50.MP3サウンドキューブ

 

写真は試作基板のため若干部品配置がことなります。
あらかじめご了承ください。

1.概要

   MP3サウンドデコーダをArduinoUNOと同じサイズの基板にして、車輌に組み込まず、モータの出力を線路につなぐ
   DCC→アナログ車輌制御のための外付けデコーダです。大きさからGゲージでのMP3サウンドデコーダとしても利用可能で
   MP3サウンドデコーダV5とほぼ同じ機能を盛り込んでいます。

2.特徴

   MP3サウンドキューブ
     ・サイズ68mmx53mm(ArduinoUNOと同じサイズ)
      ・DCCのファンクションでF2からF28まで対応
      ・メモリカードの容量は最大32GB
      ・D級アンプ内蔵により省電力・高音量
      ・CV値によりリピート再生可能
     ・最大4Aまで対応(放熱板必要) リセッタブルヒューズで最大2.5Aに設定
     ・アシンメトリ検出機能装備
     ・I2Cインターフェース端子装備
     ・デバッグ用シリアル端子装備
     ・室内灯・ヘッドライトは、トランジスタのオープンコレクタ対応(最大定格500mA)
     ・擬似走行音は、CV値の設定で吊掛、VVVF音など可能・スケッチを書き換えることでディーゼル音などのサウンドにも対応
    

3.構成

    

4.回路図


   
   PDFはこちら
   

5.アートワーク

アートワーク


    

6.基板の説明



※室内灯は12V接続です。必要に応じ抵抗を加えてください。トランジスタの定格上最大500mAまで可能です

   室内灯・ヘッドライトの端子です。4ピンあるうちの

上から
 ・+12v
 ・R :室内灯
 ・F :ヘッドライト
 ・B :テールライト
の順です。
R,F,Bの端子はオープンコレクタなので、電流は
流れ込む方向(入る方向)です。
+12Vから抵抗を経由してLEDなど負荷を付けてください

基板上のLEDについて

基板上にLEDを搭載しています。
オレンジ色は電源(5V)の表示で、緑色がMP3のLEDです。
MicroSDカードを挿すと緑色のLEDが点灯して、再生中は点滅します。

7.スケッチ

スケッチの書き込み
  スケッチはSmileWriterVer3のICSPコネクタ(6P)を使用します。

左がAruduinoUNOとSmileWriterVer3で 6Pケーブルでサウンドキューブに接続します。
接続後にボードとポートを確認してブートローダを書き込みます。
ブートローダの書き込みはIDEのツールのメニューからブートローダの書き込みを選択します。

頒布品はスケッチ書き込み済みなのでブートローダの書き込みは不要です。

スケッチの書き込み
Smilewriteとの接続は上記の接続例と同じです。

「書き込み装置を使って書き込む」を選択して書き込んでください。
間違って、「マイコンボードに書き込む」を選択しないでください。
スケッチがAruduinoUNOに書き込まれてしまいます。

スケッチはこちらのページを参照ください
頒布品は MP3_SQ101 が書き込んであります。

    スケッチ書き込み後の初期設定

   アドレス設定
       初期アドレス03で動作を確認いただいてからアドレス及びCVの変更をすることをお勧めします。
        任意のアドレスを設定してください。アドレスは2,4桁双方での動作を確認しております。

     CVの読み書きは、DesktopStation製のCV Read & Writer DSblueboxをお勧めします。


接続例

I2C接続4×4キーパッド を接続する場合

サウンドキューブのI2C端子にしなぷすのハード製作記さんの I2C接続4×4キーパッドを接続すると
ボタンでサウンドを鳴らすことができます。

 I2C端子

MP3_SQ101のスケッチには、あらかじめ組み込んでありますので、別途購入いただき付属のケーブルで接続すれば
すぐに使えます。(I2Cアドレスは08hを使用します)

接続は以下のように行います。


4X4キーパッドのSw1からSw14がMP3Fileの 0201.mp3から0214.mp3 になります。
Sw15とSW16は順繰り機能(押すたびにファイルを順番に再生します)
Sw15はリセット SW16は順繰り MP3Fileは0051.mp3から0099.mp3 になります。

