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DCCデコーダー開発ボードについて

Desktop Stationさんで、配布されているデコーダー開発ボードを取り寄せました。在庫確認
Deskyop Stationさんで配布されている、スマイルデコーダの開発ボードになります。
このスマイルデコーダーが優秀で、CPUに高機能なAtmelのATMEGA328Pが使われており、このデコーダー1つで、
モーター、アクセサリ制御の他に、モーターへのPWM波形をコントロールすることでVVF音を再現させたり、
短い時間(ATMEGAの容量の制約・・・)であれば、サウンドを鳴らすことができます。
また、うれしいことにプログラムが開示されているため、自分の好きにカスタムができます。
カスタムが出来るが為に敷居がちょっと高くなってしまっていますが・・・
また開発環境はArduinoベースで出来ているため、ちょっとの知識があれば、プログラムの作成、デバック
書き込みが容易に出来ますし、シリアルによるデバックも出来ます。


DCCデコーダー開発ボードを組み立てる

DCCデコーダー開発ボードは、キットなので自分で組み立てないといけません。
一部表面実装部品が使われているので、ちゃんとした道具、手先の器用さが必要になります。
(スマイルデコーダーは小さな基板に表面実装部品を詰め込んでいるので、更なる手先の器用さが求められます(^^;

デコーダー開発キットを購入すると、以下の部品が届きます。(左上に写っている基板はスマイルデコーダーです(別途購入))
デコーダー開発キット
【クリックすると画像が大きくなります】

別途、秋月電子でFTDI USB・シリアル変換ケーブル(5V)の購入が必要です。



■部品表

部品番号

部品名

仕様

数量

URL

C1,C2,C6

コンデンサー

1μF

3

C2,C5

コンデンサー

0.1μF

2

C4

電解コンデンサ

35V 220μF

1

CN1,CN2,CN4

Terminal BOX

2P

3

CN3

6ピンヘッダ

6P

1

CN5

n.c.

CN6

2x3pin ICSP pin

1

D1

DF08M

ブリッジダイオード800V 1A

1

URL

D2,D3

1N4148

汎用ダイオード 100V 200mA

2

URL

D4

LED 3mm

1

D5

LED 3mm

1

IC1

ATMEGA328P-PF

FLASH 32KB,SRAM 2KB,EEPROM 1KB

1

URL

IC2

BD6231F-E2

フルブリッジドライバIC 36V

1

URL

IC3

78L05S

三端子レギュレータ 5V100mA

1

URL

R1-R4,R6

100kΩ

1

R5

1kΩ or 1.2kΩ

1

SW1

Tact switch

1

X1

CSTLS16M0X53-B0

16MHz

1

URL

AMP Module

PAM8012

PAM8012使用2ワットD級アンプモジュール

1

URL

※構造部品は省略しました(^^;

工具

組み立てるには専用の工具が必要になります。
一例を挙げておきます。

工具

用途

価格

URL

ピンセット

部品を摘んだり、押さえたりするのに使用します。

ルーペ

ハンダ付け状態を確認します。

ハンダ

半田付けに使用します。(鉛フリーか共晶半田は趣味で)

半田コテ

Goot TQ-77 + TQ-77RT-3C(私の趣味(^^;)

ニッパー

半田付け後のリードをカットする為に使います。

マスキングテープ

部品を固定するのに使用します。(無くても大丈夫)

半田コテ台

フラックス

無洗浄タイプフラックス 20ml【HB-20F】※湿度50%以下

URL

フラックスリムーバー

無HAKKO FS-150(無くても大丈夫い)

URL

組み立て方

セオリーですが、背の低い部品から順番に取り付けていきます。
実装順に並べてみましたが。が、セラコン近辺は並べ替えたほうがよいです(^^;

部品実装順番
【クリックすると画像が大きくなります】


■IC1の実装

IC1をパットの位置に合わせて、マスキングテープを細く切ったもので貼り付けて固定します。
半田付け方法は、「引きはんだ」という方法を使うと簡単にできます。Hakko 引きはんだ付け方法
IC1の実装
【クリックすると画像が大きくなります】

引きはんだ付け完成例(写真撮るにはマスキングテープが邪魔でした)


■ダイオード、抵抗の実装

抵抗の向きは、カラーコードを読み上げ・左読みという感じに実装しました(趣味です)
ガラス管ダイオードには極性があります。黒ライン側がカソードなので、シルクに合わせて実装します。

