Ｎゲージ/連動装置を作りたい・はじめの一歩　【１】（分岐信号機編）

前回エンドレスで信号機を電流検知式の在線検知で動かすことができたので、今度は駅構内を制御できるように頑張りたいと考えています。レイアウト規模も小さいので、そこまでする必要があるかとも思ったりしますが・・・（それを言っちゃ～おしめ～よ！！）

レイアウトの駅構内は、２面４線に片側に渡り線が１カ所ある構成です。車両は２０ｍ級が６両が停車できる長さです。

連動装置は、マイコン制御で行う予定です。駅構内の信号（分岐、出発、入換）制御、ポイント切替制御だけでなく、鎖錠（何をどこまで行うかはこれから検討）をできればやりたいと考えていますが、かなり大変そう。まあ、そんなにいろいろスキルがあるわけでないので、やれるとこまでがんばりますか

連動装置を作るのに、最初は構内信号機の制御部分を作ってみます。だいぶ前に息子からリクエストで作ったパワーパックで、今は使わなくなったのでケースを再利用します。すでに電源スイッチを除いて抜け殻になっています。

このケースにロータリースイッチ、プッシュスイッチを付けて、なんちゃって連動装置もどきを作ります。で、こうなりました。

レバーは初期状態は左側に少し倒れた状態です。分岐の進路を開通させるのに、まずはレバーを右に倒します。その後、右にある白いボタンを進路に合わせて押すと信号が赤から変わります。また、進路によってポイントが切り替わります。

レバーはロータリースイッチの付属の物を使用しています。将来的には、実物のようなテコを作りたいと考えています。（いい写真が見つからなかったので画像無しです）

ここでちょっとロータリースイッチについて軽く補足です。１回路１２接点のロータリースイッチを購入したのですが、これを２接点に切り替えて使用しています。ロータリースイッチの軸の横に溝があって、２番から１１番まで時計方向に番号が振られています。

今回は、２番に爪が折れ曲がった板の爪を入れます。こうすることで、２段階の切り替えスイッチになります。（２段階しか切替できなくなります）写真は、爪が入っていない状態です。（ちょっと溝からずれて浮いた状態です）　

ロータリースイッチの説明はここまで。あと、プッシュスイッチが、モーメンタリではなく、オルタネイトしかなかったので、とりあえずオルタネイトのものを使用しています。モーメンタリのものを買って来ないと操作性が悪すぎです。

モーメンタリ　　ボタンを押している間だけON状態になり、ボタンから手を離すとOFF状態になる。
オルタネイト　　1度ボタンを押すとON状態になり、ボタンから手を離したとしても、ON状態を保持する。もう１度押すと、OFF状態になる。

このままでは、線路の配線、見た目も良くないので、連動装置風のものをケント紙に印刷して、ケースに貼りつけました。雰囲気出たと思いませんか？これはこれで物足りないですけどね・・・

制御は、Arduino Pro Miniで動かします。今後本格的に連動装置を始めるとマイコンポートが足りなくなりそうなので、いろいろ調べた結果I/OエキスパンダーというICでポートが増やせるようです。事前に購入しておいたので、これも繋いで動作確認をしていきます。

I/OエキスパンダーはMicrochip Technology社のMCP23017というのを使います。秋月電子で購入しました。

記事作成現時点で秋月電子で在庫切れになっています。買っといて良かった。でも最近再販売時に値段が１．５倍から２倍になるんですよね！マイコンもかなり値段が上がってきていますね。

なお使い方はググれば解説がたくさん出てきますので、このブログでは割愛させて頂きます。買ったICはI2C接続で動くタイプのものです。今回の動作確認においては、信号機のLED点灯制御に使用します。

在線検知は、前に作った信号制御の基板を使用します。有効活用です。駅構内手前の区間は、在線検知（目視確認用）と線路への電気の供給のために使用します。

駅構内は、分岐前にギャップとフィーダーを設けます。これで分岐の左右どちらに行っても、信号機の現示切り替えができます。分岐後の信号制御の基板も在線検知と線路への電気の供給のために使用します。ただ、こちらは在線検知した場合にマイコンへ在線検知したことを知らせる出力を送るようにマイコンを書き換えています。マイコンはこの信号を得て、信号を切り替えるようにしています。