DSAirとの接続例

DSAirとは写真のように接続することで、スマホからはファンクションで
MP3を鳴らし、手元ではキーパッドから鳴らすことができます。

8.CV設定

ここでのCV値はMP3_SQ101の設定です。
サウンドキューブはMP3V5と回路構成が同じなため、MP3V5のスケッチとCV設定も同じです。

カテゴリ CV No CV name 範囲 デフォルト 説明
共通 1 ショートアドレス 0~127 3 127まで
モータ 2 開始電圧 0~255 32
モータ 3 加速率 0~16 4 モータの加速度合いを決めます。指令速度のLPF。
モータ 4 減速率 0~16 4 モータの減速度合いを決めます。指令速度のLPF。
モータ 5 最高速度調整 0~255 200
共通 7 バージョン番号 0~255 0 スケッチのバージョン番号が読み出せます。
共通 8 製造者ID(読み込み)
リセット(1を書き込み)
108 1を書くと初期値に戻せます。
読み出すと、製造者ID(108:nagoden)が読み出せます。
共通 17 ロングアドレス(Low) 0~255 0
共通 18 ロングアドレス(High) 0~255 0
共通 29 設定 2 正転/反転 Direction、LongAddress有効無効
モータ 30  デコーダモード 0-1 0 1でモータ制御なし *4
走行音 47 サウンド種別 *1 0-7 2 0::吊掛音1, 1::吊掛音2, 2::吊掛音3, 3::吊掛音4
4:吊掛音5, 5:京急ドレミファ, 
6: E231(墜落インバータ),
7:抵抗制御車 8:東洋VVVF系 9:E231系(旧)
走行音 48 レール継ぎ目音 0-3 1     0:継ぎ目音なし、ブレーキ音なし
    1:継ぎ目音あり、ブレーキ音なし
    2:継ぎ目音なし、ブレーキ音あり
    3:継ぎ目音あり、ブレーキ音あり
自動ブレーキ音は 0009.mp3再生
レール継ぎ目音は 0101.mp3~0110.mp3再生

EL103以降は設定値に+4することで吊りかけ音リバーブモード
走行音 49 ノッチオフモード 0-2 2 0:ノッチオフ常時なし,1:自動ノッチオフ,
2:手動ノッチオフ *2 (F3でON/OFF ELスケッチのみ)
走行音 50 走行音ボリューム 0-8 7 ボリューム 0-8  
走行音 51 レール継ぎ目音速度 0-100 50
走行音  52 エンジン音変化タイミング 1-40 8 DLスケッチ専用(DL104以降)
1(エンジン音変化遅い) 40(エンジン音変化速い)
モータ 54 BEMF速度係数 0~127 72
モータ 55 PI制御 比例項P 0~255 32 PI調節器の応答性調整用。
モータ 56 PI制御 積分項I 0~255 96 PI調節器の平滑調整用。
モータ 57 BEMFオプション 0 OFF
1~カットオフ速度
0 0のときBEMF無効。カットオフ速度を指定。
MP3 58 MP3音量 0-30 24 スピーカーのインピーダンスに依存
共通 59 アンプ音量 0-30 23 音割れ注意。
共通  110 F0(消灯モード)  0-1 0 F0のヘッドライト・テールライトの消灯モード 1でモードON
MP3 112 F02 MP3再生方法 (0)ON/OFFの切替時のみ単独再生、(1)ON時のみ単独再生・OFFの時停止、(2)ON時リピート再生・OFF時停止 0
MP3 113 F03 MP3再生方法
(手動ノッチオフ)
0 F3で走行音のON/OFFができます
MP3 114 F04 MP3再生方法 0 F0(消灯モード)ONのとき、F側のヘッド・テールライトON/OFF制御します。 F0(消灯モード)ONのときはMP3再生できません(EL104以降)
MP3 115 F05 MP3再生方法 0 F0(消灯モード)ONのとき、B側のヘッド・テールライトON/OFF制御します。 F0(消灯モード)ONのときはMP3再生できません(EL104以降)
F0(消灯モード)ONのとき、F側のヘッド・テールライトON/OFF制御します。 F0(消灯モード)ONのときはMP3再生できません(DL109以降)
MP3 116 F06 MP3再生方法 0 F0(消灯モード)ONのとき、B側のヘッド・テールライトON/OFF制御します。 F0(消灯モード)ONのときはMP3再生できません(DL109以降)
MP3 117 F07 MP3再生方法 0
MP3 118 F08 MP3再生方法 0
MP3 119 F09 MP3再生方法 0
MP3 120 F10 MP3再生方法 0
MP3 121 F11 MP3再生方法 0
MP3 122 F12 MP3再生方法 0
MP3 123 F13 MP3再生方法 0
MP3 124 F14 MP3再生方法 0
MP3 125 F15 MP3再生方法 0
MP3 126 F16 MP3再生方法 0
MP3 127 F17 MP3再生方法 0
MP3 128 F18 MP3再生方法 0
MP3 129 F19 MP3再生方法 0
MP3 130 F20 MP3再生方法 0
MP3 131 F21 MP3再生方法 0
MP3 132 F22 MP3再生方法 0
MP3 133 F23 MP3再生方法 0
MP3 134 F24 MP3再生方法 0
MP3 135 F25 MP3再生方法 0
MP3 136 F26 MP3再生方法 0
MP3 137 F27 MP3再生方法 0
MP3 138 F28 MP3再生方法 0
内部用 200-228 F0-F28状態記憶 0: OFF
1: ON
0 ファンクション状態記憶用

