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クリエイティビティの囚人

こんばんは、Operaです。
最近モノ自体は作ってるんですけどどーもブログに載っけるのが面倒で絶賛更新サボり中です。とはいえ何も書いていないとサボっているみたいなのと自分の活動の軌跡が残らないのでいい加減書きます。というのも定期試験とか色々あったりしてわりかし忙しくって、鉄道模型用自動信号機だっていつ作ったかって言ったら一ヶ月前ですよ一ヶ月前。いつの話してるんだってこと。
まあ何やってたかって言ったらまずノートPCを衝動買いしてしまいました。

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ThinkPad随一の変態機、X201 Tablet。コイツの特徴はなんといってもこのぐるぐる回る首とタッチパネルです。ディスプレイは左右に180度回り、非常に自由なスタイルでPCを使うことができます。タッチパネルは指とペンの両方で操作することができ、一応ペンは筆圧検知と消しゴムまでついています。ただGIMPなんかでそれを使うにはドライバーをゴニョゴニョしないといけないらしく、僕はお絵かきをするわけでもないのでやっています。また、マシンスペックについても第一世代とはいえCore i7-620L(2.0GHz)を搭載しメモリも4GBあるため文章作成や組み込みプログラム作成程度なら申し分なしです。
いやあ、使ってて思いましたがコイツは素晴らしいモデルです。実は試験数週間前にこのモデルの存在を知り”一目惚れ”してしまい、以来某オークションに張り付き試験直前に落札し、他にも新品バッテリー買ったりして計30kほど使ってしまい試験が終わって届く頃には後悔していたのですが触っていくうちにそんな考えはどこへやらドハマりしてしまいました。まずタッチパネルというのは今まで「Win8ならタッチできるだろwww」なんてジョークのネタでしかなかったですが、使ってみるともうタッチパネルじゃないノートPCが使えなくなるレベルに優れています。ノートPCはスクロールなんかがしづらかったりしますが、指で画面をなぞればそんなことも簡単なわけで非常によろしいです。ネットブラウジングだったらタッチで操作したほうが快適ですね。また、ThinkPadの特徴でもあるトラックポイントもこれまた便利です。キーボードからわざわざ手を動かす必要がなく、作業効率が上がります。そんなPCに慣れてしまったせいで買って一週間ほどして他のノートPCを触った時にまずトラックポイントがないことで混乱し、次にタッチできないことでフリーズしてしまうほどでした。
ただ、重量は8セルバッテリーを搭載すると2kg弱あり、またそれでもバッテリーは4時間ほどしか持たないのでバリバリモバイルに使うなんてのは不可能ですね、そんな人は金出してX240買ってくださいって感じです。僕は主に学校内で使うので、電源も確保されているので問題ありませんが。
ちなみにこのX201Tab、現在はWin8.1を入れようと奮闘中です。色々あってタッチパネルがうまく使えなくて困ったりしているので、動いたらその方法をまた記事にしようかと思っています。

あとはこちらも衝動買いネタですが、光るへぇボタンのようななにかがキャンドゥで売っていたのでつい買ってしまいました。

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いや、こんなデカい光るボタン買うしか無いでしょって感じです。ただ、無論こんなもの買ったところでどうしようもなくこのままじゃ何にも使えないただの光るボタンなのでこの中にマイコンとパワーLEDを仕込み

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ランダムで点灯させるようにしたらあら不思議ボタンを押せば部屋が光り輝きまるでパーティールーム。

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楽しい空間の演出にどうでしょうか。

そんじゃここらで日記パートを終わらせて鉄道模型の話を書くとしますか。
去る11/15,16に某サークルの展示の一部として、鉄道模型用の自動信号回路を展示しました。

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線路があって、そこに列車がいると信号が変わるよっていう動作自体は非常にシンプルなものです。あとはポイントも一緒に動かしてたりしていました。装置はどんなんなのかって言うとこちらです。

