25.DS51K用ブースター回路の作成(新改良版Ver4)

  

はじめに

    「22.DS51K用ブースタの作成(改良版)」の作例では、機能的に課題がありました。
   電源のショートなどで、回路に供給される電源が切れた場合、電源再投入時に、位置を
   保持しているICがリセットされてしまい、場合によってはポイントの方向が切り替わって
   しまいます。
 
   これを改善するために、位置を保持しているロジックIC(74LS00)からPIC(PIC12F629)に変更して
   電源が切れても、切り替え位置を記憶できるように対応しました。

   DS51Kの出力をフォトカプラで変換して、PICマイコンでDS51Kからのマシン駆動信号を
   保持します。
   その信号をFETに繋げ、コンデンサーによりポイントマシンに繋ぐものです。


   DS51K用ポイントブースター回路図

   

プログラムの開発

  PICマイコンは、PIC12F629です。秋月電子などで購入できます。 
  開発ツールは、MicroChip社のMPLAB IDE v8.36
 
 プログラム仕様
  ピンアサイン
   ・2番ピンと3番ピンを入力スイッチとする。
   ・5番ピンをポイントマシン駆動用の出力端子として、方向指示用の
    LEDは、6番ピンと7番ピンを使用する。
  動作
   ・信号が入力(2番ピンまたは3番ピン)が0Vになると入力されたとみなし
    6番ピンと7番ピンの出力をONとする。5番ピンの出力は6番ピンの出力と同じにする。
    (2番ピン→7番ピン、3番ピン→6番ピン,5番ピン)
   ・反対方向から切り替わった時に、EEPROMへ切替方向の情報を書き込む
   ・起動時にEEPROMの情報を読み取り、出力する方向を決定する

   プログラムソース      pmboost4.asm
   ビルドしたHEXファイル   pmboost4.hex

 2011/12/23 プログラムを修正しました
  線路から電源とした場合でショートなどにより、電源断後の電源を投入にて
   動作不安定になりCPUが暴走するケースの対策としてウオッチドックタイマー
   設定とブラウンアウトをonにしました。
 
   プログラムソース      pmboost4v103.asm
   ビルドしたHEXファイル   pmboost4v103.hex


基板を作成

  ブレッドボードとポイントデコーダの作成で回路自身の動作は実証できたので回路に従って
  PCBEでプリントパターンを作成して感光基板で回路基板を作成しました。

  基板の作成
   パターンは、PCBEで作成しました。
   
   前回の基板より少し小さめにしました。
   (パターンで銅箔部分を多くしているのは、エッチング時間を早めるのとエッチング液
    を長持ちさせるためです)
   この回路のプリントパターン (PCBEで作成) pboost4_master.pcb 

  部品の実装

   
     プリントパターン(ハンダ面)

   
   部品実装面  

  ●FET 2SJ380,2SK2382は表示面が内側(図のように寝かせる場合は上向き)に配置します。
  ●ダイオードブリッジ下の2P端子がDCC電源です
  ●その下の5P端子は、DS51K接続用ピンで、上から 赤,黒,ダイダイ,灰色,黄色の順です。
    5P端子の右側に2P端子は、アドレス設定用です。
  ●拡張入力端子は、デコーダの動作に関係なく、AまたはBを中央のマイナス側に接続するとマシンを手動で
    切り替えることができます。(常時接続にならないようにプッシュスイッチやタクトスイッチなど使用してください)
  ●4P端子の拡張出力端子は、左から +5V,A出力,B出力,GNDの順です。
  ●右下の幅広の2P端子はポイントマシンへの接続端子です。

  基板に部品を実装した様子
     

  実際にDS51Kを繋いで動作テスト
    
  ちゃんと動作をしてくれたので一安心です。DS51KはTOMIXの2線式マシンでは焼けてしまうので
  この回路で重宝しそうです。今回は、外部入力回路とは別で、LED出力も外部端子化しました。
  このあとに紹介するサーボモータ駆動のマシンへの拡張に使う予定です。
  LEDを取り付ける際には基板の外で抵抗をつける必要があります。

ご注意:製作・改造に関し、万一損害が生じても当方では責任を持ちませんのでご自身の責任の範囲でお願いします。


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