【新ExpBoard】国鉄581系DCCサウンド加工

SL-C57/D51ボードを使って、581系のサウンド加工を行いました。EC-Slimイージーセットで簡単にDCCサウンド化できるのですが、すでにKATO白色室内灯がついていますので、これを生かしてサウンドを搭載していきます。

今回はデコーダと小型基板だけ使ってデコーダを設置しますが、AYANOさんのNEXT18 TEPE-Aアダプタ（現在売り切れ？）で搭載可能です。ESUのLoksound5Micoroデコーダで品番58813のバラ線タイプでもできる可能性がありますが、SL-C57/D51と比較して厚みが増すので、室内灯と屋根の間に入り切るか不明です。

 

 581系は寝台電車ですので屋根が深いです。 M車はモハネ580ですのでこのパンタの間の屋根裏にSL-C57/D51を使って搭載し配線を行います。

 屋根裏にはボディの変形を防ぐためのリブがあります。こちらをカットします。

 デコーダとSL-C57/D51ボードを組み合わせて入れてみます。

なお、今回はデコーダ上面の熱を少しでも均等にするためにLOkSound上面に鉛板を張り付けました。もちろん、 カプトンテープできちんと絶縁します。

 実際にデコーダーを隙間に入れてみます。

 さらに、車体を嵌めて浮き上がりがでないかを確認します。

 次にスピーカー取り付け位置を平らに削ります。今回は、ESUの添付品についていたクロージャの部品一つ（跳び箱の真ん中の部分）をスピーカーに貼り付けます。

スピーカーを上にむけて木工用ボンドで貼り付けます。

 SL-C57/D51には、配線を引き出す方向を考えながら、半田付けします。レールは両方とも黒、モーターは灰色、スピーカーは茶色にしました。

 LokSound5MICROをコネクタに付けて、室内灯ライトパイプ（導光材）にセロハンテープで巻きつけます。

 モータの配線をEM13形アダプタにハンダ付けします。配線の長さは窓柱に這わせられるようちょっと長めです。

スピーカーにもはんだづけします。幅がぎりぎりなのではみ出さないように小さくはんだ付けします。なお、今回のスピーカーユニットは、サイズはnagoden頒布と同様ですが、短辺に端子が出ているタイプをalliexpressで購入しました。

 全体的にこんな感じに仕上がりました。

 ボディをかぶせて完成です。なお、先頭車（クハネ581）はメーカー標準品（FL12）を使ってDCC化を行いました。

最後に試走して完了です。 4月に入ってから455系、S3/6(海外型),京急2100形、C57、583系とほぼ週一でDCCサウンド加工して疲れてきましたが、なんとかこのガマンウイーク中にあと一つ仕上げる予定です。

Mini-Decoder 開発状況報告(2)

今年の正月に報告しましたMiniDecoderは、すでにプログラムが完成して、これまで455系と京急2100形に搭載し、性能を確認しました。

今回、さらなる小型化を目指して基板の試作を行いました。

前回のものは上、今回は小型ダイオードをつかうことで12mm×7mmのサイズにしています。

また、開発環境についても検討していただいています。スマイルライターCOMBOの開発者であるスマイラーさんにデコーダの書き込み器を検討いただいています。先日試作品をお借りし、書き込み機能を確認してみました。

この書き込み器はAtmelStudio7ではうまく動作確認できたのですが、今後移植を検討しているArduinoIDE環境(1.8.9)ではうまくいっていない状況です。

たぶんソフトウエアの互換性の問題だと思うので、スマイルコネクタ（カードエッジコネクタ）を追加して今後簡単に装着できるよう設計変更を進めます。

前面の構成です。左がデコーダ本体、右側がスマイルコネクタ部となります。

こちらが裏面になります。問題なければ次の試作に進めようと思います。量産時はコネクタカットをしない場合でも17mmのサイズになります。

本日KATO C57のDCC化を行いましたが、テンダーからライト基板に配線するスペースがありませんでしたので、このライト基板に搭載できるようさらなる小型も進めてみたいと思います。

【新ExpBoard】KATO C57 DCCサウンド加工(2)

本日は、エンジン側の改造について説明します。

エンジン側のボディは、キャブの下側に竹串を差し込み上に持ち上げると簡単に外れます。

 その後に、左右それぞれのランボードを外します。こちらも隙間に竹串を差し込んで少しずつ外すといいでしょう。

モーターの配線は、このように燐青銅板を通してダイキャストにはめ込まれます。はんだを溶かして燐青銅板を外します。

テンダーからの配線につなぎます。左右間違えると逆走しますので、必ず向き（右側が赤です）を合わせてください。

半田付けした端子を元の溝に収めます。この前に、ダイヤストの溝に絶縁のためのカプトンテープを貼り付けておいてください。★★★絶縁がきちんと出来ていないとデコーダが壊れます★★★

 なお、今回はヘッドライトの配線ルートが確保できなかったので、ライトはアナログのままにしました。しかしながら、コンデンサがついているのでDCCでは点灯しないことが分かりました。

 はんだやヤニが飛んで付着しないようマスキングテープで養生してコンデンサを外します。

ボディを元に戻し、試走して完成です。まだ、LokSoundの調整手順も掲載します。

（１）最小走行スピードをセットする。
このデコーダは、ＣＶ２で最小スピードをセットするのですが、その設定値が小さすぎると最小速度で動きがぎくしゃくすることがわかりました。サウンドとの調整がしやすいように一回転2～３秒とするためにCV2=2としました。また、最大スピードCV5は255、スピードテーブルはあえてオフ（CV29 bit4=0)に変更しています。

