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ワンコインデコーダ DCC信号「0」「1」判定

 投稿者:nucky  投稿日:2017年10月27日(金)22時16分54秒 KD113159056153.ppp-bb.dion.ne.jp
返信・引用 編集済
  ワンコインデコーダシリーズで、DCC信号の「0」と「1」の判定をするところの
プログラムの動作についてある方からご質問をいただきましたので解説します。

「0」と「1」判定部は以下の方が作成されたものをベースにしております。
http://www006.upp.so-net.ne.jp/tohrus2010/

解説をご覧いただく前提として、DCC信号の「0」と「1」の時間的な規定をご理解いただいている前提です。
詳細は以下のWebを参考にしてください。
(本家NMRA)
https://www.nmra.org/index-nmra-standards-and-recommended-practices
https://www.nmra.org/sites/default/files/standards/sandrp/pdf/s-9.1_electrical_standards_2006.pdf
(桂庵)
http://www13.plala.or.jp/katsuraan/AboutDCC/AboutDCC.htm

これを見るとわかりますが、「1」は58usプラスマイナス3usなので、これをマイコンで監視しています。

わかりやすいようにPICマイコンを4MHzで動作させると1命令1usとなるので、それで考えるとラクです。

プログラムの各STEP冒頭で、2度ほど入力端子を参照してから、どちらかが「L」だったら約30us後にもう一度、
入力を参照して「H」だったら「1判別」、引き続き「L」だったら「0判別」としています。

ここで注意したいのは「1」は58usですが、1周期「L時間」+「H時間」を足したのが58usなので、半分の29us+誤差分を足した時間経過したのちに測定しているのがポイントです。

参考ですが、昔プログラムの検証をするさいに、自分で処理速度をカウントした資料がありましたので、添付します。


http://web.nucky.jp/

 
 

Re: ポイントマシンの相性

 投稿者:目黒のダンボ  投稿日:2017年10月13日(金)16時31分13秒 p79671c0a.tkyea128.ap.so-net.ne.jp
返信・引用
  > No.549[元記事へ]

nuckyさんへのお返事です。

2-503の抵抗値は極端に低いようですが、富山のYMさまが
【抵抗10Ω位を挟んだときはしばらく動きましたが、ある時焼けてしまいました。結局レール本体の中に収納したいが為にここまで焼損させてしまいました。】
のような検証をされているのですが、抵抗を挟んで抵抗値を増やすのではポイントマシンの抵抗値とは異なるということでしょうか?
電子回路初心者で申し訳ありません。


> おはようございます。nuckyです。
>
> ワンコインデコーダをポイント用として利用する場合で、モータードライバの異常発熱する事象について、やあさんにポイントマシンの抵抗値を測定していただきました。
>
>
> カトー #2-503 2.880mH, 12.01Ω(1kHz) 1.450mH, 60.63Ω(10kHz)
>
> カトー EP481-15L 13.22mH, 59.23Ω(1kHz) 4.55mH, 256.2Ω(10kHz)
>
>
> 2-503は抵抗値が極端に低いことが分かりました。
> 発熱事象の原因はこれだと思います。
>
> 抵抗値が低すぎて、電流が大量に流れてデコーダ内のDC12V電源が落ちてひきづられてマイコン用の5Vが不安定となりマイコンがソフト暴走、という可能性が強いです。
>
> キープアライブコンデンサを付ければ、多少は緩和すると思いますが、根本的には電源に対策回路がある専用デコーダの利用を推奨します。
>
> 電流を見かけ上減らすにはduty比を調整する方法がありますのでソフト制御可能か検討したいと思います。
>
 

Re: ACアダプタ電圧

 投稿者:目黒のダンボ  投稿日:2017年10月13日(金)16時20分59秒 p79671c0a.tkyea128.ap.so-net.ne.jp
返信・引用
  > No.553[元記事へ]

やあさんさんへのお返事です。

ACアダプタの電圧と電圧値について、もう少し解り易く教えていただけないでしょうか。
ここでいうACアダプタとはコマンドステーションのACアダプタですよね?
ポイントマシンが12V専用の場合、コマンドステーションのACアダプタの電圧によりDutyを調整して12Vになるように調整するということでしょうか?

例えば、コマンドステーションにDSmainを使いACアダプタが12Vの時と、コマンドステーションにECos2を使いACアダプタが15VだとDutyの値をそのつど変更が必要ということでしょうか?



