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DSair1にCVread機能を追加実装する
#1
CVread対応化DSair1にてワンコインデコーダ搭載車のCV1とCV29読み出しをしたところ。

     

     

       

     

完成品基板の表と裏 

     

※お断り
この改造工作は基板のパターンカット及び表面実装部品の半田付けが伴う事と完成品の場合はDesktopStationからの一切の保証が受けられなくなります。

またパワー半導体の電源ラインを含む回路を改造するため、失敗した時はDSair1を確実に壊してしまう可能性が高い事をご承知おき下さい。
表面実装部品の半田付けに自信が無い方や回路図が読めない/分からない方にはこの改造工作はオススメしません。 

※お断り終わり//


1.準備編 

DSair2が公式に発売となり順調な売れ行きで何よりな状況ですが、DSair1もほぼ同等な機能を備えた上、ArduinoUNOサイズのケースに納まるコンパクトさが未だ魅力と思っております。 

s88コネクタやOLEDモニタは不要でもDCCコマンドステーションの基本たるCV読み取り機能だけは有って欲しいと思い、DSair1/2との回路図比較やYaasanさまのコメントを元に改造工作を行いました。

なお、この改造を行ってDSair1に追加されるのはあくまでDSair2のCV読み取り機能のみです。

PCに接続しての使用はDSair1が元よりシリアル通信機能を持たないため別途追加回路が必要で、そこまでの改造を施すなら素直にキット版DSair2を買って製作した方が手早く幸せになれます。

改造に必要な部品 

・電流センサIC ACS711ELCTR-12AB-T
秋月通販リンク http://akizukidenshi.com/catalog/g/gI-12267/

・超薄型SOP8変換基板 (10個分)
秋月通販リンク http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-12268/

・積層セラミックチップコンデンサ 1μF 16V (同等品なら何でもOK)
秋月通販リンク http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-09174/

・積層セラミックコンデンサ 0.1μF 250V (同等品なら何でもOK)
秋月通販リンク http://akizukidenshi.com/catalog/g/gP-10147/

・配線少々
KATO製フィーダー線程度の太さの物を10cmほど
デコーダ配線程度の太さの物を15cmほど
(作例では電流センサIC からATmega328までの配線にラッピングワイヤーを用いていますが、さほど電流が流れる線では無いので配線しやすければ何でもかまわない、デコーダ配線の余り物が細くてオススメかと思います。) 

・カプトンテープ(超薄基板固定時の絶縁用) 

・接着剤or両面テープ(超薄基板固定用) 

・ホットボンド(配線固定用)
100円ショップで入手出来るやつで充分です。

工作編へ続きます。
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#2
1ヶ月以上間が空いてしまい申し訳ありません。

続きとして工作編を書き込みしていきます。

まずはDSairの基板加工から。

BP-5293-50の1番ピンとTB6643KQの7番ピンを結ぶ太い銅箔パターンをC6とシルク印刷されたチップコンデンサ横でパターンカットします。

         

パターンカット後テスターで両ピン同士の導通が無い事を確認したら銅箔の腐食保護と見栄え向上を兼ねてソルダーレジスト補修剤を塗布しておきます。

   

DSair基板への直接加工は以上です。

追加基板製作へ続きます。
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#3
続いてDSairに追加する回路を組み込む基板を製作します。

超薄型基板と電流センサICを用意し、超薄型基板をDSairのSDカードスロット上面金属カバーに合わせてカットします。

         

カットした超薄型基板に電流センサICをマスキングテープ等で固定しながら半田付けにて固定していきます。

   

表面実装部品なのでパターンに合わせて半田付けを行って下さい。

基板製作2へ続きます。
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#4
また日が空いてしまいました、基板製作の続きです。

電流センサICの半田付けが済んだら次は周辺部品の半田付けを行います。

下の写真の様に1μFのチップコンデンサを電流センサICの5番ピンと6番ピンの間のパターンへ半田付け、0.1μFの積層セラミックコンデンサを電流センサICの5番ピンと8番ピン間のパターンへ半田付けします。

   

チップ部品と通常の足付き部品ですがそれぞれパターンの孔は使わずに半田付けしてください。

2つの部品の半田付けが済んだら追加基板の製作は完了です。

次は、この基板をDSair1上に仮固定しながら配線していく作業となります。

配線作業編に続きます。
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#5
続きましては、製作した追加基板をSDカードスロット上に仮固定してDSair1へ配線作業を行います。