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奥の銀色のケースが中央処理装置、手前の半透明の箱が動作モード切り替え・ポイント操作盤ですね。たいそうな名前ですが今適当に考えたものですごめんなさい、どう見てもただの回路ケースとスイッチ操作用のボックスですよねw ちなみに回路ケースは元電源装置、スイッチボックスはキャンドゥのケースです。キャンドゥのケースはなかなかお値段の割に使いやすいのでおすすめです。
中身はまあ色々回路が載っていますが基本的には列車の在線情報を検知し、中央のマイコンに集約し、情報を処理して信号機やポイントを動かすといった感じの構成になっています。
実はこの回路、作ることになったのが展示イベントの2週間前で設計も含めて作るのにかけた日数は十日あったかな?って感じでした。この短期間でどうやってこの規模のものを作ったかというと、答えは授業中に寝て深夜に突貫作業をしたのです。
まずは中身の回路をモジュールごとに説明しますかね、在線の検知回路がこちら。

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豪華8ch仕様。入力の状態をLEDに表示することができる。これ組むのに2日ぐらい使って、五時間ぐらい連続して作業してた結果終盤には手元にピントが合わなくなりました。これ絶対視力低下するって。何も考えずに経験に頼り、適当に部品並べて作っていった割に空中配線は数カ所ぐらいなっているのですが、スズメッキ線の配線量が多かったので正直このレベルだと基板加工機使ってやりたかったなーと今更思いました。っつかもうこれ二度と組みたくないよってぐらい大変でしたねうん。ちなみにこの回路が完成した時点で展示準備5日前。これあかんやつや。
お次、ポイントの駆動回路。

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ポイント駆動回路はNゲージ用ポイントスイッチの中身を回路上に組み、それをリレーで操作するようにしたシンプルなものです。リレーはマイコンからダイレクトにドライブするのが厳しいので、トランジスタでドライブするようにしています。
んでこれは制御回路。

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制御回路はレギュレータとマイコンがのっかっててピンが生えてるだけの回路です。
各基板に電源を供給しつつ、信号を受け取ったり渡したりしています。
ここまでの回路を組むとこんな感じに。

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この時点で展示4日前。まだ余裕があった。ちなみにこの時は時間があればPCと連携したいとかなんとか考えていたので、申し訳程度にUART-USB変換モジュが写っています。無論間に合わなくて使われることはありませんでした。
これは中途半端な状態の写真しかなかったですが信号機の回路ですね。

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マイコンから出てきた情報をデコードして信号機を動かすよってやつです。ICソケットにはロジックICが入ります。それらを全部組み合わせて、適当に電動ドリルで穴開けて加工したケースに突っ込んだらこんな感じに。

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俺史上最も見た目がよくできてるかもしれない、アルミケースは偉大也。ちなみにこの時点で展示準備3日前で死にかけていた覚えがあります。尚マイコンの中身はまだ真っ白、つまり現時点ではプログラムが全くもって書かれていない!!!
なんとなく一日ぐらいで適当にプログラムをでっち上げた記憶がありますが実はプログラムを書いていた記憶が無いかもしれない。記憶が完全に抜け落ちている。寝ながら書いてたんですかね。
んで、さらに光学式在線検知回路を入れて配線を全部接続した最終形態がこちら。

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もちろんマイコンの中身も書き込まれている。ちなみにこれができたのが展示準備前日の夜。準備日には作業することができないので、この日のうちに完成しないと今までの努力はパーってワケです。んなわけで線路つなげてデバッグ作業。

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在線検知は電気式+光学式のハイブリッドなので、手で線路を触ったり隠したりすることでデバッグができます。信号機の様子とか見ながら、バグを退治していく作業をすること数時間、ついに完成しました。

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このアルミケースを閉じた時のやり遂げた感。こう記事を書きながら自分の頑張りを振り返って、よくやったなぁと思います。この回路は無事展示イベントでずっと動いていてくれました。鉄道模型の安全運行を支えるとともに、見ていただいた方から注目してもらったり喜んでもらえたりしたので作った甲斐があったなぁと思いました。


なんてことも思いましたが、今回この回路を作って本当に感じたことはなんでここまでして頑張るのかってことです。考えてもみれば回路を作るために夜遅くまで作業をしたりして普通に考えれば地獄ですよ地獄。何のためにやってんのか分からないし、適当にアニメでも見て眠くなったら寝る生活してたほうが絶対楽ですよ。ただ、作りながら自分を追い込むことである意味麻薬的な楽しさを感じている自分もいるわけです。不思議なものです、創作的活動でしか自分の感じる楽しさの極みには達することができないのだから。これはもはや創造性という悪魔に囚われた囚人みたいなもんだと思います。受動的な趣味は簡単に楽しみを得ることができると思いますが、楽しさを追求するならばやはり自分が能動的に動かないとダメだなぁと思います。結局なんで頑張るのかが分かることはなかったんですけどね。

