鉄道模型用315MHz帯4chﾗｼﾞｺﾝの15ch拡張化改造(4/15続報): ヤマネ製作所な日々

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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。

　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）。

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　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）