【 ジオラマベース板加工 】
現在ジオラマのベースとなる板加工を行っています。＜森のねんど研究所にて＞
大凡、どの様なジオラマになるか想像頂けるかと思います。
外周をHOゲージの鉄道が走り（正面に本線と引込み線があります）一部トンネルもあります、中央の街並みに自動車が走ります。
山裾には水車小屋があったりお家には照明がともります。
このベース板の下部に制御回路が入ります。
１．列車、車等の移動物内部にTWELITE-DIPが入ります。
１．TWELITE-DIPを制御する親機には、RaspberryPi３にUSBタイプのMONOSTICKを挿してPythonで制御します。
１．位置検出とポイント切替用のサーボモーター制御をArduinoMEGAが担当します。（GPIOの入出力ピンが54ピンあるので採用）
１．その他、水車小屋制御、ケーブルカー制御、家の照明、街灯の照明制御は、別のArduinoMEGAが担当します。
全体のピン配置はピン数が多いので見ずらいですが、ディジタル入出力として使用できるピンは以下の通りです。
ただし、複数機能のピンで支障が有るピンは避けることにします。
１．UART：０、１ は、外部PCとの通信で使用するのでNG
１．Servo制御（ポイント切替用に2個）：２、３を使用するのでNG
１．GPIO採用ピン：４－５３ピンまでを使用します。（全４８ピンが使用できます）
列車位置センサとして、Melexis社製「US1881」を使用します。
Vccは3.5V~24Vで使用可能ですが、ArduinoMEGAへの入力ですので、DC５Vでのしようとなります。
上記センサをレール上の下記ポイントに設置して、列車下部に取り付けた磁石の力でホールセンサの真下に列車が来た時「Hi－＞Lo」にレベルが変化します。
最終的に上記ホールセンサはヒステリシスがあり使えない事が解り、ヒステリシスの無い「SK8552G SIP-3」を採用します。
このセンサは磁界が無い状態では「Lo」、磁界があると「Hi」となります。
レール内にホールセンサを取り付けた状態です。
ポイント切替には、SunFounder製DIGITAL SERVO２０ＫＧ（DC4.8v－7.2V）を使用します。
制御はArduinoMEGAです。（列車位置検出用ArduinoMEGAと共用）
【 ArduinoMEGAの仕様 】
１．列車位置（ホールセンサ14個のLoレベル）を、上位CPU（RasPi３）へSPI通信で送信＜整数2桁を10個固定長＞
SPI通信：１１、１２、１３、１４、００、００、００、００、０１、０１
列車番号 ３、 １、 ４、 ２、予備、予備、予備、予備、Servo引込み線側、Servo引込み線側
１．ホールセンサが、Lo－＞Hi になれば「FF」を送る(移動中）
１．変化がない場合は、SPI送信はしない（割込み処理で、RasPiに知らせる）
１．ポイントは本線優先：SPI通信の最終データが「００、００」
１．本線側に車両が停車している場合は、引込み線側にポイントを切替
【 Servoモーターの調整 】
まずは、サーボモーターの調整から始めます。現物合わせで角度調整を行います。（5度程度から広げていきます）
写真の様に、一応ばね構造（ピアノ線で「く」の字加工してオーバーランを吸収する）になっていて、正規位置より少し押し込む感じで調整します。
電源投入時は、「0度」に高速移動（電源投入時は不安定で思わぬ角度に移動する為）、「0度」移動後制御信号を切る。
制御信号を切るのは、少し押し切り制御しているので、常にサーボに負荷が掛かっているのを電源を切ることで負担軽減させている。
ギヤは金属製を使用しているので、負荷が掛かったままでも問題ない（ギヤ耐負荷は２０ｋｇ）
通常運転時のサーボの動きは、本物のポイント切替の様なゆっくりした動きを再現させるため通常サーボ命令ではなくライブラリを使ったスローな動きを
再現させている。
手前の車両が、今回のテスト用（バラック）車両で、前照灯（青色）、後方灯（赤色）を点灯させて前進している写真です。
制御部のマイコンと電源周りの配線途中
RasPi側から見た写真
レール裏配線（主にホールセンサ配線）途中です。束線が出来ていないので見苦しいです。
ジオラマ中央部の市街地パーツです。
バスが走るレールがひかれました。（完成時はレールは見えません）
所々穴が開いているのは、サーボモータが入りバスの進路を変更させるためです。
未調整ですが、こんな感じでサーボが入ります。
トンネルパーツのベースが出来ました。これから木々を植えていき緑の山が完成していきます。
トンネルの骨格です。空洞になるので色々な仕掛けが入るスペースがあるので考え中です。
