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サーボ駆動型踏切遮断機を作る その4 [Arduino]

P1070082.JPG

途中の製作過程を端折って遮断機が完成しました。

P1070083.JPG

遮断棒はGMの踏切セットのものです。

遮断棒はサーボ付属のサーボホーンの軸受け部分を接着してサーボにはめ込んでいます。(脱着可能)

P1070084.JPG

P1070085.JPG

P1070086.JPG


汗拭きおじさんと並べてみました。

ひとまず遮断機の製作は終わり、次回より踏切警報機の製作に移ります。




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サーボ駆動型踏切遮断機を作る その3 [Arduino]

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アップ画像で気になったサーボのネジ。

予備のサーボを分解してみました。

P1070074.JPG

ギヤボックスが現れました。

P1070075.JPG

すると、裏ブタを外した時にギヤボックスと思っていたこの四角の物体はなんでしょう・・・

小さな爪で固定されているだけで、外せそうです。

これも分離できれば奥行きが半分になり理想の大きさになります。

慎重にケースを壊して、ピンセットでコジってみると。

P1070076.JPG

外れました、が・・・・・

P1070077.JPG

「ん??」

四角い物体から出ている黄色の軸は、なんでしょうか?

「ポ、ポ、ポテンショメータだよ~~。(-_-;)」

可変抵抗器みたいなもので、ギヤの回転と連動してこの黄色い軸が回転して抵抗値が変わるのです。

ポテンショメータはギヤと一体でないといけません。

かくして、780円のサーボがゴミ箱行きになったというお話でした。(-_-;)

つづく

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サーボ駆動型踏切遮断機を作る その2 [Arduino]

オリンピックを横目で見ながら作業を進めます。

ウルトラマイクロサーボを加工して、超ウルトラマイクロサーボにサイズダウンさせました。

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0.3mm厚プラ板を20mmx200mmにカットして、サーボが入る穴を開けます。

P1070057.JPG

下からサーボを入れます。

P1070058.JPG

裏側はこんな感じです。

P1070059.JPG

穴の隙間隠しにサーボの周りを1mmプラ角棒を接着して囲います。(ここまでコンクリート色に塗装)

土台も1mmプラ角棒を接着して厚みを出します。


P1070063.JPG

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ここで身長180cm(12mm)のサラリーマンのおじさんと比較してみました。

高さは低すぎますね。

このレベルですと遮断棒がひざ位になってしまいます。(大人の腰くらいが理想です。)

高さの調整はどうにでもなるので問題はないのですが、奥行きがねぇ・・・・・(-_-;)

これの半分ならパーフェクトだったのですが、これ以上詰めるのは無理です。

サーボを虎柄に塗って、周りに柵が出来き、隣に警報機が立てば少しは目立たなくなるのではないでしょうか。

<追記>
GMの鉄路柵で置いてみました。

P1070069.JPG

P1070072.JPG

P1070073.JPG

いっその事、かつては踏切番小屋があったという設定で、小屋で隠す手もありますね。

P1070078.JPG



つづく









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サーボ駆動型踏切遮断機を作る その1 [Arduino]

Arduino制御によるサーボを使ったギミックシリーズを始めます。

第一弾は、親爺ぃ流拘りの「踏切遮断機」です。

P1070048.JPG

P1070049.JPG

モデルにするのはGMの踏切セットに入っている遮断機なのですが、、、、、、

素組してみたのですが、余りの小ささに引いてしまいました。(-_-;)

GMの遮断機のサイズは、高さ10mm、幅3mm、奥行き4mmの極小サイズです。

親父ぃの拘りとしては、遮断機の開閉は遮断棒をサーボでダイレクトに動かすのが理想なのですが、、、、、(見た目と製作が楽です)

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SG90サーボと比べて、理想は幻想の領域みたいです。(-_-;)

そこで、ネットを調べて入手可能な極小サーボを手に入れてみました。(本当は別の使い道用なのですが)

