ゲヌマ・フジガヤ２(fujigaya2) blogのまとめ

　単線すれ違いの自動運転時では、複数列車が単一区間に入るわけではないため、あまりDCCの恩恵がないので、以前からデバッグ用（DSDecR1,デコーダ開発ボード）で何回か使用はしている据え置き型動力車用デコーダを昇圧ポイントデコーダ基板で作ってみた。
　Yaasan様がWifiからDesktopStationを操作するソフトを開発したこともあり、組み合わせると、Tomixのワイヤレスパワーユニットのようなこともできるので、これは楽しそうだと思ったことも動機である。
　なお、基本的な図面やピン配置はSmileDecoder（DSdecR3)と一緒なので、このスケッチをスマイルデコーダーに繋いでも使えると思われる。（試していない）

・DCC　Inはデイジーチェーン接続するように２口設けている。2.54mmピンヘッダ。
・アナログのOut電圧はブリッジダイオードの出口のため、10.6V程度である（DSmainR5の電源電圧が１２Vの場合）。アナログ程スピードが出ない。
・スケッチはVVVFのK98をベースに常点灯っぽくした。なお、トミックスの常点灯対応の電車を持っていないので、常点灯にちゃんとなっているかというと自信がない。Modemoでは、常点灯では”仕様”らしいヘッドライト、テールライトともに点灯しながら走るという状態になっている。ただし、低速から明るい。
・VVVFスケッチなので、モーター音を出せる。（音が出ないスケッチは作っていない。Yaasan様のもともとのLocomotive decoder sketchをいじれば作ることは可能。）
・停車時の常点灯はF0ファンクションでOn/Off可能。
・常点灯の強さはCV49（０〜２５５）で調整可能。（今回は85としている）
・モーター制御の基本機能は、CV2,CV3,C4,CV5で始動電圧、加速度、減速度、最高電圧を調整可能。
・DCCをデイジーチェーン接続することで、安価にアナログ環境を無線を増やすことが可能。
・ATMEGA328P-PUのArduinoUno相当のスケッチを使っているので、自分で制御のカスタマイズが可能。
・NmraDCCライブラリ使用。
・安全回路はTB6643KQ（TA8428K)に内蔵。（それ以外のモードでは保証できない）
・生ATMEGA328P-PUの書き込みにはツールが必要（スマイルライターなど）。
・Boot Loader付きのATMEGA328P-PUへのプログラムの書き込みにはツールが必要（ＦＴＤＩ　ＵＳＢ・シリアル変換ケーブル（５Ｖ）など）

・回路は昇圧ポイントデコーダのものを使用しているため、シルクと実装するものが一致しないので、気を付けること。
・シルクをミスっており、D1（ブリッジダイオード）の交流マーク”〜”と直流マーク”＋、−”はあっているが、ICの向きシルクが逆になっている。正しい方向は回路写真を参照のこと。→基板改版でシルク直しました。
・DSMainR4では突入電流のため、2個以上接続で起動しない。何回かOn/Offさせると、コンデンサに電荷が溜まるためか起動するようになるが、使い方としてどうかとも思う。DSmainR5では問題なし。

　基板は昇圧ポイントデコーダの基板ですので、昇圧ポイントデコーダページをご覧ください。

・技術的なご質問は、デジタル鉄道模型フォーラム　又は

までどうぞ。

・拓啓ぽんの鉄道模型アーカイブ様の常点灯コントローラ記事。
・私のBlog。あまり記事はないが。
DSmainR5でアナログ車両をVVVF＋自動運転
Tomixのワイヤレスパワーユニット同等以上をつくる？　その１

　最新スケッチ。
・P_K99
　コンパイルには、下記ライブラリが必要である。

1. NmraDcc.h・・・DCC制御
2. TimerOne.h・・・VVVF音
3. PWMDAC_Synth.h・・・Melody用(バージョンが最新だとコンパイルエラーになるとのこと。バージョンは、d123648を使用してください）

Arduinoでのライブラリ登録方法についてについては、

• ＤＣＣ（デジタル・コマンド・コントロール）館　様の記事
• スマイラー　様の記事

が参考になります。

注意１）ブートローダ付きを買った場合はこの項目は不要
注意２）ArduinoIDEは１．６．６での説明になる。
　デコーダ開発ボードとスマイルライターを用意する。（またはネット上のブートローダの書き込みを参考にしてください。）
・あらかじめスマイルライターはArduino as ISPのスケッチを入れておく。最後のSetup software for smile writer辺りの説明です。（なんで説明が英語なんだろう）
・デコーダ開発ボードに生ATMega328P-PUを挿しスマイルコネクタにSmileWriterを挿しておく。
・PCにUSBで接続し、ツール→シリアルポートでCOM番号を合わせておく。
・ツール→マイコンボードで"Arduino/Genuino Uno"を選ぶ。
・ツール→書き込み装置で"Arduino as ISP"を選ぶ。
・ツール→ブートローダを書き込むを選ぶと、書き込みを開始するがエラーで終了する。
・めげずにもう一度、ツール→ブートローダを書き込むを選ぶと、書き込みを開始し今度は正常終了する。

