DSshield2

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DSshield2(DSシールド2)は、電子工作・プログラミングを愛好する方向けに開発した、DCCコマンドステーションを自作できる、Arduino用のシールド基板です。DCCを愛用する一般的な鉄道模型ユーザー向けではありませんので、ご注意ください。

DSair2の廉価版ではありません。安いDSair2と思って購入した場合、使いこなすことはできません。以下の特徴や説明を見て、使用方法をイメージできない場合には、購入を推奨しません。

特徴

Arduino UNO向けのシールド基板
デジタル鉄道模型を動かすのに必要な回路、CV読み出しIC、S88、Grove端子を装備
自分でDCCコマンドステーションを開発・自作できる
オープンソース、オープンハード
DCCのプロトコルスタックDScoreをスケッチで提供。
PCからの制御も可能（標準スケッチをそのまま使う場合）

サポート機能

DCC、MM2のパケット送信(DSair2相当)
ブースター2A(max 4.5A)
RailComはデフォルト有効
DCC CV読み出し・書き込み(DirectModeのみ)
I2C Grove端子(5V専用)を用意
S88-N(5V)対応
空き端子は自由に使用可能(A2,A3,D4,D6,D7)

使用方法

センタープラス・12VのACアダプタと、Arduino UNOをご用意ください。12Vより高い電圧を使いたい場合、電源を強化した互換品を選定することとなります。互換品におきましては、一部の部品や配線パターンが変更されている場合があり、動作に影響を与える可能性もゼロではありません。自己責任にて、選定ください。

半田付けしたDSシールド2を、Arduino UNOに装着します。

標準のスケッチでは、Serial Communication SpecificationのUSBシリアルコマンドに対応しているため、DSwebapp winか、Desktop Station Softwareからのみ、操作できます。標準のスケッチをベースに、ご自分でお好きに改造して、お好みのDCCコマンドステーションを自作してください。

Grove端子は、動作確認済みですが標準スケッチでは動作しません。Grove I2Cのライブラリを追加してご利用ください。

回路図

部品表(BOM)

C4	220uF 35V コンデンサ
CN5	RJ45 S88-Nコネクタ
CN7	Groveコネクタ(部品は付属しません)
Arduino シールドピン	2.54mmピッチ 40ピンヘッダ

スケッチ(RP2040 Raspberrypi Pico向け)

ATMEGA328Pよりも、高性能化したRP2040(Raspberrypi Pico)用のスケッチです。 ArduinoUNOの代替となる、PicoUNOボードは2022年6月30日にリリースしています。PicoUNOボード以外では、本スケッチは一切動作保証しません。また、スケッチをベースにして独自の機能を入れた場合にも、こちらではサポートできませんのでご注意ください。

S88は未サポート（I2C Grove端子を使った代替策を検討中)
3.3V専用(DSシールド裏の電圧変更パッドを3.3V側にパターンカット＆ジャンパしてください）
VINは、DSシールドのVinに繋げてください。

コンパイルには、以下の環境が必要です。公式のPicoSDKではなく、Arduino IDE環境を使ってお手軽に開発環境を実現していますのでご注意ください。

Arduino IDE 1.8.13以降
earlephilhower版arduino-picoライブラリ 2.0.1以降 (ボードマネージャから“pico”で検索すると簡単に探せます。)

設定の注意点は以下の通りです。

Arduino IDEでのボード設定は、「Raspberry Pi Pico」を選択ください。
USB-UART機能によるシリアルモニタの通信ボーレートは115200bpsです。改行はCRLFとしてください。
Windowsで動作する無料頒布のDesktop Station Softwareで行えるスケッチとなっています。PCレスで動かす場合には、ご自身でスケッチの変更を行ってください。サポートは行いません。

リビジョン	ダウンロード	更新履歴
rev.RP2040.002	DOWNLOAD	6/30基板対応
rev.RP2040.001	基板改版により公開終了	新規対応

