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スマイルデコーダ シリーズ
スマイルデコーダは、自分でプログラミングできるArduino UNOベースのDCC車載用デコーダのオープンプラットフォームです。 専用のスマイルライター(Arduino nanoを若干改造)を使用して、自分で作ったDCCデコーダソフトを書き込んだり、設計図が完全に著作権法規の自由になっているため、この回路をベースに自由にデコーダを自作できます。自作したデコーダを販売して一攫千金ももちろん自由です！
Smile Decoder is an open source hardware based on Arduino UNO for DCC DIY decoders. This decoder is programmable, customization for free. The programmer is based on Arduino Nano as ICSP writer. You can easily start to develop DCC decoders!
- Smile Writer / スマイルライター (Programmer for smile decoder)
- Sound Option 簡易サウンド機能追加方法
- Smile decoder ノウハウ集 (Soldering instruction)
- Decoder development board デコーダ開発ボード
対象者
大手メーカー製と較べて安価に、日本国内で入手しやすい部品で開発できるように設計されたデコーダですが、Arduinoソフトの操作が必須なため、鉄道模型ユーザーには今まで求められてこなかった、組み込みソフトウェア開発に関係する技術が要求されます。しかしながら価格を安くするためにサポートも行いませんので、自己責任でできる方のみ、ご利用ください。サポートは、ユーザーコミュニティで行うことを狙っています。
- DCCならびに電子工作に精通されている方
- Arduinoを使ったことがある方
- 市販品のデコーダでは満足できない方、いろいろと改造したい方
このため、必要な回路図・ソフト・設計資料を完全に無償公開し、ユーザーコミュニティで自由に改造や亜種の作成がライセンスフリーで自由にできるようにしています。スマイルデコーダは、世界初のソフトもハードも完全にフリーなDCCデコーダです。
注意事項
サポートを必要とされる方、自分でトラブルや問題を解決できない方は、鉄道模型店で販売されている他社の市販品をご利用ください。 スマイルデコーダは、電子工作ユーザー向け、パワーユーザー向けのハードもソフトも自由に変更できるものであるため、完成した形、完全な形は存在しないため、自分自身で管理が求められるためです。
壊して電子工作を勉強する、という気持ちで臨んでいただければ幸いです。
サポートについて
コストを限界まで下げておりますので、サポートは行っておりません。代わりに情報提供で対応しますので、ほしい情報などをリクエストして頂ければ順次、追加していきます。
派生製品
スマイルデコーダは、オープンで無料で無許可で自由に亜種が開発できることが最大の特徴です。以下のデコーダがすでに開発されて販売されています。
- スマイルファンクションデコーダ（DCC館）
- MP3サウンドデコーダ (Nagoden)
- Smile Decoder R6N (Nagoden)
- スマイルスリムデコーダ(TwayDCC)
- 昇圧ポイントデコーダ (Fujigaya2)
- 据え置き型動力車用デコーダ (Fujigaya2)
- DSservo decoder サーボモータ向けポイントデコーダ (Desktop Station)
- DSturnout decoder スローモーションマシン・ソレノイド向けポイントデコーダ (Desktop Station)
派生製品を開発されましたらご一報ください。ご紹介いたします。
スマイルコネクタ
自分で自由にDCCデコーダを自由にプログラミングできるようにした2015年6月にスマイラーさまが提唱した世界初の鉄道模型用プログラミングコネクタ技術「スマイルコネクタ」を適用したデコーダがスマイルデコーダシリーズです。
スマイルコネクタには、AVR向け(Type-A)と、PIC向け(Type-P)があり、混在できませんのでご注意ください。スマイルデコーダをベースしたもの(ATMEGA, ATiny)はType-A、NuckyさんのワンコインデコーダはType-Pです。
書き込み機（スマイルライタ Type-A):
スマイルコネクタ搭載デコーダ(Type-A):
仕様
リファレンスのデコーダは、以下の特徴と仕様を持ちます。
- 電子工作ユーザー、ソフトウェアプログラマ向けのDCCデコーダ。
- 最大電圧15V, 最大電流1Aまで(DSmainやDCC/MM2シールドのACアダプタが15Vならセーフ)
- DCC/MM2シールド、ミント缶DCCコントローラ、DSmainでの動作のみ保証
（他社製コマンドステーションでも動作しますが保証は一切しません） - Nゲージに入る小型サイズ(12.5×40mm)
- Arduinoベース(Pro mini 328相当)。ソフト書き換え自由。オープンソース。
- I2C, ソフトウェアUARTで外部と通信可能。市販品にはない高い拡張性を持ちます。
- DCCに対応可能な信号入力回路と全波整流回路を搭載。
- ソフト書き換えはスマイルライタ(Type-A, AVR用)で行えます。
- ダイオード(D2-D5)とモータドライバIC(BD6231F-E2)は0.5A以上流すと触れない程度(60℃以上)に過熱しますが異常ではありません。