> ポイントマシンの異常発熱ですが、ACアダプタの電圧も重要です。
> 特に抵抗値が低い場合は、Duty100%の場合は12Vよりも大きくすると電流がどんどん流れるので、問題の症状に繋がる確率は高まると思います。
>
> Nuckyさんの新ソフトでDutyが調整されているので、これで使う電圧値に合わせ込むことをお勧めします。
>
> KATOのポイントマシンは12V専用だと思うので、15Vなどで動かしたらおかしくなるのは当然だと思います。
 

ACアダプタ電圧

 投稿者:やあさん  投稿日:2017年10月10日(火)20時47分4秒 198.176.138.210.rev.vmobile.jp
返信・引用
  ポイントマシンの異常発熱ですが、ACアダプタの電圧も重要です。
特に抵抗値が低い場合は、Duty100%の場合は12Vよりも大きくすると電流がどんどん流れるので、問題の症状に繋がる確率は高まると思います。

Nuckyさんの新ソフトでDutyが調整されているので、これで使う電圧値に合わせ込むことをお勧めします。

KATOのポイントマシンは12V専用だと思うので、15Vなどで動かしたらおかしくなるのは当然だと思います。

http://desktopstation.net/tmi/

 

Re: ポイントマシン

 投稿者:nucky  投稿日:2017年10月 9日(月)21時25分3秒 KD113159056153.ppp-bb.dion.ne.jp
返信・引用 編集済
  > No.548[元記事へ]

こんばんは、nuckyです。

最近すっかり忘れかけていたPICのアセンブラを思い出しながら、
ワンコインデコーダのポイント用ソフトを改良して、
出力のDutyをCV6で設定変更できるようにして公開を行いました。(Ver0.92beta)

Dutyはあえてデフォルトで50%に設定しています。
多分設定値として低い場合が多いと思うので、CV6の設定調整が必須です。

加えて、マイコンのConfigBitを調整して、電源電圧低下時にリセットがかかりやすくするように
設定変更をおこないました。こちらも効いてくれるといいと思っています。

やあさんのアドバイスに、
「小さい容量でよいので(キープアライブ端子に)電解コンデンサを装着することを推奨します。」
とありますように、ユーザ個々でのハード面の対策も必要と考えています。

当方では当該の後付けポイントマシンを持ち合わせおりませんで動作確認ができない状況です。
適切なCv値やコンデンサ容量等の事例がありましたら、ご報告いただけますと幸いです。

※今回のソフト改良はすべてのポイントマシンへの対応を保証するものではありません。

http://web.nucky.jp/

 

Re: ポイントマシンの相性

 投稿者:nucky  投稿日:2017年10月 5日(木)23時01分15秒 KD113159056153.ppp-bb.dion.ne.jp
返信・引用 編集済
  > No.550[元記事へ]

こんばんは、はやさんへのお返事です。

車載用デコーダをハードを流用しているワンコインデコーダでは
ショートに近い電流を処理するポイント用途での運用は負担が高いので工夫が必要なことが、みなさまのご報告等で分かって来ています。

前にもコメントさせていただいたように、キープアライブコンデンサで電源強化するのも一つかと思います。
ただ固定式レイアウトでは、ポイント用電源を直接デコーダに入力して、電源強化するもの手かもしれません。



http://web.nucky.jp/

 

Re: ポイントマシンの相性

 投稿者:はや  投稿日:2017年10月 5日(木)22時44分45秒 94.net119083143.t-com.ne.jp
返信・引用
  > No.549[元記事へ]

こんばんは。はやです。
当方Nレイアウト改修中です。

ポイントは脱線が多発していたPECO+レマコからKATO電動ポイント(4番)に切り替え、
本日ワンコインデコーダでの動作確認をしていましたが、
やはり異常発熱してしまいました。

全部で6ポイント動作確認を行いましたが
始めは切り替わらず、?と思い何度かt、cを繰り返すうちに切り替わるようになりました。
6個のポイント、いずれもt、cの確認ができたところ、変な臭いがしてきたので
モータードライバを触ってみたところ発熱していました。

どのタイミングで発熱したかは、今となっては不明です。
やはりFPM Decoder2のほうがよいのでしょうか。
一応報告まで。


nuckyさんへのお返事です。

> おはようございます。nuckyです。
>
> ワンコインデコーダをポイント用として利用する場合で、モータードライバの異常発熱する事象について、やあさんにポイントマシンの抵抗値を測定していただきました。
>
>
> カトー #2-503 2.880mH, 12.01Ω(1kHz) 1.450mH, 60.63Ω(10kHz)
>
> カトー EP481-15L 13.22mH, 59.23Ω(1kHz) 4.55mH, 256.2Ω(10kHz)
>
>
> 2-503は抵抗値が極端に低いことが分かりました。
> 発熱事象の原因はこれだと思います。
>
> 抵抗値が低すぎて、電流が大量に流れてデコーダ内のDC12V電源が落ちてひきづられてマイコン用の5Vが不安定となりマイコンがソフト暴走、という可能性が強いです。
>
> キープアライブコンデンサを付ければ、多少は緩和すると思いますが、根本的には電源に対策回路がある専用デコーダの利用を推奨します。
>
> 電流を見かけ上減らすにはduty比を調整する方法がありますのでソフト制御可能か検討したいと思います。
>
 

ポイントマシンの相性

 投稿者:nucky  投稿日:2017年10月 2日(月)07時33分49秒 p183169-omed01.tokyo.ocn.ne.jp
返信・引用
  おはようございます。nuckyです。