ピン割り当ては以下の通りです。

GPIO00	ユーザー使用可能
GPIO01	ユーザー使用可能
GPIO02	RUN LED
GPIO03	使用禁止¹⁾
GPIO04	ユーザー使用可能
GPIO05	使用禁止²⁾
GPIO06-GPIO12	ユーザー使用可能
GPIO13	ユーザー使用可能
GPIO14	ユーザー使用可能
GPIO15	ユーザー使用可能
GPIO16	使用禁止
GPIO17	ユーザー使用可能
GPIO18	ユーザー使用可能
GPIO19	DCC OUT+	rev.002でGPIO20に変更予定
GPIO20	DCC OUT-	rev.002でGPIO21に変更予定
GPIO21	使用禁止
GPIO22	使用禁止
GPIO26(ADC0)	ユーザー使用可能
GPIO27(ADC1)	電圧検出
GPIO28(ADC2)	電流検出

スケッチ(ATMEGA328P向け)

Windowsで動作する無料頒布のDesktop Station Softwareで行えるスケッチを以下に掲載します。 PCなしで制御することも可能ですが、ご自身でスケッチを作成いただく必要があります。

Arduino UNOへのスケッチの書き込みには、Arduino IDEのインストール方法を参照ください

リビジョン	ダウンロード	更新履歴
rev.004	DOWNLOAD	アナログ対応
rev.002	DOWNLOAD	MM2アドレスバグの修正,電圧保護機能のバグ修正
rev.001	DOWNLOAD	UNO Wifi rev.2(ATMEGA4809)への対応
rev.000	DOWNLOAD	新規作成

非推奨ですが互換品のBAITE Arduino UNOを使用する場合には、USBドライバのインストール方法(CH340G) をあらかじめ確認の上、作業ください。

以下も併せて参照ください。

Trouble Shooting トラブル対策・一般情報(Generic information)
Power supply requirement ACアダプタの要件

PCなしで動くスケッチ(DSshield1向け)

動作保証はしませんが、DSshield1向けのPCなし制御のスケッチも使用可能です。ご参考ください。Arduinoだけで完結させることも可能です。DSshield2をベースにして、ボタンや表示画面などを追加し、処理を実装すれば、ご自身のオリジナルのコマンドステーションを作り上げることも可能です。

用途	スケッチ名	版数	更新日	URL
PCなし自動運転用	DSshieldAUTO	rev.0g	2018/7/15	DOWNLOAD

書き込み方法

Arduino IDE 1.8.13では、以下のような画面となります。Arduino IDEのバージョンによって、表記が異なりますので、柔軟に対応ください。

ハードウェアは、「Arduino UNO」や「Geuino UNO」を選択してください。Geuinoは、Arduinoの運営組織が分裂していた時代の名称です。ATMEGA328Pを使用したUNOのみに対応します。そのほかのマイコンを使用する場合は、スケッチを大幅に修正する必要があります。

Arduino UNO wifi rev.2(ATMEGA4809)を使用する場合は、以下のように、設定してください。

ボード	Arduino UNO wifi rev.2	megaAVR Boardsの中にあります。
Register Emulation	None	Noneで動くように実装しています。

頒布

DesktopStation部品頒布をご利用ください。

Arduino UNO、ACアダプタ(12V)、フィーダ線などはご自分でご用意ください。

お知らせ：
R0初期ロット(2021年2月製造)では、RUN LEDが非高輝度タイプのため、光り方が弱くなっています。気になる方は、R1の抵抗(1608サイズ)を1.2kΩから、若干小さい抵抗値(680Ω～1kΩ程度)に変更すると、光り方が改善します。

サポート

使用方法や、活用法の意見交換などについては、デジタル鉄道模型フォーラムをご利用ください。

部品不足・初期不良サポートを除いて、使用方法の相談等について、メール、ツイッターなどでの個別サポートは一切承っておりません。

¹⁾ , ²⁾

S88コネクタを使用しない場合はユーザーで自由に利用可

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