Parts list / 部品表
| Parts No | Parts | Package | url | Parts ID | Price |
|---|---|---|---|---|---|
| D1-D5 | Rohm RB160M-30TR, 1A Panjit SS2040FL | SOD-123 | url url | I-01398 I-02073 | @15JPY |
| C1,C2,C3 | 1uF 25V or 50V MLCC, | 2012size | url | P-07525 | @10JPY |
| C4,C5 | Option, 1uF 25V or 50V MLCC, | 2012size | url | P-07525 | @10JPY |
| R1,R2 | 100kOhm, | 1608size | url | R-06104 | @0.05JPY |
| IC1 | ATMEL ATMEGA328P-AU, | QFP32 | url | I-04386 | @280JPY |
| IC2 | Rohm BD6231F-E2 | SOP8 | url | I-05088 | @180JPY |
| IC3 | Toshiba TA78L05F, | SOT-89 | url | I-00494 | @25JPY |
| X1 | Murata Ceralock 16MHz,CSTCE16M0V53 | 3 pins, SMD | url | P-09679 | @40JPY |
| - | SmiTube 10mm | url | P-08986 | - |
回路図・アートワーク
回路図、アートワークは自由にご利用になれます。この回路図やデータをベースに開発した基板やデコーダ製品は、Desktop Stationからの許可なしに、ロイヤリティ不要で自由に頒布・販売できます。なお、当方のブログやサイト内で宣伝としてご紹介しますので、販売・頒布の際には一言連絡いただければ幸いです。
BSCH回路図データ: prominidccdecoder_r4d_bsch.zip
mbeアートワークデータ: decoderr4d_mbeaw.zip
ガーバーデータ: decoder_gerber_r4d.zip
パッド説明
| D3 | Arduino D3 pin, PWM, Sound用 |
| 5V | 5V, 500mAまで |
| D9,D10 | PWM出力(モータドライバIC装着時は使用不可) |
| A1 | アナログ入力 |
| A2 | アナログ入力 |
| A4 | アナログ入力, I2C, SDA |
| A5 | アナログ入力, I2C, SCL |
| IN | 矢印が基板の中.DCC入力, 極性なし(Marklin Motorola使用時は極性あり) |
| OUT | 矢印が基板の外.モータ出力, Pはプラス側、Nはマイナス側。 |
| CAP | +マークが+側。もう一方はGND。 |
対応ライブラリ
DCCのパケットを受信するためにはNMRA DCCライブラリを使用します。スマイルデコーダR3等の対応スケッチは、2014年末の旧版で実装されているケースがあるため、特に断りが無ければダウンロードの一覧の中にある旧版(2014年バージョン)をそのままお使いください。
スケッチのダウンロード
以下は、Arduino IDE用のポイントと機関車デコーダ等のソースコード（スケッチ）例や、DCCデコーダ機能のベースとなるNMRA DCCライブラリの転載（ミラー）です。有志が改善版や機能強化したスケッチを公開しているので、機能を活用したい場合には有志のものをご利用いただくことをお勧めいたします。
This decoder sketches are based on NMRA DCC library. Please install the library before use.
| File | Version | url | Notes |
|---|---|---|---|
| Locomotive decoder sketch （車両用デコーダスケッチ） | R4 | download | Improve maximum speed stop problem. |
| Turnout decoder sketch (ポイント用スケッチ) | R1 | download | first version |
| Headlight decoder sketch （ヘッドライト用スケッチ) | R1 | download | first version |
| NMRA DCC Library 2014-10-15 (共通ライブラリ) | R1 | download | このライブラリは必ずArduino IDEのlibrariesフォルダにインストールしてください。Mirror from mrrwa.org |
有志のデコーダ、スケッチ：
- Fujigaya2さんのモータ用デコーダスケッチ VVVF機能対応版紹介ページ
取り扱い注意事項
- 車両に組み込む前にはデコーダ全体を熱収縮チューブなどで絶縁して下さい
- 集電不良が発生する環境では、KeepAliveコンデンサを設置ください。
- 0.5A以上の連続して電流が流れると、発熱しますが異常ではありません。
ライセンス
- スマイルデコーダの回路図、スケッチ、アートワークデータは自由に改造・販売できます。
- 「スマイルデコーダ」の名称はDesktop Stationが使用しています。亜種を作る場合は、Desktop Stationの開発しているものと区別できるような記号や文字を加えて名乗ってください。
- スマイルコネクタは、スマイラーさん提唱のDCCデコーダ向けファームウェア書き込み規格です。