P1070051.JPG

1.7g ウルトラマイクロデジタルサーボです。

SG90と比べてかなり小さなサーボなのですが、サイズは高さ13.4mm、幅6mm、奥行き15.8mmの大きさです。

幅は倍になりますが許せる範囲です、問題は高さと奥行きがまだまだ大きすぎますね。

そこでサーボを改造してサイズダウンを図ります。

P1070052.JPG

裏ブタを外してみます。

案の定、基板が配線で繋がれてました。

配線を切らないように優しく引っ張り出して基板を外に出してしまいます。

P1070053.JPG

配線とギヤボックスぎりぎりまでサーボケースを削ります。

(注意・・・ギヤボックスではなくポテンショメータです。ポテンショメータを固定してる小さな爪までは削らないようにしてください。)

削った部分をプラ板で塞ぎます。

サーボ改造.jpg

これで、高さ7mm、幅6mm、奥行き11mmが見えてきました。

これで行けそうですね。

つづく

このシリーズは暇を見ての更新になりますので、気長にお付き合いください。

















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サーボライブラリ・VarSpeedServo.hは優れものかな [Arduino]

Arduinoでサーボを制御する場合、servo.hライブラリが定番ですが、このservo.hライブラリを改良したVarSpeedServo.hライブラリの紹介です。

サーボを60度から120度をスローアクションで動かすスケッチがあります。

servo.hライブラリを使って書くと以下のように書きます。

****************************
#include <Servo.h>

Servo myservo;
int pos = 0;

void setup() {
myservo.attach(22);
}

void loop() {
for (pos = 120; pos >= 60; pos -= 1) {
myservo.write(pos);
delay(100);
}
for (pos = 60; pos <= 120; pos += 1) {
myservo.write(pos);
delay(100);
}
}
***************************


このスケッチを、VarSpeedServo.hライブラリを使って書きます。

***************************
#include <VarSpeedServo.h>

VarSpeedServo myservo;

void setup() {
myservo.attach(22);
}

void loop() {
myservo.write(120, 3, true);
myservo.write(60, 3, true);
}
************************

たったこれだけでサーボは同じ動きをします。

read()も出来るし、detach()も出来ますが、サーボは8個までの制限があります。

こっちに乗り換えようかな。

以上です。



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Timer割り込み処理での注意事項 [Arduino]

この記事は「Arduino MEGA 2560 R3」をお使いの方向けです。

Arduinoで、設定した時間になるとloopから抜け出し別の処理をするスケッチを書くには、タイマー割り込みを使います。

ArduinoでTimer割り込みをする場合、「MsTimer2」という外部ライブラリをArduino IDEにインストールするのですが、Arduino MEGA 2560 R3では、「MsTimer2」のバージョンが違うとまったく機能しません。(古いものはArduino MEGA 2560 R3には対応していません。)

正常に機能する「MsTimer2」ライブラリのインストールのやり方を記しておきます。

Github2.jpg

このページに移動して、矢印の先の「Github」をクリックします。

(MsTimer2で不都合が出る場合は、下の「FlexiTime2」を使ってみてください。)

Github3.jpg

次にこのページの「Clone or download」をクリック。

Github4.jpg

プルダウンメニューの「Download ZIP」をクリックしてファイルをダウンロードします。

ダウンロードしたZIPファイル(MsTimer2-master.zip)を解凍すると「MsTimer2-master」フォルダが出来ますので、1階層下がった「MsTimer2-master」フォルダを、ご自分のパソコンのArduino IDEをインストールしたフォルダー配下の「libraries」フォルダに「MsTimer2-master」フォルダごとコピーします。

次に、Arduino IDEを起動して、「スケッチ」→「ライブラリをインクルード」と進み、「MsTimer2」ライブラリが表示されるの確認します。(下の方にあります)

確認出来たら、「ファイル」→「スケッチの例」→「MsTimer2」→「FlashLed」をクリックします。

「FlashLed」をArduinoに書き込み実行すると、Arduinoの13番ピン側のLEDが点滅を繰り返せば、「MsTimer2」ライブラリのインストールは成功です。

以上です。


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SG-90サーボの鳴きを止める [Arduino]