*1:CV47についてはスケッチごとに設定が異なります。 
*2:擬似走行音の入ったスケッチで初期動作時に擬似走行音がしない場合は、F3を押してください。
*3:F0(消灯モード) 
   連結した場合の連結面のヘッドライト・テールライトを消灯させる機能です。

   この機能は、CV110を1に設定することで有効になり、ON/OFFはファンクションF4またはF5ONにすることで消灯します。

   CV110を1にするとF4F5(EL104以降)F5F6(DL109以降)のMP3再生機能は使用できません。

*4 デコーダモード
   1を設定することで、走行時のモータ出力を停止します。
   モータを使わずMP3・走行音・ファンクションのみ使用する場合にCV値の読み書きを可能にするため
   抵抗をモータ端子に固定設置可能にするモードです。(この場合は100Ω1/2Wほどの抵抗を設置してください)


・CVの書き込み・読み取りはダイレクトモードで可能です。
 Pageモードでも書き込みは可能ですが、ダイレクトモードを推奨します。(上手くいかない場合もあります)
・モータの端子に負荷を接続しないと読込みがうまくいかない場合があります。

9.MicroSDカードへのMP3ファイルの書き込み

 MicroSDカードは32GB以下のものを使用してください。 

    MicroSDカードのフォーマット

  Windowsの場合マルチメディア用のドライブもしくはUSBアダプタを使います。
     MicroSDの入ったドライブ(この場合リムーバブルディスク)を指定してフォーマットを選びます。

    

   ファイルシステムはFATを選んでフォーマットしてください (2GB)以下の場合
      2GBより大きく32GB以下の場合はFAT32でのフォーマットが必要です。

              

      フォーマットを行った後は、PCからMP3というディレクトリ(フォルダ)を作成します。
      複数のフォルダを作成すると正しく動作しません。

     

     ファンクションとファイル名が連動していますので F4→0004.mp3 F28→0028.mp3 
     というように対応しているので、作成したフォルダの中にファイルを置いてください。
     書き込み順は関係ありません。  

10.KeepAriveコンデンサー

    据え置き型を前提としているため、基本取り付け不要です。
   写真の基板には330μFの電解コンデンサーが付いていますが、部品の高さがケースに干渉するため頒布品には搭載しません。

11.注意とお願い

  1.モータを併用して使用される場合は、モータの消費電流によってモータドライバや整流ブリッジが熱くなることがあります。
     デバイスの性能上4Aまで可能ですが、リセッタブルヒューズで2.5Aに制限しております。
     特性上モータドライバが負荷によって熱くなることがあります。この場合はモータドライバの上面にヒートシンクを載せるなどの対応をしてください。
  2.CVの読み取り書き込みはモータの消費電流で動作確認をします。
    モータ端子に負荷がない場合はCVの読取・書き込みができない場合があります。
    この場合はモータ端子に抵抗やLEDなど接続することで読み書きが可能になります。

   3.スピーカー端子はショートさせないでください。(D級アンプPAM8408が破損します)
   4.電源投入時に基板を指で触れたり、リード線が基板に接触することの無いようにご注意ください
   5.MicroSDは32GB以下のSDHCで対応
       MicroSDカードは2GB以下はFAT16で 32GB以下はFAT32でのフォーマットが必要
     MP3チップ(YX-5200)でサポートされているサンプルレートは、 8 / 11.025 / 12 / 16 / 22.05 / 24 / 32 / 44.1 / 48KHz です。
   7.MP3の音源について
       MP3の音源のソースについては、各自好みの音源を利用していただく前提で開発しております。
      当サイトでは、音源掲載はいたしません。

13.参考ページ

名古屋電鉄さんのMP3サウンドキューブを試す  Endless trail様
MP3 SoundQubeを使ったSoundBox          晴工雨独 様
MP3SoundQubeをGゲージのTOBYに仕込んだ   電機屋の毎日様

14.頒布について

 頒布について

   頒布のページを参照ください 

   お願い
      頒布品については、営業を目的とした販売とは位置づけが異なり、お互いの協力や
      紳士協定で行うことを前提としております。基板・スケッチの変更・改造を自由に行っていた
      だいてかまいませんが、保障はありませんことご了承ください。

      ご質問等はお手数ですが、Desktopstationのフォーラムに投稿ください。(2018/02/21新フォーラムに変更)
      (Desktopstation様のご厚意によりDesktopstationフォーラムを使わせていただいております)

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