３✕２灯式鉄道信号機点灯回路
仕様
左右の3灯それぞれに手動制御用プッシュスイッチ入力と車両センサーインターフェイスを持ちます。
プッシュスイッチと車両センサーによる動作仕様、タイマーセットについては3灯式の記述を参照してください。
さらにポイント切替信号を入力し、切替信号に従って左右のどちらかの3灯を赤にすることができます。
ポイント切替信号はピンヘッダにジャンパピンを挿すことで無効化して独立の３灯✕２の動作にもできます。
ポイント切替信号の極性と左右どちらを赤にするかの関係もピンヘッダにジャンパピンを挿すかどうかで変更できます。
なおタイマーをセットする場合はポイント切替信号により赤になっていない側で行なってください。
電源は12V、電流は40mA～50mAです。
6個のLEDを4ピンコネクタで点灯制御するため、約3.33msec毎に電流の流れる方向を切り替えて左右のLEDを高速に交互点灯させています。
プッシュスイッチと車両センサーによる動作仕様、タイマーセットについては3灯式の記述を参照してください。
さらにポイント切替信号を入力し、切替信号に従って左右のどちらかの3灯を赤にすることができます。
ポイント切替信号はピンヘッダにジャンパピンを挿すことで無効化して独立の３灯✕２の動作にもできます。
ポイント切替信号の極性と左右どちらを赤にするかの関係もピンヘッダにジャンパピンを挿すかどうかで変更できます。
なおタイマーをセットする場合はポイント切替信号により赤になっていない側で行なってください。
電源は12V、電流は40mA～50mAです。
6個のLEDを4ピンコネクタで点灯制御するため、約3.33msec毎に電流の流れる方向を切り替えて左右のLEDを高速に交互点灯させています。
回路
L2に３✕２灯式信号機を接続します。
SW1とSW2にプッシュスイッチを接続します。
SENS1とSENS2にフォトリフレクタのセンサーを接続します。
電源はPWR1に12Vを供給します。
2022/11/28追記：PIC16F1823、PIC16F15324も使えるようにプログラムを移植しました。
PICへプログラムを書き込むときは書込みツールのコネクタをP1のピンヘッダに接続します。
その時、コネクタを差し込む向きに注意してください。
書込み機側の▼マークと基板側のP1の1ピン(基板写真の▼マーク)を合わせて接続します。
センサーを使わない場合、各コネクタは未接続のままでOKです。
ポイント切替信号はIN1に接続してください。
この入力端子(IN1の2ピン)にはFM90を使ったポイントマシンの駆動回路のトグルスイッチの真ん中端子を直接接続することができます。
IN1にはショットキーダイオード(D2,1S4)を入れているので入力電圧は最大40VまでOKです。
IN1の１ピンはGND(電源のマイナス側)を接続します。
ダイオードの後ろでプルアップしているのでON/OFFのスイッチを接続することもできます。
この入力端子(IN1の2ピン)にはFM90を使ったポイントマシンの駆動回路のトグルスイッチの真ん中端子を直接接続することができます。
IN1にはショットキーダイオード(D2,1S4)を入れているので入力電圧は最大40VまでOKです。
IN1の１ピンはGND(電源のマイナス側)を接続します。
ダイオードの後ろでプルアップしているのでON/OFFのスイッチを接続することもできます。
ピンヘッダP1の4ピンと3ピン(GND)にジャンパピンを挿してショートさせるとポイント切替信号入力が無効になり、ポイント切替信号で左右のどちらかが赤になることがなくなります。
JP1のピンヘッダにジャンパピンを挿すかどうかでポイント切替信号の極性と左右どちらが赤になるかの関係を切り替えることができます。
感光基板実装
３灯式の基板を修正してサンハヤトの片面ガラスコンポジット感光基板で回路を組みました。
1mm厚のガラスコンポジット基板は1.6mm厚基板に比べて基板の切断や穴あけが楽なので小さい基板で良く使っています。
回路図、75X100mmサイズの2枚取り露光マスク、1枚露光マスク、ドリルマップ、部品配置、をpdfにまとめたものを添付します。
＝＝＞SIG6_P_circuit.pdf
露光マスクを印刷する際は実際のサイズで印刷するようプリンタの印刷モードを設定してください。
露光マスクの穴径はドリルで穴あけするときガイドになるように同一の小径にしてあります。
ドリル径選択はpdfファイル４ページ目のドリルマップを参照してください。
裏面に１本ジャンパ線が必要です。