まあそんなこんなで短い期間で突貫工事をし、授業と若さと体力を引き換えに莫大な進捗を得ることに成功しましたって話です。良い子のみんなは思いつきで回路を作るとか言い出して無理なスケジュール建てて自分を追い込んだりせずに用法用量を正しく守って健康的な電子工作ライフを送りましょう、お兄さんとの約束だよ?
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鉄道模型用速度計

こんばんは、Operaです。

ついに冬休みに突入して一挙無料配信のアニメ見たりお出かけしたりして充実した生活送っています。最近なんだかんだで忙しかったのでたまにはこうゆったりするのもいいなと。
まあそれより、なんか最近不思議なことが多いんですよね。人と会う予定がある日にその予定をすっぽかしてしまう夢を24日夜と27日夜に見たんですよ。どちらも夢の中なのに妙に冷静で、”今日はどうせ何も買わないしポケットに携帯と財布だけ入れときゃいいや”とか考えてるし。一度目は予定すっぽかして他の人と出かけた後に気づき、二度目は寝てて起きたのが待ち合わせ時間+αなんていうどちらも肝の冷えるリアルな悪夢。しかも、不思議なことはそれだけじゃなくて同じ日に二度デジャヴを感じたんです。同好会の活動で横須賀に行ったんですが、入ったこともないハンバーガー屋のテーブルで”あっ、ここいつかに入った気が・・・”と感じて、さらには戦艦三笠を見て砲を触った時にも”この部品、どこかで・・・”なんて。砲の部品が外れて落ちちゃうなんてバカげた記憶が頭の何処かにあったんです。こう短期間に連続してそんなことがあるとなんかあるのかな?なんて思っちゃいます。来年にいいことが起こる前兆だといいですね。

さて、本題ですが鉄道模型用に速度計があったら面白いのでは?という話があったのでスケールスピードで表示する速度計を作ってみました。
仕組みは簡単で、線路上に並べた二つのセンサーの光量の差を検出して速度を出しています。欠点として、光センサーを使っているので光源がない場所では動作しませんが暗闇の中で鉄道模型を走らせることはないので大丈夫でしょう。
今回は謎テンションで動画にて紹介します。冬休み前に作って動画だけは先に上げてたんですが、なんかテンションおかしいですね・・・黒歴史候補リスト入り決定です。走ってる車両が適当だったりするのはお気にせず。



作ってみて、予想以上にスケールスピードって遅いんだなと感じました。自分が普通だと思ってた速度が150km/h出てて京急超えてたり、急いでる時には下手すりゃ新幹線と肩並べてたり。他の人にも高評価を頂いたので、プリント基板化して量産してもいいなとも思っています。展示するときなんか速度が表示されて特にお子様に大人気間違えなしなんて考えちゃったり。まだまだプログラムが甘かったりするのでもうちょっと突き詰めたいところです。

では、今日はこのへんで。年内に初心者記事のはんだづけ動画完成したらいいなーなんて思ってますけど間に合うかどうかというかやる気が出るかどうか。

DCC運転用自動信号システム

こんにちはOperaです。
気づいたら前回の更新からまた一ヶ月経ってしまいましたね。
5月下旬~6月上旬が電工二種筆記だったり定期試験だったりして大変でした。無事電工二種は事k...自己採点で88点という高得点(笑)で合格しているようです。定期試験でもクラストップレベルに食い込むことができました。絶対クラス順位落ちると思っていたのでうれしいです。
その後、自分はSSTCより先に某サークル用鉄道模型用のシステムを構築していました。どのようなものかと言うと、全自動信号システムでNゲージのDCC運転時にコイツがあれば末端駅に人がいなくっても勝手にポイントが切り替わって信号も変わっちゃうとても素敵なシステムです。ブログ記事には無いですが、10月頃に文化祭用に作ったものはロジックICを使って制御しており、動作にも様々な問題点があったため今回完全新規設計にて製作しました。基板が制御基板、各種I/O基板で分かれていて汎用性が高くなっています。
まずは制御基板。