M-08761.jpg

サーボでスローアクションポイントをやる場合に、入手性や価格の安さから、定番の「SG-90」サーボを使うことが多いと思います。

このサーボには難点がありまして、角度を維持してる時に「ジリジリ」や「チリッ、チリッ」と鳴くのです。

Arduinoは、サーボの角度を維持するためにPWM信号を出し続けているのですが、SG-90サーボのポテンショメータの精度が悪いため不安定になっているのが原因と思っています。(出し続けなくても角度は維持します。)

注意深く観察するとほんの僅か角度が動くこともあります。

精神衛生上もよろしくないので、スケッチで鳴きを止めてみました。

ヤードポイント一括転換のスケッチを例にすると、

void setup()内で、

POINT_1.attach(40);
POINT_2.attach(41);
POINT_3.attach(42);

サーボ変数を各ピンに割り当ててますが、この3行を、

void loop()
{
POINT_1.attach(40);
POINT_2.attach(41);
POINT_3.attach(42);

void loop()内の先頭にも書き足します。

そして、void loop()の最終行手前には、detach()を書き加えます。

}
POINT_1.detach();
POINT_2.detach();
POINT_3.detach();
}  //最終行

こう書き加えると、SG-90の鳴きはピタリと鳴き止みます。


解説しますと、

初めにvoid setup()内で、サーボ変数を各ピンに割り当てます。

1週目のvoid loop()で再度サーボ変数を各ピンに割り当てますが、Arduinoはすでに割り当てているのに、文句も言わず律義に再度割り当てます。(なんの変化もありません)

いずれかの番線選択ボタンを押すと、該当ポイントを転換し、転換終了すると最終行手前の、

POINT_1.detach();
POINT_2.detach();
POINT_3.detach();
} 

detach()で各ピンを開放(切り離し)してサーボに送っていたPWM信号を遮断します。(ここで鳴きが止まります)

遮断してもサーボは角度を維持したままですが、Arduinoから各サーボは見えなくなってしまいます。

2週目のvoid loop()の最初に、サーボ変数を各ピンに割り当てますので、サーボはまた見えるようになりますが、他の番線選択ボタンを押さない限り、サーボにPWM信号は送らないので鳴きは止まったままです。

これで秋月に「SG-90」を数十個も注文した西の方も安心ですね。(笑)

以上です。















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32チャンネル入力ピン増設回路 [Arduino]

どなた向けとは言いませんが、入力ピンが足らなくなった時用に基板を作っておきます。

32チャンネル入力ピン増設回路.jpg

プルダウン抵抗やらジャンパー線てんこ盛りの回路になりました。

MBEファイルは、サイドメニューの「PLC」の目玉マークのチェックを消して印刷して使います。

<豆知識>

P1060919.JPG

基板への穴開け作業に導入したクロステーブルなのですが、、、

ハンドルを回して位置合わせするのが面倒くさくなって根気が続きません。

P1060977.JPG

そんなことやるより、ドリル歯を基板ギリギリまで近づけて、左手で位置合わせするほうが簡単で楽なことに気づきました。

P1060978.JPG

ただ問題は、右手ハンドル・右手スイッチです。

一旦位置を合わせたらハンドルから手を離し、スイッチを入れ、ハンドルを下すという2度手間になってしまいます。

そんな時、ある方のブログを見て、こんなものを導入してみました。

フットスイッチ.jpg

フットスイッチです。

P1060979.JPG

ボール盤のスイッチを足でON・OFFさせるようにしました。

位置決めをしたら、スイッチオン。2度手間解消!

