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2016年4月12日 (火曜日)

鉄道模型用315MHz帯4chラジコンの15ch拡張化改造(4/15続報)

 

 

 

 鉄道模型のNゲージで無線制御システムを構築するために行った検証試験結果です。aitendoで販売している315MHz帯ラジコンは制御できるch数に幾つかのバリーエションがあって、その中で4ch品の挙動を調べていたところ面白いことが判りました。送信機の4つのボタンは単独で押せば受信機側でそれに対応するchがONになるわけですけど、同時に複数のボタンを押すと相当するch全てが同時ONになるんです。これならば15個のスイッチ入力をエンコードして4BITの信号に変換してから送信機に送り込み、受信側では4BIT信号を4to16エンコーダーのデジタルIC74HC154で振り分ければ15chまで拡張可能ってことです。

 

 

 

Img_05361 それで、これが動作検証に仕様した個体。受信機は315MHz帯4ch仕様のRX315-XWC682(M4:モーメンタリ動作)、送信機は同じく315MHz帯4ch仕様のS-RC2260-4CH206です。送受信機の組合せには色々なバリエーションがあって混乱するんですけれど、このペアリングではちゃんと動作してます。

 

Img_05321 受信機の4ch出力(TTL)を4to16デコーダーICのSN74HC154に通して15ch分のON/OFF操作ができる様に拡張します。ここでは動作検証のため一時的にブレッドボードを使用しており、出力確認は鍔無φ3mm白色LEDの点灯で行っています。本格的にやるなら、トランジスタアレイ経由でリレーを15個並べるとか、凄い絵面になりそう。実際に鉄道模型へ組み込む時はデコードをマイコンチップにやらせてソフトウエア上で15chを判断できるようにすれば動力車などにも積めそうな気がします。

 

Img_05251 送信機の4chスイッチを15chに拡張します。動作検証のために5mm角の小型タクトスイッチを並べた15キーパッドを構成、16to4エンコーダーチップを使わずにダイオードマトリクスで誤魔化します。敢えてエンコーダーICを使わなかったのは送信機の電池を無駄に消耗したくなかったからで、ダイオードマトリクスならスイッチを押さない限り電気食わないですから。

 

Img_05291 それで、15キーバッドの裏側が大変なことになっています。16to4エンコーダーを組むのに必要なダイオードは1BITあたり8本繋ぐので4BIT分×8本=32本です。流石にこんな狭いスペースに32本も組み込むのは骨が折れました。しかも組込みに一度失敗して全て取り外してからやりなおしたのがこれですし。信号の重み値は配線の色が示しており、茶⇒1、赤⇒2、黄⇒4、灰⇒8にしてあります。

 

Img_05201 そしてこれが綺麗に組んでから失敗に気付いた在りし日の1回目ダイオードマトリクス組込みパターン、随分と綺麗に出来たと思ったのに・・・。タクトスイッチには4本の足があって、最後までその使い方を間違えていたことに気付かなかったとは。

 

 

 

Img_05431 敢えて仕様に制限があるとすれば、1chのみのモーメンタリ動作限定ってことでしょうか、つまり15chのうちどれか一つのchスイッチを押してい
る間のみ、該当するchだけをONに出来るということ。ただし、受信機にM4(モーメンタリ動作)タイプでなくてL4(ラッチ動作)タイプを選べば、いづれか一つ
のchのON状態をホールドできます(4/15確認済み)。

 

~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

 

 

 

 こうして4chが15chへ拡張できることが無事に検証できたので、機器組込みにも応用していきたいと思います。さしあたっては鉄道模型のNゲージで、無線制御システムを組むのに使おうと考えています。動力車に組み込んでモーター速度のノッチ上げ下げや回転方向、前照灯および尾灯の制御に使うとしても現状の4to16エンコーダーICでは巨大すぎるので、4chのエンコードはマイコンチップにやらせてソフトウエア上で15ch分のON/OFFを判断できるようにすればスマートかな。それにしても、そんなにch数必要ないんじゃないの?というツッコミが聴こえる様な聴こえないような。

 

※分解と改造は各人の判断で行い、それによって生じる責任を負うこともお忘れなきよう。

 

【こちらもご参考に】

 片軸モーターを鉄道模型用に両軸化する改造No.2(2019年1月21日公開)
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