ワンコインデコーダをポイント用として利用する場合で、モータードライバの異常発熱する事象について、やあさんにポイントマシンの抵抗値を測定していただきました。


カトー #2-503 2.880mH, 12.01Ω(1kHz) 1.450mH, 60.63Ω(10kHz)

カトー EP481-15L 13.22mH, 59.23Ω(1kHz) 4.55mH, 256.2Ω(10kHz)


2-503は抵抗値が極端に低いことが分かりました。
発熱事象の原因はこれだと思います。

抵抗値が低すぎて、電流が大量に流れてデコーダ内のDC12V電源が落ちてひきづられてマイコン用の5Vが不安定となりマイコンがソフト暴走、という可能性が強いです。

キープアライブコンデンサを付ければ、多少は緩和すると思いますが、根本的には電源に対策回路がある専用デコーダの利用を推奨します。

電流を見かけ上減らすにはduty比を調整する方法がありますのでソフト制御可能か検討したいと思います。

http://web.nucky.jp/

 

ポイントマシン

 投稿者:やあさん  投稿日:2017年 9月26日(火)07時05分39秒 31.65.239.49.rev.vmobile.jp
返信・引用
  YMさん、ダンボさんと共同で情報収集を行ってますが、お二方で共通点があることが分かりました。

・レールはUNITRACK、カトー
・ポイントレール内蔵タイプの電動ポイントではなく、手動ポイントに取り付ける外付けタイプのポイントマシンを使用している事(2-503等)

2-503ポイントマシンとワンコインデコーダの相性がある可能性が高いので、調査を行っていきます。ソレノイドのインダクタンス、抵抗値を測定してみます(測定器は今週末に買う予定)。

なお、YMさんにDSturnoutで動作試験していただきましたが、問題なく動作したとのことです。DSturnoutは電解コンデンサが載っていて電源がワンコインよりも安定しやすいので、ワンコインに電解コンデンサを装着すると正常動作するような気がします。

まずはお困りの方は、小さい容量でよいので電解コンデンサを装着することを推奨します。もしくは、内蔵タイプの電動ポイントを使用するのも手だと思います。

http://desktopstation.net/tmi/

 

ワンコインデコーダー4を照明灯のアクセサリーデコーダーとしての利用は大丈夫でしょうか?

 投稿者:目黒のダンボ  投稿日:2017年 9月22日(金)14時32分32秒 p79671c0a.tkyea128.ap.so-net.ne.jp
返信・引用
  > No.546[元記事へ]

ワンコインデコーダー4は、ポイントの道床内に組み込みができる大きさが魅力だったのですが、富山のYMさんやtaka@さんも私と同様な現象のようですね。
KATO HO手動ポイント(2-862)にポイントマシン(2-503)をワンコインデコーダー4を今までのパーツ構成で動かすのは少々厳しいと感じ、私はKATOの純正DCCポイントマシンを使うこととしました。

このため、ポイントマシン用に使う予定でいた基板やパーツが残ってしまったので、これらをホームや建物等の照明灯用のアクセサリーデコーダーに利用できないかと考えたのですが、なにか問題等あるでしょうか?

考えているのは、10mA程度のCRDでLEDを点灯させ、CV4を連続動作(モーター式マシン用)として、整流ダイオードでON/OFFできないかと考えています。



taka@さんへのお返事です。

> 大変失礼しました。
>
> 当方のDCCポイントマシンは、KATOの純正品を使っていることが判明しました。
>
> こちらのワンコインデコーダは、電動ポイントへの組み込みのみでした。
>
> よって、先の書き込みは全て私の勘違いであります。
>
> みなさまを混乱させたことお詫びいたします。
> 大変申し訳御座いませんでした。
>
>
>
>
> 富山のYMさんへのお返事です。
>
> > みなさま、いろいろとコメントありがとうございます。
> > 追加で説明させていただきます。HO 電動6番片渡りセットとNゲージ電動ポイントでは問題なく作動しております。それをHO 6番ポイントマシンで使用するとダメです。抵抗10Ω位を挟んだときはしばらく動きましたが、ある時焼けてしまいました。結局レール本体の中に収納したいが為にここまで焼損させてしまいました。やはり、FPM2で動かすと安心です。火災の心配もありません。
> >
> > nuckyさんへのお返事です。
> >
> > > みなさま、おはようございます。
> > >
> > > モータードライバの焼損現象は、ハンダ付けに問題がのない場合、電源不足によるマイコンの5v瞬時電圧低下による暴走が原因の可能性も推定出来ます。
> > >
> > > コマンドステーション側のACアダプタではなく、デコーダ側の電源を強化する必要性です。
> > >
> > > キープアライブコンデンサを設けて、コマンドステーションに影響のない範囲でC1の容量を増やせば対策になると思います。
> > >
> > > FPM2は電源不足の対策回路が入っていますが、ワンコインは車載用の回路を流用しているので。。。
 

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