今までROBOZAKをベースにしたロボットRZ-1の改造や製作をしてきましたが、すでにサーボやCPU性能の限界で重量的にもぎりぎりとなってきました。これ以上の高機能化は難しいと判断して、しばらくの間、お休みすることにしました。始めた動機がマイコンの勉強をするために、制御するものが2足歩行ロボットだったということでした。サーボやCPUなどが高性能で安価に提供されるようになったら、再開するかも知れませんが休止します。ただ、ブログは今でもアクセスが多いので、参考のため残します。
今回は鉄道模型についての話題です。
懐かしく鉄道模型の資料を見ていたらDCC化という言葉があり、鉄道模型の列車やポイントをプログラムで通信して動かすことが出来るようなので興味深く本を読んだり調べてみました。無線ではなくレールを使った有線通信でコマンドを送って操縦するので、ポイントや列車ごとにアドレスを決めて、複数の列車を複雑なレールを制御しながら走行したり、同じレール上に走らせることもできます。但し、ATCがないので操縦を間違えれば衝突の危険性もあります。DCC化にするためにはほとんどの場合は改造して、DCCモジュールを組み込まなければならないようです。はじめから組み込まれていることは少なく、改造しないといけないのでそれなりにリスクを伴います。
ところで、現在はDCC化以前で全く鉄道模型をしていません。昔にやりたかったことができるようになったので、DCC化は無理としても出来る限り低コストで鉄道模型用(HOゲージ、Nゲージ)のパワーパックを自作してみようと考えました。いろいろハ−ドウェアを考えるのも楽しいものです。
(1)鉄道模型のパワーパックの基本的な仕様
・電源はDCの2線式
・電源電圧は12Vmax、電流は1A以上/列車
・出力はDC極性の切替機能
・過電流保護回路の内臓
(2)さらにパワーパックの追加仕様(DCC化は除く)
・加速制御(加速レバー操作)
・減速制御(ブレーキ操作)
・慣性走行(操作をOFFにすると慣性のように走行)
・緊急停止(緊急ボタン)
・簡易ポイント切替
・DC駆動とPWM駆動の切替(超スロー走行時にPWMを利用)
以上の機能はあくまで鉄道模型でも蒸気機関車(SL)を対象に考えたので、超スロー走行も出来るように設定しました。
参考にさせてもらったサイト:沖縄電気鐵道
http://www.geocities.jp/k_otani3/working.html
市販のパワーパック

参考とするために、KATOのパワーパック・スタンダードSという中古品をオークションで入手しました。
同じようなボリュームのツマミは入手できないので、ツマミは流用するしかないようです。付属している電源はAC出力でトランス式のようで大きく重たいため、あまり利用したくない。その代わり、古いノートパソコンのACアダプターの方がDC15V2Aという出力で流用に最適だったのでこちらにしました。

右の写真は、出力端子に利用したKATOのDC3分岐の部品とその類似品(中国製?)
製作するパワーパックの回路図

回路図上は、安全を見てDC12Vにしていますが、高速走行したい場合はドロップ分を考慮して少し高い電源電圧にするといいでしょう。
製作したパワーパック(正面)

最大の問題は出力端子でした。似たような端子は見つかったのですが、若干、サイズが違っておりジャックはそのまま使えましたが、プラグは削らないと入りませんでした。
ツマミの配置はKATOのパワーパック・スタンダードSに合わせましたが、本当の運転席は左右が逆なので入れ替える方がいいかもしれません。但し、スイッチ付きボリュームなので回転方向は逆に出来ません。
製作したパワーパック(背面)

さらに、この出力端子はケースに取り付けるようになっておらず、線対線の接続用コネクタなので、簡単にはケースには固定できません。そこで、KATOの電源3分岐の部品を購入して配線は変更して内蔵することで、見栄えと工作のしやすさとコストを解決しました。
何とか背面もスッキリきれいにできました。満足!
でも実際に走らせていないので動作保証できず残念ですが、製作する方の参考になればと思います。あくまでも自己責任でお願いします。特に、PWM走行ではモーターの発熱に注意してください。