（デコーダ開発ボードでやっても、デコーダ基板でやってもOKです）
・ツール→スケッチの書き込みは、"Arduino/Genuino Uno"を選ぶ。
・ブートローダ付きATMega328P-PUを挿した後、ＦＴＤＩ　ＵＳＢ・シリアル変換ケーブル（５Ｖ）などで接続して、スケッチ→マイコンボードに書き込む　から書き込む。1ピンが黒色である。

・AnalogOut（CN5,CN6）はつながない。初期値では常点灯のCV49が255（１２V 最大値）となっているため、電車が最高速で走りはじめ悲しいことになる可能性が高い。
　基本はVVVF+Melodyスケッチと同じだが、
・DCC Inをつなぐ。
・動作LEDが点灯する。（点灯しない場合は、今までの何かが間違っています）
・以下、DirectモードでCV書き込みを行う。
・CV8,1を入れて、デコーダをリセットする。
・（Shortアドレスのみ説明する）CV1でアドレス設定する。３とか。
・CV47でVVVF音を選ぶ。例えば５（京急ドレミファ）
・CV48は１にしておく。
・CV49（常点灯のパルス）はとりあえず４０ぐらいにしておく。
・CV2でモーターの起動電圧を調整する。32ぐらいにする。
・CV5でモーターの最高電圧を調整する。100ぐらい。
・CV3で加速の滑らかさを設定する。大きな値にすると、加速時のボリュームに対する追従性が悪くなる。小さな値にすると、加速時のVVVF音が離散的（音階は連続しない）で上がっていく。１０〜４０ぐらいが良いか。
・CV4で減速の滑らかさを設定する。加速と説明は同じだが、小さな値にしておいたほうが、止めやすい。（１〜３０ぐらい）
・このあと、実際に電車を走らせながら、パラメータは好みに合わせてください。
・F0 FuntionをOnしないと常点灯はしません。

・１２V程度を扱うので、TB6643KQでなく、ほぼピンコンパチのTA8428Kも使用可能。作例ではC3に2200uFを付けているが、おそらくこんなに大きなものは要らない。（試していない）

CV	意味	値の範囲	説明
1	電車番号	0-255?	Short Addressです。ロングアドレスも使えると思うが、試したことはない
2	始動電圧	0-255	走り出す電圧。0-255で0V-12V。VVVVFのパターン、動力車により変わるので、適当に合わせる
3	加速率	0-255	0:即応 − 255:緩慢、小さい値ではDCCの指示値をすぐ反映するので、モーター音階が離散的になる
4	減速率	0-255	0:即応 − 255:緩慢、小さい値ではDCCの指示値をすぐ反映するので、モーター音階が離散的になる
5	最高電圧	0-255	最高速時の電圧。0-255で0V-12V。VVVF音が聞こえないぐらいまで上げるか、聞こえる程度にしておくかは好み
8	リセット	1	デコーダのCV値をリセットするが、リセットでおかしな値になる
47	VVVFSelector	0-8	下記参照
48	VVVF SoundState	0-9	下記参照
49	Light VOLT	0-255	常点灯時のパルスDuty、0で無し。255でずっと10.6Vが出る。周波数は、Tomixと同じらしい24kHzとした。パルスDutyを上げすぎると、ヘッドライト、テールライトともに点灯したりする。

• CV47 VVVF Selector について

　スケッチに同梱のkasoku.hで定義している。

番号	電車
0	E231
1	E231和音
2	113系
3	207系
4	シンプルなもの
5	京急
6	test
7	test
8	test

• CV48 SoundStateについて

番号	説明
0	Kasoku配列の周波数１だけ出す
1	Kasoku配列の周波数１，２を交互に出す
2	Kasoku配列の周波数１を１回、２を２回出す

・・・・

10	Kasoku配列の周波数１を１回、２を１０回出す

となる。０だと単音で１で和音、２、３とかはちょっと雑音気味になる。
　１０とかでは、ほぼ周波数２の音しか聞こえない。まあ、０〜２以外はあまり実用性は無いと思う。

　以下の写真のように実装する。

（画像クリックで大きくなる）

注意点として、
・D1（ブリッジダイオード）のICシルクの向きが逆である。写真の向きが正しい。（シルク内の交流マーク”〜”と直流マーク”＋、−”は正しい。）
・背の低い部品からはんだ付けする。
・ICSP端子は用意していないのでATMega328P-PUはソケットを介してつけたほうがいろいろと安全。
・LED、ダイオード、IC、電解コンデンサは方向があるので間違いないように気を付ける。
・コンデンサの見分け方0.1uFは104,1uFは105と表記されている。ルーペで確認できる。
・足が多い部品については、まず端の足だけ仮に基板とはんだ付けし、その後、部品を押し付けながらはんだ付けしなおすなどで、部品が浮かないようにする。
・実装しない部品があるので、以下の回路図をよく確かめること。