はんだ付けするとき、XHコネクタの向きを間違えやすいので注意してください。
1mm厚のガラスコンポジット基板は1.6mm厚基板に比べて基板の切断や穴あけが楽なので小さい基板で良く使っています。
回路図、75X100mmサイズの2枚取り露光マスク、1枚露光マスク、ドリルマップ、部品配置、をpdfにまとめたものを添付します。
＝＝＞SIG6_P_circuit.pdf
露光マスクを印刷する際は実際のサイズで印刷するようプリンタの印刷モードを設定してください。
露光マスクの穴径はドリルで穴あけするときガイドになるように同一の小径にしてあります。
ドリル径選択はpdfファイル４ページ目のドリルマップを参照してください。
裏面に１本ジャンパ線が必要です。
はんだ付けするとき、XHコネクタの向きを間違えやすいので注意してください。
【SIG6_P基板表面】
【SIG6_P基板裏面】
【ジャンパピンの位置】
(注)2021/09/03記
申し訳ありません、写真中の電源コネクタの12VとGNDの注記が逆だったので修正しました。
基板の角に近い方の端子が12Vです。
逆接続しても保護ダイオードが入っているので回路が壊れることはないと思います。
申し訳ありません、写真中の電源コネクタの12VとGNDの注記が逆だったので修正しました。
基板の角に近い方の端子が12Vです。
逆接続しても保護ダイオードが入っているので回路が壊れることはないと思います。
【SIG6_P基板部品表】(2021年7月調べ@秋月電子通商)
| 種類 | 数量 | 秋月通販コード | コメント |
|---|---|---|---|
| 510Ω(1/2W)抵抗 | 5 | R-07815 | 1パック100本入り |
| 3.3KΩ抵抗 | 8 | R-25332 | 1パック100本入り |
| 1uFコンデンサ | 3 | P-03093 | 1パック10個入り |
| TA78L05S(注1) | 1 | I-08973 | 5V 100mAレギュレータ |
| PIC16F18325-I/P(注2) | 1 | I-10890 | DIP14ピンPICマイコン |
| XHコネクタ２ピン | 4 | C-12247 | 配線側はC-12255＋端子C-12264 |
| XHコネクタ３ピン | 2 | C-12248 | 配線側はC-12256＋端子C-12264 |
| XHコネクタ４ピン | 1 | C-12249 | 配線側はC-12257＋端子C-12264 |
| 1S4 | 2 | I-00127 | 40V1Aショットキーダイオード |
| ピンヘッダ | 2 | C-00167 | 1✕40ピンから2ピンと5ピンを切り出し |
| ジャンパピン | 2 | P-03689 | 1パック25個入り |
(注1) LP2950L-5から変更しました。
LP2950L-5を使う場合はC2を10μF以上(例:秋月電子 通販コード P-02184)にしてください。
理由の詳細 ==> 緊急報告：電源投入方法依存の故障発生
(注2) PIC16F1823-I/P,-E/P, PIC16F15324-I/P,-E/Pも使用可能
PICマイコンプログラミング (Ver.1)
３✕２灯式信号機のPIC16F18235用プログラム(HEXファイル)を添付します。
SIG6.X.production.hex
上記HEXファイルをダウンロード(右クリック-->名前を付けてリンク先を保存)してローカルPCに置きます。
基板に電源を供給し、MPLAB SNAP等のPIC書込みツールをPCと基板に接続します。
MPLAB IPEを起動してconnectボタンを押し、チップの型番 PIC16F18325とダウンロードしたHEXファイルを指定し
左上[settings]をクリック-->Release from Resetをクリックしてから【注:Hold on Reset解除】
programボタンを押して書き込みます。
書き込みツール等については「PICマイコンと開発ツール」のページやWeb情報を参照してください。
SIG6.X.production.hex
上記HEXファイルをダウンロード(右クリック-->名前を付けてリンク先を保存)してローカルPCに置きます。
基板に電源を供給し、MPLAB SNAP等のPIC書込みツールをPCと基板に接続します。
MPLAB IPEを起動してconnectボタンを押し、チップの型番 PIC16F18325とダウンロードしたHEXファイルを指定し