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なんだよこれDCジャックとレギュレータとPICとI/Oピンと電源ピンとPIC書き込みピンとLEDしか載ってないじゃないか。別に鉄道模型用制御基板というわけでもなく、本当に汎用制御基板みたいな感じです。後ろに並ぶ白いピンは電源電圧出力、5V出力のピンになっています。制御用のプログラムも書いてあり、一応は動きますがまだまだ改善の余地はあるようです。
次に光学検知基板。

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制御基板から電源をもらい、フォトリフレクタからのアナログ値を制御基板に返します。一応感度調整VRもついてます。フォトリフレクタって案外楽しいですね。この前ヤフオクで買ったオシロで電圧見ながら手を近づけると波が高くなって面白かったです。蛍光灯にフォトリフレクタを向けてちらつきを電圧の波としてみたりもできました。
スイッチ基板はただスイッチ載ってるだけなんて省略して、信号基板。

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制御基板からの信号を基に信号の点灯を制御します。白いピンに信号機がつきます。青、黄、赤の点灯が可能です。点灯はロジックICで制御します。
あと、ポイント基板。

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よくあるポイントボックスの中身をそのまんま再現しただけです。両渡用なのでコンデンサがでかいです。
本来ならここで動作動画でもあげたいところですけど、まだNゲージを使っての動作はしていないのでそれは無いです。今月末に研修的なのがあるのでそれで現地調整して動画も撮る予定です。みなさんの期待に応えられるような性能を発揮できるように月末に向けてプログラムを調整します。この手の回路はプログラムの中身で性能が変わってきますからね。
作る過程で、強電回路も楽しいけど弱電もやっぱ面白いなって思いました。強電の制御は弱電ができないとできませんしね。完成間近で放置されてるコイルガン連射参号機も、弱電できなきゃなんも動かなかったはずです。
これからはコイルガン連射参号機の完全動作、及びSSTCの製作、できればコイルガン搭載宇宙戦艦ヤマト計画を8月末までにやりたいなって思っています。
では、また今度。

DCC運転用接近灯回路

こんばんは、Operaです。テストの方はまあまあな結果でした。全部は返ってきてないですがクラス順位1桁には入ったでしょう(希望的観測)
そんなテストが終わった水曜日にヱヴァンゲリヲン新劇場版:Qを観てきました。ネタバレはしませんが、旧劇場版に迫るほどの面白さでした。はい、つまり難しい内容でした。観終わってから友人たち計6人と考察会をしましたが、結果はほとんど出ず。ただ、この謎感こそエヴァの本質だと思ってるので個人的には大満足です。ただ、金曜ロードショー組とか新劇しか観てない組には厳しい内容でしょうな。いつになるか分かりませんが次回に期待です。あとノーチラス号かっこよかった

では本題。NゲージのDCC運転用回路を11月30日の金曜日に組みました。更新が遅いのは気のせいです。どんな回路かと言うと、ある区間に列車がいたらLEDが点滅する回路です。接近灯ですね。こんなのです。

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区間に列車がいると・・・

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\ピカーン/
とメイン基板についているオレンジのLEDとコネクタでつないであるサブ基板の青のLEDが点滅します。
動画がこちら



親には魅力が伝わりませんでしたが部活の先輩方には伝わったようです。高エネルギー工作もいいけどこういう弱電も楽しんですよね。この回路は1日で組んだ分手抜き多いので今後改良する予定です。

また、他の工作の方の進展ですが、高出力レーザーが回路を組んだのにうまく動かないという楽しい事態が発生していてヘタしたら投入した2kほどが全て水の泡になる可能性が出てきました。もちろんそれは困るのでちゃんと原因を調べますがね。
コイルキャノンの方は授業中の努力により設計図や回路図なんかが完成してるので今週末土曜日に秋葉原に行ってパーツを購入します。ただ、よく使ってる山崎教育システムのステンレス万能金具の在庫がついに尽きてしまったのでそれが手に入らないと作るのが厳しいですね。あれの代用としてタミヤの金具がありますけどあれだと割高という。ただ、万能金具は万能金具でうまいこと手に入りそうにないので困っているのです。最悪タミヤので妥協します。ではまた今度。
プロフィール

おぺら

Author:おぺら
強電から弱電まで狭く浅くやっています。
強電:コイルガン(充電&発射部)、テスラコイル
弱電:コイルガン(制御)、鉄道模型版PRC&CTC、マルチコプター

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