスイッチ用の信号線を除くと、12Vと5Vの電源ラインの２本と、スイッチ類からの信号線の４本となりました。
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制御盤の本体部分は、右の写真に示すように、機能ごとにユニット構成にしています。
制御用のマイコンは、コンパクトな Arduino Nano Every を使用する事にし、ハンダ付けされたピンヘッダを使って、ブレッドボードにセットします。
このブレッドボードの余白の部分には、簡単な追加の処理回路を構成できます。 さらに、上下の電源ラインは、12V系と5V系の集約ラインとして使用できますので、以前から使用していた集約ユニットは取り去りました。
通過センサの処理ユニット、モータドライバを載せた給電制御ユニット、コンデンサによるポイント駆動ユニットも、少してを入れましたので、その内容を次回に報告しましょう。
2020/3/24 作成