妄想鉄道の夜 第１夜 Nゲージ＋Arduino

　Arduino（ATMEGA328P）をNゲージに載せてみました。

　電子工作を始めたころから、鉄道模型にマイコン制御を組み込みたいと思っていました。

とりあえず、２０年前に購入したNゲージを引っ張り出してSLの走行をためしました。

　最初、レールからの給電がうまくいかず。レールみがきから始めました。

それから３か月ようやくマイコン搭載の車両の走行が実現出来ました。

　

　概要

　Nゲージ車両にはマイコンATMEGA328Pを搭載、コントローラからIRによる指令を受信し、モータードライバを介して、モータを制御し、前進、停止、後退、速度調整を行います。

車両搭載／コントローラ　マイコンの選定

　搭載マイコンは　Texas InstrumentsのMSP430、Microchip Technology　ATMEGA　考えています。　搭載スペースでは　MSP430　開発の手軽さでは　ATMEGA。とりあえず　ATMEAG328Pを選択しました。

　コントローラ用のマイコンも開発の手軽さでArduino　Nanoを選択。

Nゲージ車両

※モータドライバ、ATMEAG328P、2200uFコンデンサーの配置がポイント、配置を間違えると、発車、停止、前進後進切替え時にマイコンが暴走、制御不能に、

Nゲージコントローラ

　※意外と、電動ポイントの駆動に電流が必要なことが判明、1000uF～4700uFのコンデンサに電荷をため込み、一気に放電させることでなんとか　電動ポイントの駆動に成功。

　極性（＋/―）の反転用にモータドライバを使用。

　（コンデンサー/モータードライバ間に抵抗を配置して、過電流の防止を試みたが失敗、いろいろやって　2200uF　のコンデンサを採用しました。）

マイコンのプログラミング　開発環境

　開発環境はArduinoIDEを使用します。

Arduino　IDE は　setup()関数で初期処理、Loop()関数で処理の本体を　C言語で記述します。

ボードマネージャで　車両搭載マイコン　ATMEAG328Pの場合Arduino　Unoを選択、コントローラ用のマイコンの場合　Arduino　Nano　を選択して　プログラミングを行います。　

（ターゲット毎に切替えるのは結構面倒）

ATMEAG328Pのプログラミングについて

ATMEAG328Pのプログラミングは、Aruduino　UNO R3　自体に　取り外し可能な　ATMEAG328P　が搭載されているので　Arduino　Unoとしてプログラミングして、プログラムの書き込み後、UNOから取り外し、Nゲージ車両に搭載します。

　

※　Arduino　IDEでのプログラミングで　ピン「D9」　を使った場合　ATMEAG328Pでは　　PB1　15ピンを使うことになる。

マイコンのプログラミング　実装

　今回のプログラミングの中心は　赤外線通信です。参考のプログラムコードはArduino　IDEのスケッチ例から取得しました。

　IR通信　送信側（Nゲージコントローラ側）

Nゲージコントローラ側のプログラミングはスケッチ例／IRemote／IRsendRawDemoを参考にしました。

（※IrSender.sendRaw_P()を使用）

　IR通信　受信側（Nゲージ車両側）

【きむ茶工房ガレージハウス】　◆ 赤外線リモコンを送信器にして何か動かす記事さんのコードを拝借

　　赤外線リモコン受信モジュールの信号の　Hi/Low　の　間隔を測り　受信データをビットパターンで取得する。