まずはTB6643KQの7番ピンと電流センサICの1及び2番ピンをつなぎます。

         

用意した太い方の線を使用し他の端子との接触に注意しながら半田付けしていきます。

配線作業編2へ続きます。
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#6
次にBP-5293-50の1番ピンと電流センサICの3番ピン及び4番ピン間をつなぎます。

         

1枚目が配線作業編1での写真と同じで申し訳ありませんが、この様な感じで配線を半田付けしてつないでいきます。

配線作業編1と同様に他の端子との接触に注意して下さい。

配線作業編3へ続きます。
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#7
また日が空いてしまい申し訳ありません。

続いては電流センサICへの電源を配線していきます。

まずは、BP-5293-50の2番ピンと電流センサICの5番ピンを結ぶ線を配線します。
BP-5293-50の2番ピンへ半田付けを行い。

   

反対側を電流センサICの5番ピンにつながるコンデンサ足部分へ半田付けします。

   

続いて、BP-5293-50の3番ピンと電流センサICの8番ピンを結ぶ線を配線します。

まずは、BP-5293-50の3番ピンへ線を半田付けします。

   

そして反対側を電流センサICの8番ピンへつながるコンデンサ足部分へ半田付け。

   

こんな感じになります。

電流センサICへの電源配線は以上で完了です。

配線作業編4へ続きます。
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#8
さて、半田付けを伴う配線作業としては最後になります。

電流センサICの出力をマイコンへ接続する線を配線していきます。

まずは、電流センサICの7番ピンにつながるパターンへ配線を半田付けします。

   

その線をそのまま基板裏側へと仮止めしながらゆったりとマイコンの25番ピンへと配線し半田付けします。

         


こんな感じで半田付けを行います。

以上で半田付けを伴う作業は完了です。

次はテスターによるショート(短絡)の確認後、Flashairを差し込んでの動作確認をしていきます。

動作確認編へ続きます。
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#9
DSair1が有効活用できますね。
私も試してみたいと思います。
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#10
またお待たせして申し訳ありません。

配線作業が終わりましたので、続きましては動作確認を行っていきます。

仮固定に使用したマスキングテープは全て剥がします。

次にテスターにてBP-5293-50の1番ピンと2番ピン、1番ピンと3番ピン、2番ピンと3番ピンの間をそれぞれショートしていないか確認を行います。

ショートしていないことが確認出来ましたら、マイコンATmega328PとFlashairをそれぞれ差し込み、次に線路側コネクタと電源コネクタを差し込みます。
(出来ればそれぞれDSair2用最新安定版スケッチとWebアプリにアップしておきます)

異常な臭いや煙が出たら直ぐ電源コネクタを外して下さい、そして基板を再度点検してショートやブリッジの再確認をして下さい。

異常な臭いや煙もでず、電源入り待機状態のLED点滅が始まりましたらとりあえずは成功です。

スマホやタブレットにてFlashairに接続しWebアプリにて通常通りに運転可能か手持ちのDCC車両にて動作確認して下さい。

通常通りに運転可能でしたら、この改造の一番の目的であるCV読み出し機能を確認します。

まずは運転タブにて線路電源を切ります。
そしてWebアプリのタブでIC(LSI)の形をしたCV読み書きタブを選択します。

   

この様なCV読み書きの画面となりますので、まずはそのままCV1の2桁アドレスを読み出ししてみます。

右下の「↑CV Read」ボタンを押すと確認ダイアログが出てきますので「OK」ボタンにてCV1の読み出しが始まります。

読み出しが旨くいけば「↑CV Read」ボタン下に読み出した値が表示されます。

またキーボードアイコンのステータスタブを選択すると先ほど読み出した結果を通信したものがステータスとして表示されているハズです。

   

ここまで確認が出来ましたら、ほぼ完成です。

ここでの読み出しが旨く行かない時は配線を間違えていないか?電流センサICの2番ピンと3番ピンがつながっていないか?などを確認して下さい。(ここは電流センサIC内でつながっているのでテスターでは確認出来ません、目視が頼りです)

旨く行きましたら、配線と超薄型基板を固定して完成となります。

配線&基板固定作業編へ続きます。
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