日常的戯言也。

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ローカルコントロール盤

新年度となって日が浅く、未だに各種挨拶だの懇親会だのと続く日々。昨日も懇親会、今日も懇親会。来週も山盛り、もういいってば(^^;
そんなワケで予約投稿であります。折角家でネット使える状態になったのに役に立ちません。懇親会が無くても帰りは遅いし、手を動かせずに欲求不満。ならば妄想を巡らすしかありませんな(^^;

先日全体構想をグダグダと並べましたが、ポイント密集地近傍に置く「ローカルコントロール盤」についてちょっと考えてみます。
使おうと思っている「USB-IO」はPORT-0で4ビット、PORT-1で8ビットの通信が可能です。PORT-0を上位に、PORT-1を下位にすれば32ビットデータ幅でI/Oが可能となりますが、今のところそこまでは必要でありません。制御可能なポイント数として最大128台程度で十分かと思いますので、PORT-1の8ビットを使うことにします。上位4ビットをローカルコントロール盤アドレス、その下3ビットをポイントアドレス、最後の1ビットをポイント操作情報としましょうか。こんなカンジですね。

D7 +
D6 | [ローカルコントロール盤アドレス]
D5 | 0~15の計16盤まで設置可能
D4 +
D3 + [ポイントアドレス]
D2 | 0~7の計8台まで制御可能
D1 +
D0 + [データ] 0:直進、1:分岐(?)

設置できるポイントの数としては最大16×8=128台ですが、現実的には十分な数かと思います。ポイント1台2000円としても計25万強になるしな(^^; ローカルコントロール盤も16盤設置できますので、余程大きいレイアウトでない限り十分ではないでしょうか?
とはいうもののワタシは現金なヤツですので、実例を使いながら考えないとピンと来ません。まずは現在の屋根裏レイアウトの想定配置図と、USBを使わない場合の配線を考えてみましょう。


ふむ、ポイントがあるのは5エリアですね。しかも各エリア、最大でも6台程度のポイントで納まりそうです。USBもDTMFも使わない場合、この配線がベースボード下を這いまわるコトになります。しかもベースボードはモジュール構造とするつもりですので、図のように最短距離では引けず、この状態でも集中コントローラーから計23本の配線が出て行くコトになります。集中コントローラーに近いモジュール間はかなりの数の配線を接続しなければなりませんね。コネクタの接続だけでも大変、接触不良になった日にゃ....うむ、考えたくないですな(^^;





素直に配線を引き回すと大変そうなのですが、今回のUSB構想だとこんなカンジ。ローカルコントロール盤は5盤でいけそうです。


ここまでが前回のおさらい+αですな。今日はローカルコントロール盤内のデータ処理について考えてみます。
使おうと思っている「USB-IO」はPORT-0として8bit、PORT-1として4bitのデータ入出力(I/O)が可能です。ただ、今回はそんなに多くのデータを扱いませんから、PORT-0の8ビット幅で全データを送る事にします。PORT-0側はまだ空きがあるので位置検知だとか信号や照明の制御なんてコトも出来そうですが、それはもう少し実力が付いてから考えましょう。

USB-IOはPC上のソフトからUSBを通して流したデータをパラレルに変換するだけですから、コレだけでは用を足しません。機能を追加してやる必要がありますが、必要な機能について考えてみましょうか。

まずは動作を指示したローカルコントロール盤が自分であるか否かを確認する「ローカルコントロール盤アドレス検知(1)」が必要ですね。自分であればポイントを操作し、自分でなければ何もしない、というワケ。自分が指定されていたら次にどのポイントを操作するように指定されたかを確認する「ポイント検知(2)」が必要です。
更に検知されたポイントに接続された+側/GND側各2つのコネクタ(ピン)にコマンド通り出力し保持する「+側保持(3)」「-側保持(3)」が必要です。


最後の「+側保持(3)」「-側保持(3)」についてはコンデンサ+サイリスタを使ってポイントマシンに電流を流す場合に必要であって、PICで例えば50ms程度の時間電流を流して切替操作を行うようにすれば必要ないかもしれません。この場合は切替のコマンドを受信後に1回だけ送電する必要がありますね。コレですとPICを入れてアセンブラでプログラム組んだ方が良いかもしれません。ソレはソレで楽しそうなので基本回路を考えた後に詰めてみましょうか。

まずはローカルコントロール盤アドレス検知(1)を考えましょう。USBで送られてきたデータの上位4ビットとローカルコントロール盤に設定したアドレスを比較する回路が必要。コレは論理ゲートの組み合わせで作るコトになりますね。AND/OR/NORをこんなカンジに組み合わせればいいでしょうか。


次に「ポイント検知(2)」部分、コレも同様ですね。「+側保持(3)」「-側保持(3)」については入力信号の立ち上がりを検知してそのデータを保持する(ラッチする)ようにすれば良いでしょう。

ま、考えてるだけなら簡単に実現できそうなのですがね(^^;
今のところPC側からはデータ送信、USB-IO側としては受信だけを考えていますが、折角IN/OUT出来るのでPC側への送信もしてみたくなります。特にアンサーバックする必要があるかどうかもう少し練った方が良いかもしれません。その辺も含めてもう少し構想を煮詰めるコトにしましょうか(^^;

テーマ:鉄道模型 - ジャンル:趣味・実用

  1. 2007/04/13(金) 23:30:42|
  2. 贋電脳的操作
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