ダイオード、抵抗の実装
【クリックすると画像が大きくなります】


部品番号

部品名

仕様

数量

URL

D2,D3

1N4148

汎用ダイオード 100V 200mA

2

URL

R1-R4,R6

100kΩ

茶・黒・黄

5

R5

2.2kΩ

赤・赤・赤

1

R7

1kΩ or 1.2kΩ

赤・赤・赤

1



■コンデンサーを実装

極性はありません。

コンデンサの実装
【クリックすると画像が大きくなります】


部品番号

部品名

仕様

数量

URL

C1,C2,C6

コンデンサー

1μF

3

C2,C5

コンデンサー

0.1μF

2



■ICソケット、セラロック、三端子レギュレータ、タクトスイッチの実装

三端子レギュレターは、形とシルクが同じ向きになるように実装します。
ICソケット、セラロック、三端子レギュレータ、タクトスイッチの実装
【クリックすると画像が大きくなります】


部品番号

部品名

仕様

数量

URL

IC1

ATMEGA328P-PF

FLASH 32KB,SRAM 2KB,EEPROM 1KB

1

URL

IC2

BD6231F-E2

フルブリッジドライバIC 36V

1

URL

SW1

Tact switch

1

X1

CSTLS16M0X53-B0

16MHz

1

URL


■ピンソケット、ダイオードブリッジ(極性あり)の実装

ピンソケットつながっていますので、4Pずつニッパで切り分けます。
ピンソケット、ダイオードブリッジの実装
【クリックすると画像が大きくなります】


部品番号

部品名

仕様

数量

URL

D1

DF08M

ブリッジダイオード800V 1A

1

URL


■電解コンデンサ、ターミナルブロック、ピンヘッダの実装

ピンソケットつながっていますので、4Pずつニッパで切り分けます。
電解コンデンサ、ターミナルブロック、ピンヘッダの実装
【クリックすると画像が大きくなります】




部品番号

部品名

仕様

数量

URL

C4

電解コンデンサ

35V 220μF

1

CN1,CN2,CN4

Terminal BOX

2P

3

CN3

6ピンヘッダ

6P

1



■アンプモジュールの組み立て

4pinのピンヘッダを下写真のように取り付けます。
アンプモジュールの組み立て
【クリックすると画像が大きくなります】
アンプモジュールの組み立て
【クリックすると画像が大きくなります】


■動作確認

目視で、ハンダ付け不良、部品の語実装確認、半田ブリッチが無いことを確認します。


■通電確認

FTDI USB・シリアル変換ケーブルに適当なAC-USBアダプタを取り付けます。

通電確認
【クリックすると画像が大きくなります】

コンセントに接続して緑LEDが点灯したらUSBからの電源供給まではOKです。

通電確認
【クリックすると画像が大きくなります】

12V系の確認を行います。FTDI USB・シリアル変換ケーブルを外しておき、
DSMainR4または、コマンドステーションを接続します。

通電確認
【クリックすると画像が大きくなります】

後ろはこんな感じで、フィーダーとDCC IN(CN1)を接続します。

通電確認
【クリックすると画像が大きくなります】

コマンドステーションの【線路電源】ボタンを押下すると黄色LEDが点灯したらOKです。

通電確認
【クリックすると画像が大きくなります】



カバーの取り付け

アクリル板及び、ビス・スペーサーが同梱されていますので、下図の様に組み立てます。




Arduino開発環境と接続(FDTI経由)

Arduino IDEに接続して、スケッチの転送、シリアルポートからのメッセージを確認する動作確認を行います。


■FDTIドライバをOS X Yosemite(Ver10.10.5)へのインストール

FDTIドライバは、Virtual COM Port Driversのページから
【Mac OS X 10.9 and above 2.3】をダウンロードしました。



Yosemite(Mavericks)でFTDIが動かない事例メモ
秋月の超小型USBシリアル変換モジュールとMacOSXでのはまり所
Yosemite(Mavericks)でFTDIが動かない件


ダウンロードすると

が出来るので、

を開きます。


画面の指示に従ってインストールします。

インストール完了です。


■Arduino IDEを立ち上げて、環境を設定します。



ツール→ポート"Arduino Uno"になっていることを確認
ツール→書き込み装置:”Arduino as ISP"になっていることを確認する。


■FDTIケーブルをPCのUSBポートに接続

Arduino IDEのツール→ポートに"/dev/cu.usbserial-FTH7WKSR" が表示されることを確認します。
Arduino IDEを立ち上げて、環境を設定します。



Arduino開発環境と接続(スマイルライター経由)

DCCデコーダー開発ボードにスマイルライタを接続します。

通電確認
【クリックすると画像が大きくなります】

※事前に、USBドライバをココを参考にしてインストールしてください。

あとは、スマイルデコーダーと同じなので、ココを参考にしてください。


リンク

Desktop Stationさんのwebページ
デコーダー開発ボード
在庫確認
Decoder development board wiki
デコーダー開発ボード 回路図など


2015/09/04 初版