・昇圧ポイントデコーダ基板の大きさ W * D = 5cm * 5cm。

端子名	記号番号	説明
DCC In	CN1,CN2	2つあるのはデイジーチェーン用に便利だから。
ポイント出力 Ch1	CN3,CN4	トミックスのポイントのコネクタがそのまま挿せる。
ポイント出力 Ch2	CN5,CN6	トミックスのDCフィーダーのコネクタがそのまま挿せる。
DEBUG/BOOSTER端子	CN7	スケッチの書き込み、書き換えの時に、ＦＴＤＩ　ＵＳＢ・シリアル変換ケーブル（５Ｖ）を使用して書き換える、1ピンはCN7の刻印がある側。

回路図、アートワークの生データはこちら。

（クリックすると大きくなります）

通販番号は秋月電子での番号。

記号	数値	単価	個数	通販コード	品名	備考
C1,2,5	0.1uF	10	3	P-00090	絶縁ラジアルリード型積層セラミックコンデンサー０．１μＦ５０Ｖ２．５４ｍｍ（１０個入）	*1
C3	2200uF,35V	50	1	P-05752	電解コンデンサ　２２００μＦ３５Ｖ１０５℃（日本ケミコンＬＸＪ）
C4	47uF	10	1	P-03120	電解コンデンサー４７μＦ３５Ｖ5%８５℃（ルビコンＰＫ）
CN1,2	RAILIN	35	1	C-00167	ピンヘッダ　１×４０　（４０Ｐ）
CN3,4,5,6	PointOut			C-00167
CN7	DEBUG/BOOSTER			C-00167
D1	ＳＤＩ２１００	35	1	I-06320	ショットキーバリアダイオードブリッジ（１００Ｖ２Ａ）　ＳＤＩ２１００
D2	1N4148	2	1	I-00941	汎用小信号高速スイッチング・ダイオード　１Ｎ４１４８　１００Ｖ２００ｍＡ（５０本入）	*1
D3	LED_RUN	4	1	I-00624	５ｍｍ赤色ＬＥＤ　ＯＳＤＲ５１１３Ａ（１００個入）	*1
D4,5	1N4007	5	21	I-00934	汎用整流用ダイオード　１０００Ｖ１Ａ　１Ｎ４００７（２０本入）	*1
IC1	ATMEGA328(DIP)	250	1	I-03142	ＡＶＲマイコン　ＡＴＭＥＧＡ３２８Ｐ−ＰＵ
IC2,3	TB6643KQ or TA8428K	250	21	I-07688 or I-02808	モータードライバー　ＴＢ６６４３ＫＱ or 8428K
IC4	ＮＪＭ７８Ｌ０５	20	1	I-09173	三端子レギュレーター　５Ｖ１００ｍＡ　ＮＪＭ７８Ｌ０５Ｌ２Ａ
L1	100uH,2A	50	1	P-02621	インダクター（１００μＨ２Ａ）ＬＨＬ１３ＮＢ１０１Ｋ
Q1	2SK4017	30	1	I-07597	ＮｃｈパワーＭＯＳＦＥＴ　２ＳＫ４０１７（Ｑ）　（６０Ｖ５Ａ）
R1,2,7,9	47k	1	4 2	R-25473	カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ　４７ｋΩ　（１００本入）	*1
R3	6.8k	1	1	R-25682	カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ　６．８ｋΩ　（１００本入）	*1
R5	1.2k	1	1	R-25122	カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ　１．２ｋΩ　（１００本入）	*1
R6	22Ω	1	1	R-03821	カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ　２２Ω　（１００本入）	*1
R8	270k	1	1	R-04159	カーボン抵抗（炭素皮膜抵抗）　１／４Ｗ　２７０ｋΩ（赤紫黄金）（１００本入）	*1
X1	16MHz	35	1	P-00525	セラミック発振子（セラロック）コンデンサ内蔵タイプ　１６ＭＨｚ
	28ピンソケット	20	1	P-00013	ＩＣソケット　（２８Ｐ）　スリム３００ｍｉｌタイプ　（１０個入）	*1
C パスコン C7	1uF	10	21	P-05105	積層セラミックコンデンサー１μＦ５０Ｖ±１０％ IC2の４−７ピンにつける
J1					ジャンパ、L1の1ピンからD5の2ピンまでジャンパする。太さ的にD4の足が良いかと思う。

計　?円
　*1 複数個入りのため、実際はこの価格では買えないことに注意。