列車の動かし方

1. dsPIC基板(マルツ)の動かし方
2. モーターの動かし方
3. モーターの回転速度制御
4. タイマー割り込みによる速度制御
5. ＰＣからのシリアル接続による速度制御
6. 両方向制御
7. ＰＣから両方向制御
8. 列車のスピード（モーターの回転速度）の検出
9. ３区間で自動往復運転
10. ８区間でループ運転
11. １ループ２列車同時運転
12. スピードのフィードバック制御
13. ユニバーサル基板で製作
14. 複数ボードの制御
15. ポイントの制御
16. ドライブボードの作成
17. ヤードの制御
18. プログラム運転
19. 信号機の製作

１．dsPIC基板(マルツ)の動かし方

まずは、ブレッドボードを使用してマルツのdsPIC基板でLED点滅プログラムを動かしてみます。
マルツのdsPIC基板はもともと2007のCQ出版トランジスタ技術におまけでついていた基板で、マルツパーツ館で売っています。
この項目の内容は他のサイトでも多く解説されており、解説書もたくさん出版されています。


・最近はRS232CのないPCが多いのでUSB−RS232C変換アダプターを使用します。
・ストレートケーブルを使用の場合はD-SUB9Pコネクタの３PがTXで５PがGNDです。
・５VのACアダプタを使用します。

dsPICの開発環境は現時点で最新のmicrochip社のMPLAB X IDE使用します。（2013.8）
microchip社のサイトよりMPLAB X IDEとコンパイラをダウンロードし、インストールします。
http://www.microchip.com/pagehandler/ja-jp/family/mplabx/

●Microchip社のサイト左側のMPLAB X　FREE DOWNLOADからダウンロードします。



　・ダウンロードのページで以下をダウンロードします。
　　MPLAB X IDE v1.80
　　MPLAB XC16 Compiler v1.11



　　※インストーラの設定は全てデフォルトのままでOKです。
　　※XCのインストール時にActivation Keyを要求されますが、無料版を利用する場合は何も入力せず、Nextを押して下さい。

●インストールが完了したら、新規プロジェクトを作成しましょう。

　・MPLAB Xを立ち上げ、メニューの　File → NewProjectをクリック



　・New Projectの画面
　Steps１．Choos Project　で
　　　Categories：　Microchip Embedded
　　　Projects：　Standalone Project
　　　を選択し、Nextをクリック



　・Steps２．Select Deviceで
　　　Family：　16-bit DSCs(dsPIC30)
　　　Device：　dsPIC30F2012
　　　を選択し、Nextをクリック



　・Steps３．Select Toolで
　　　持っているツールがあれば選択します。とりあえずPICkit3を選択し、Nextをクリック



　・Steps６．Select Compilerで
　　　 XC16(v1.11)を選択し、Nextをクリック



　・Steps７．Project Name and folderで
　　　Project Location:は、あらかじめ DocumentsにdsPicフォルダーを作成しておいてBrowseします。
　　　Project Name:はled_testというプロジェクト名にしました。
　　　EncodingはShift_JISに変更し、Finishをクリックします。



●新規のLED_TESTというプロジェクトが出来上がりましたので、ソースコードファイルを作成します。
　・左画面のSource Filesを右クリック → New → C Source File をクリック


　・New C Source File画面が開くのでFile Nameに"led"を入力しFinishをクリック。


　・led.c の編集画面が開くのでソースコードを入力します。led を点滅するコードです。



// PORT B LED on (RB0) #include <p30F2012.h> void main(void) { unsigned int i; unsigned int c; _TRISB0=0; while(1) { for (i=0; i<30; i++) { for (c=0; c<65000; c++) { ; } } _RB0=~_RB0; } }
　・コードを入力したら、メニューバーのRUN → Clean and Build Project をクリックするとコンパイルが開始されます。


　・エラーがなければTasks画面に"BUILD SUCCESSFUL"が表示され、実行用のHEXファイルが作成されます。



●次は作成されたHEXファイルをdsPICに転送します。このためには、2007/8のトラ技付属のdsPICguy等のツールが必要ですが、 今のところ、以下のサイトからツールをダウンロード出来ます。
http://www.cqpub.co.jp/hanbai/books/42/42111.htm

　・プロジェクトを作成したフォルダー下の dist-default-production に led_test.X.production.hex が作成されているので、これをdsPICguyでdsPICに転送します。
　・dsPICguy.exeを起動します。
　・COMを使用している番号にします。
　・Quick　Runをチェックし、Open HEX fileをクリック。作成されたHEXファイルを開く。
　・dsPIC基板のSWをLoad側にしてから電源をいれます。
　・プッシュスイッチを押し、緑、赤 両方のLEDが点灯したらDownloadをクリック。
　・基板の緑LEDが点滅して終了すると点滅が止まり、ポートPB0のLEDが点滅し始めれば成功です。

２．モーターの動かし方

dsPICが動いたところで、次は模型列車のモーターを動かしてみます。


・モーターを動かすにはdsPICから直接は駆動できないので、スイッチング素子にパワーMOS FETを使用します。
・今回使用したのは"NDS9936"でNチャンネルのMOSFETが２つ入っています。これは秋月電子で5個も入っていて￥２００です。
・先ほどのLEDを点滅させたPB0で、MOSFETを駆動します。５VでNゲージ列車を動かすので、直接ACアダプタをつないだとしても、たいしたスピードはでません。
・LED点滅のプログラムが入っているので、dsPIC基板のSWをRUN側にして電源を入れると、LEDの点滅に合わせて模型列車が動いたり、とまったりします。


・NDS9936は安価で良いのですが、はんだづけが難しいので、同じく秋月電子で1個￥50のNchパワーMOSFETのIRFU120NPBFを使用してみました。
・耐圧100V、電流9.4Aと凄いのですが、一番安いので通販で10個買いました。10個だと\400です。
・あとで使用するので、ついでにPchパワーMOSFETのIRFU9024NPBFも10個\500で買いました。


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