左上[settings]をクリック-->Release from Resetをクリックしてから【注:Hold on Reset解除】
programボタンを押して書き込みます。
書き込みツール等については「PICマイコンと開発ツール」のページやWeb情報を参照してください。
PICマイコンプログラミング (Ver.2)
susukuma鉄道チャンネルの紹介動画 PECO用 スローアクションポイントマシン のコメント欄に「ポイントの切り替えが済んでから信号機の色が切り替わるともっとリアル」というご意見をいただきました。
そこでポイント切替から遅延して信号が切り替わる機能を追加してみました。
ポイント切替(信号の変化)後に両方の信号が赤になり、設定された待ち時間後に開通側が以前に設定されていた信号色に変化します。
(注)もともと開通側の信号設定が赤の場合は変化しません。
ポイント切替後の待ち時間はプログラム書込みした後の初期状態で3秒に設定しています。
ポイント切替スイッチを1.5秒以内に2回切替し、その後3回目の切り替えをすると切替2回目から3回目までの時間が待ち時間に設定されます。
ただし1.5秒未満の場合は待ち時間=1.5秒となり、10秒以上だと待ち時間の変更はされません。
電源OFFしても待ち時間は記憶されています。
上記の機能を追加したプログラム(HEXファイル)を添付します。
PIC16F18325用 SIG6_wait.X.production.hex
2022/11/28追記：PIC16F1823、PIC16F15324も使えるようにプログラムを移植しました。
PIC16F1823用 SIG6_wait_PIC16F1823.X.production.hex
PIC16F15324用 SIG6_wait_PIC16F15324.X.production.hex
上記HEXファイルをダウンロード(右クリック-->名前を付けてリンク先を保存)してローカルPCに置きます。
基板に電源を供給し、MPLAB SNAP等のPIC書込みツールをPCと基板に接続します。
MPLAB IPEを起動してconnectボタンを押し、チップの型番 PIC16F18325とダウンロードしたHEXファイルを指定し
左上[settings]をクリック-->Release from Resetをクリックしてから【注:Hold on Reset解除】
programボタンを押して書き込みます。
書き込みツール等については「PICマイコンと開発ツール」のページやWeb情報を参照してください。
そこでポイント切替から遅延して信号が切り替わる機能を追加してみました。
ポイント切替(信号の変化)後に両方の信号が赤になり、設定された待ち時間後に開通側が以前に設定されていた信号色に変化します。
(注)もともと開通側の信号設定が赤の場合は変化しません。
ポイント切替後の待ち時間はプログラム書込みした後の初期状態で3秒に設定しています。
ポイント切替スイッチを1.5秒以内に2回切替し、その後3回目の切り替えをすると切替2回目から3回目までの時間が待ち時間に設定されます。
ただし1.5秒未満の場合は待ち時間=1.5秒となり、10秒以上だと待ち時間の変更はされません。
電源OFFしても待ち時間は記憶されています。
上記の機能を追加したプログラム(HEXファイル)を添付します。
PIC16F18325用 SIG6_wait.X.production.hex
2022/11/28追記：PIC16F1823、PIC16F15324も使えるようにプログラムを移植しました。
PIC16F1823用 SIG6_wait_PIC16F1823.X.production.hex
PIC16F15324用 SIG6_wait_PIC16F15324.X.production.hex
上記HEXファイルをダウンロード(右クリック-->名前を付けてリンク先を保存)してローカルPCに置きます。
基板に電源を供給し、MPLAB SNAP等のPIC書込みツールをPCと基板に接続します。
MPLAB IPEを起動してconnectボタンを押し、チップの型番 PIC16F18325とダウンロードしたHEXファイルを指定し
左上[settings]をクリック-->Release from Resetをクリックしてから【注:Hold on Reset解除】
programボタンを押して書き込みます。
書き込みツール等については「PICマイコンと開発ツール」のページやWeb情報を参照してください。