Ｎゲージの制御

■使用した機材
●カトー　11-103　ポケットライン用動力ユニット(チビ凸用・Bトレイン対応)
●トミックス　91080　スーパーミニレールセット　エンドレスセット(SAパターン）
●トミックス　1271　電動ポイント N-PL541-15（F）
●トミックス　1272　電動ポイント N-PR541-15（F）
●トミックス　1111　スーパーミニカーブレールＣ１０３（Ｆ）（30°、60°各２本セット）
　　
授業風景

　
授業用にNゲージにHIDaspxと制御回路を載せた実験器具を１０セットつくりました。

NゲージのUSB-IO例（減速）（You-Tube）

NゲージのUSB-IO例（車庫入れ）（You-Tube）

■走らせてみよう

　◆楕円軌道（１）

まず最初に、出力の制御をしよう。Ｎゲージは、レールにかかる電圧の向きによって、進行方向を変えることができます。
●レール配置図、回路図と実体図

　

　パソコン、ヒダピオ学習回路、レール、電源アダプタがセットできたら、念のために回路を点検しよう。

　　※１２Vの電圧がパソコンへ逆流すると、パソコンが壊れることも有ります。

●「JA制御　ヒダピオ 」の「基礎実験１」で、Ｂ６ポート　と　Ｂ７ポートを出力する。

B6ポートB7ポート動き
offoffストップ
onoff正転
offon逆転
ononブレーキ

●「JA制御　ヒダピオ」の「簡易プログラミング」でプログラムする。

●進行方向の切り換えと速度調整（PMW方式）
進行方向の切り換え速度調整（PMW方式）

ddrB=255
Do
   For i=1 To 1000
      portB=128,3
   Next i
   portB=0,300
   For i=1 To 1000
      portB=64,3
   Next i
   portB=0,300
Loop
End

ddrB=255
Do
   For i=1 To 1000
      portB=0,3
      portB=128,3
   Next i
   portB=0,300
   For i=1 To 1000
      portB=0,3
      portB=64,3
   Next i
   portB=0,300
Loop
End

・進行方向の切り換えと速度調整（PMW方式）の「JA制御　ヒダピオ」のサブルーチン例
進行方向の切り換え速度調整（PMW方式）

ddrB=255
Do
   For i=1 To 1000
      Gosub mae
   Next i
   portB=0,300
   For i=1 To 1000
      Gosub mae
   Next i
   portB=0,300
Loop
End
Sub mae
   portB=128,3
Return
Sub usiro
   portB=64,3
Return

ddrB=255
Do
   For i=1 To 1000
      Gosub mae-teisoku
   Next i
   portB=0,300
   For i=1 To 1000
      Gosub usiro-teisoku
   Next i
   portB=0,300
Loop
End
Sub mae-teisoku
   portB=0,3
   portB=128,3
Return
Sub usiro-teisoku
   portB=0,3
   portB=64,3
Return


　◆楕円軌道（２）

レールにＣｄＳをセットして、通過するごとにスピードを変えてみよう。
このプログラムは、簡単そうだが、結構奥が深い。
●レール配置図、回路図と実体図

　

●「JA制御　ヒダピオ」のプログラム例

●進行方向の切り換えと速度調整（PMW方式）
a=0で速く、a=1で遅く

ddrB=255
a=0
Do
   If pinB.5=1 Then
      If a=0 Then
         a=1
      Else
         a=0
      End If

（中略）

   End If
   If a=0 Then
      Gosub mae
   Else
      Gosub low-teisoku
   End If
Loop
End
（以下略）


　◆ポイントを付けて車庫入れする

レールにポイントをセットして、一旦車庫に入るプログラムを考えよう。
このプログラムでは、右回りに列車を走らせば、ポイントを切り換える必要はない。

●レール配置図、回路図と実体図

　

●「JA制御　ヒダピオ」のプログラム例

　　−−−（省略）−−−

　◆ポイントを切り替える

ポイントを切り換える時は１２Vの電圧を0.01秒程度かける。
1秒ほどもかけると焼損するので注意が必要である。

そのため教材を破損から守る意味で、ポイント切り換え用マイコンを製作した。
●ポイント焼損防止マイコンのBASCOM-BASICのプログラム例（ポイントが１個の場合）
　ポイント切り換え信号として、HIDaspxからポイント焼損防止マイコンのｂ７ポートに信号が入ると、今の反対側にポイントを切り替えるように0.01秒間だけ電流を流し、0.5秒間待ち、その後、信号が反転するまで受け付けない。　


$regfile = "Attiny2313.dat"
Config Portb = Output
Config Portd = Input
Portd = &B11111111
Dim I As Integer
Dim J As Integer
Dim K As Integer
Dim Wt1 As Integer
Dim Wt2 As Integer
Wt1 = 10
Wt2 = 500
Portb = &B11110101
Waitms Wt1
Portb = &B11111111
Waitms Wt2
I = 1
J = 1
Do
    If Pind.3 = 0 And I = 0 Then
      Portb.6 = 1
      Portb.7 = 0
       Waitms Wt1
       Portb.7 = 1
      I = 1
      Waitms Wt2
   End If
   If Pind.3 = 1 And I = 1 Then
       Portb.6 = 0
      Portb.7 = 1
      Waitms Wt1
      Portb.6 = 1
      I = 0
      Waitms Wt2
   End If
Loop
End

●ポイント焼損防止用マイコンのためのBASCOM用ソースファイルと書き込み用HEXファイル

N-gage-p.bas　N-gage-p.hex

　◆ポイントを切り換えて、車庫入れする

レールにポイントをセットして、ポイントを切り換えて、車庫に入るプログラムを考えよう。
このプログラムでは、車庫のCdSも使って、確実に停車させる。
●レール配置図、回路図と実体図

　

●「JA制御　ヒダピオ」のプログラム例

　　−−−（省略）−−−


　◆ポイントを切り換えて、列車を入れ換えする

　レールにポイントを２つセットして、ポイントを切り換えて、列車を入れ換えるプログラムを考えよう。
このプログラムでは、車庫のCdSも使って、確実に停車させる。

●レール配置図、回路図

　

●「JA制御　ヒダピオ」のプログラム例

　　−−−（省略）−−−