（２）PI制御のパラメータを調整する
LokSoundではモーターを一瞬発電機に切り替えた回転数検知（Back-EMF）を利用した閉ループ制御を行ていますが、速度によって制御パラメータを切り替えています。

 これらのパラメータを一から設定するのは難しいので、自動設定機能を利用しました。CV54=0を書き込んだ後に、スピード０で「F1」をオフからオンにすると自動チューニング機能が開始されます。１ｍほど勝手に前進しますので、長めの直線レールの上で実行します。
これによって、設定された値は以下の通りです。
CV51(»K Slow« Cutof) = 13  =>★10
CV52(BEMF  Param. «K Slow») = 9  =>★0
CV53(Control Reference voltage ) = 78
CV54(Load control Parameter «K») = 16
CV55(Load control Parameter «I») = 38
ただ、このままではまだ低速走行が安定しないので、マニュアルのMaxon moterを参考に★に変更しました。

なお、パラメータの違いによって走行は以下のように変わります。
パラメータK(CV52,CV54)
　小さすぎる場合　応答が悪い（停止状態からスタートが遅い）
　大きすぎる場合　ラピッドスタートになる
パラメータI（CV55）
　小さすぎる場合　走行スピードが追い付かない、あまり出ない
　大きすぎる場合　走行スピードが不安定になる


（３）最小速度でのドラフト音の調整 - ★LokSound libray S3/6の場合
最低速度（ＳＰＥＥＤＳＴＥＰ１）で走らせ、ＣＶ５７でドラフト音を同調させます。低速時は、シリンダの吸気・廃棄の音（シー、ハー、シー、ハー）の音なのでこれをロッドの回転にあわせます。ＣＶ５７は大きくすると音の周期がゆっくりになり、小さくすると速くなります。

（４）中間速度のドラフト音の調整 - ★LokSound libray S3/6の場合
最高速度ですとロットの動きが速すぎて、あっているかどうかわかりません。よって４０～５０％のスロットル開度で確認するのがよいでしょう。CV58もCV57と同様大きくすると音がのんびりになり、小さくすると速くなります。

なお、スロット開度と実車のスピードを合わせる場合、CV58とCV57を先に設定し、その後CV53で機関車のスピードを音に合わせます。(2020-9-2 追記)

（５）加速、減速の応答性を好みにセットします。
ここまでやった後で、加減速を調整するのがよいと思います。ＣＶ３が加速度設定、ＣＶ４が減速の設定ですが、値が大きいほどゆっくりで０が遅延なしの動きになります。

以上の改造によって走行性性能が改善できました。

【新ExpBoard】KATO C57 DCCサウンド加工(1)

本日は、KATO C57(現行品)のサウンド加工です。今回使うExpBoardはこちらです。

  先日ご紹介したS3/6よりさらに小型化したものです。C57,D51あたりを想定していましたので、手持ちのテンダーを比べてみます。

配線パットはこちらの通りです。赤、黒をレールに、オレンジ、グレーをエンジン側のモーターに、白（点線枠）をヘッドライトLED（カソード側）につなげます。

 手前からD51-498,D51標準、C57四次形、C57一次形となります。今回は初めてなので一番中が広そうなC57一次形に入れることにしました。

 まず、テンダーを外します。

 裏のパーツをつまようじで外します。

 台車を中央寄りにずらすと外れるのですが、引っ掛かるときがあるので丁寧に作業した方が良いです。

 裏側のつめをつまようじで押すと、ボディが外れます。

 サイドのツメを外すと、テンダー上面と石炭パーツが外れます。よく見ると、アルミダイキャストのウエイトはDCCサウンドデコーダ搭載用にくりぬきがあるようですが、このままでは搭載できません。
 

そこでこのオレンジ部分をカットして、スピーカーを前にデコーダを後ろにずらします。

レザーソーを使ったんですが、悪い予感通り指先もちょっとカットしてしまったので、気を取り直して続けます。

 ExpBoardに配線を繋げます。上に載せるデコーダに当たらぬよう薄く仕上げます。

 裏側にはレールからの給電を行うため、ウエイトと接触させる線バネ（0.2Φ洋白線）を半田付けします。

 スピーカーを半田付けします。

 配線とライトを確認するために、LAISDCCデコーダで試します。

 スピーカのエンクロージャを貼り付けます。今回も、nagodenさんのエンクロージャを上面、前面などを現物合わせでカットしたりヤスったりして小型化したものです。

 スピーカーの下面、側面にカプトンテープを貼り付けます。

 このような形で差し込みます。

 ExpBoardの上側からよく見て、配線がウエイトと接触していないか確認します。
 

また、テンダー上面パーツのオレンジ部分は少し出っ張っているのでリューターでカットし、エンクロージャとあたらないようにします。

 テンダーのヘッドライトは抜くとこんな感じです。半分くらいの中さに切って、デコーダ本体とぶつからないようにします。

 きっちり収まりました。なお、フレームの一部をカットして、ExpBoardがなるべく後に来るようにすると入りやすいです。

この状態にくみ上げてモーターをつなげて、テンダー加工は完了です。プログラムを書き込んで、サウンド機能の確認を行いました。