鉄道模型 パワーユニット・コントローラ 仕様 No.1 ●制御マイコン: FreeScale社 8bitマイクロコントローラMC9S08GB60 64pin-QFPを使用する。
●マイコンのソフトウェア メトロワークス(FreeScale)社の CodeWarrior Cコンパイラ及びエミュレータ等の開発ツールを使用して開発する。 1:速度制御方式 8bit分解能/60Hz 周期 PWM制御 0-100% max 12V-DC/2A 制御チャンネル 3ch 3列車 同時走行可能 付加機能 正転・逆転 (進行方向変換)SW 3ch 個別に設定可能 2極単投のレバーSWを SPSTとして使用。 正転時、Green LED 点灯 (マイコン制御によらない) 正転・逆転の切り替え時はモーター及びドライブ回路へのダメージ軽減を考慮する。 緊急ブレーキ SW 3ch 個別に使用可能 プッシュボタンSWを3chの出力毎に設ける。Push-ON時---緊急ブレーキ 緊急ブレーキ方式 出力ブリッジ回路のPch側--OFF、Nch側--ONによるブラッギング 方式。 緊急ブレーキ :オプション モーターへの電源供給OFFで車両が直ぐに停止するのでは無く、実車と同じように滑走 後、停止するようにする。これはPWMのソフトウェアで対処するが、多くの問題が 懸念される。
過電流(ショート)保護 2A ポリスィッチ チャンネル毎 個別 自動復帰 2:速度表示 10個のLEDによるバーグラフ表示 チャンネル毎に独立表示 表示 1-8 Green-LED 9-10 Red-LED によるバーグラフとする。 8bit AD値(スロットル用スライドVRのレバー位置における電圧値を10個のLEDへの表 示。 3チャンネルのバーグラフを30msec周期のダイナミック・スキャン方式による表示とする 3:付加制御機能 ポイント切替SW 8個+ダミーSW 1個の合計9個のSWを 3*3 のマトリクス・スキャン 方式で検出する。SWの種類 2極単投のレバーSWを SPSTとして使用 ポイント出力 各ポイントSWに対応した、合計8個のロジック・レベル(H=3.3V)の出力とす る。 ポイント出力端子に各メーカーのポイントマシンに対応した回路を接続するものとする。 *このポイント出力は本コントローラの第2版のシリアルによる制御信号の転送方式の 時はセンサー入力端子として使用する為、ポイントマシン制御回路は内蔵せずに外付 けとする。 4:速度制御 3chのチャンネル毎に設けたスライド・VRによるマイコンのADC端子への 可変電圧印可方式 ADCの分解能は8bit 30msecに1回の読み取り *SWの読み取り/LEDのスキャン表示等の制御周期は30msec とする。 LED表示、ADC読み取り、SW読み取り等のダイナミックスキャン方式の制御周期はメイ ンルーチンの制御周期とするが、最終的にはタイマ割込によるそれぞれの最適制御 周期とする。 5:電源 メイン電源は 5-6A/12V程度の過電流保護回路付き 市販のスィッチング電源を 使用する。 パワーユニット CMOS用電源 12V--5V 7805 3端子シリーズ・レギュレータ マイコン電源 5V--3.3V LM317 シリーズ・レギュレータ 6:シリアル入出力端子 (制御ネットワーク) 第2版(シリアル通信による ポイント・信号機・踏切 等の制御出力、センサー入力 を行う)の 為にオープンコレクタによるTX端子,Tr入力による RX端子 を設け, 非同期・半二重通 信を行う。 子機側 (ポイント・信号機・踏切・列車位置センサー)も非同期通信ポートを持った 安いマイコンを使用する。DragonChip社 DC6688 FreeScale社 MC9S08QG8等 将来、この通信ラインは FreeScale社 ZigBee 等を使用して 無線化を計る。 シリアル通信フォーマット 今後、定義する。 暫定通信手順.pdfはこちら 7:運転パターンメモリ 往復運転や列車交換の為にマニュアルで制御した、ポイント、列車速度をフラッシュ ROMに記録して運転の自動化を行えるようにする。 次のページから各部の回路、及び構成を説明します。 |