穴開け工程時間が3分の1も短縮されて、生産性が格段に上がりました。


あとは、これがあれば完璧な工房が完成なんですがねぇ。

ベークはいいけどガラエポが固くて。(-_-;)














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PECO製エレクトロブログポイントの補助給電線をArduinoで制御 [Arduino]

PECO製エレクトロフログポイントのトングレール給電は、主レールへの押し付けが甘くなると通電不良を起こすので補助給電線を追加するのが得策です。

CODE80のポイントを手に入れたのでArduinoで制御ための基板を作ってみます。

CODE55補助給電線.jpg
(がおう☆さんのブログから拝借)

こちらは、CODE55のエレクトロフログポイントの裏側です。

トングレールからジャンパー線を通してフログに給電しています。

このジャンパー線に補助給電線をハンダ付けします。

P1060957.JPG

一方、CODE80のエレクトロフログポイントの裏側です。

3本のジャンパー線でトングレールからフログへ給電しています。

なぜ3本なのかは調べたのですが、不明でした。

P1060960.JPG

どうやろうか考えて、最初に枕木を支えている部分を一部カット。

P1060961.JPG

そこに補助給電線をハンダ付けしましたが、

P1060964.JPG

こちらのほうが手間いらずでした。(-_-;)

PECO補助給電線回路.jpg

回路図は、「コンデンサ充放電によるポイント転換をArduinoで一括転換(KATO・TOMIX編)」に登場した回路を使います。

使用パーツも同じです。

回路図では主レールから補助給電線に給電してますが、都合が悪くなければパワーパックの給電線から取ってもいいですね。

リレードライブ回路.jpg

今回はダイオードも表面に付けます。

8チャンネルリレーMBE説明.jpg

ポイント8基分の補助給電リレードライブ回路をMBEで作成しました。

左下の黄枠のピンを次の基板に繋げば、2枚(16基)3枚(24基)と増やせます。

P1060972.JPG

パーツをハンダ付けします。

P1060974.JPG

裏側は銅箔面の酸化防止のため、ソルダーレジストを塗るのですが、ベタGNDだとソルダーレジストの消費が半端ではありませんので、高周波回路でもないので次回よりベタGNDは辞めることにします。

MBEファイルを公開しますので、右サイドメニューの[PLC」と「CMP」の目玉マークを外して、メニューバーの「View」→「Polygon frame mode」のチェックを外して印刷してください。
(ベタGNDにしない場合は、メニューバーの「View」→「Polygon frame mode」のチェックを外さない)

片ギャップ用は、こちらです。

<一口メモ>
P1060971.JPG

秋月で手に入る「スズメッキ線」は0.6mmΦです。

オヤイデ電気なら、もっと細いのが各種あります。)

ジャンパー線として使うには太過ぎのような・・・

画像のように2ピッチにピッタリに曲げるには至難の業ですが、簡単に規定サイズ通りに曲げる方法があります。

P1060965.JPG

端材で出た蛇の目基板を、ランド穴の真ん中あたりでカットしてこれを治具にします。

P1060966.JPG

スズメッキ線の先端を90度に曲げます。

P1060967.JPG

先端を希望のサイズ位置のランド穴に差し込み、カットした基板の端で90度曲げカットします。

P1060968.JPG

ピッタリサイズのジャンパー線が出来ます。


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初めてのプリント基板の自作 その9 [Arduino]

作業は続きます。

P1060953.JPG

基板に0.8mmの穴を開け、もう一度洗浄してから、パーツをハンダ付けしていきます。

(フラックスをランド面に爪楊枝でピンポイントに塗布してもいいでしょうね。)

まるで電子キットを組み立てるような楽なハンダ付け作業です。

苦労した甲斐がありました。

P1060954.JPG

あれれ??

ジャンパー線を付けたら、ピンソケットを付ける穴がな~~~い。(-_-;)

しかも2ヶ所も足りないです。

何度も確認したのにパターン書きをミスりましたね。

P1060955.JPG
(普通は背の低いジャンパー線から先に付けんじゃね?っていうツッコミは無しで)

どうしようかな・・・・・

一応プリント基板の自作は出来ることで、この後の作業は残った銅箔面にソルダーレジストを塗布して完成になります。

ってことで、このシリーズはここで終わります。

最後に修正版を載せておきます。

シフトレジスタ修正.jpg
(下段に増えた8連x4は、LEDの電流制限抵抗用です。)

MBEファイルを公開しますので、必要な方はDLしてください。

DLしたファイルをMBEで読み込み、メニューバーの「View」→「Polygon frame mode」のチェックを外して印刷してください。






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