3-9. マイコンによる照明制御 (Briefcase Layout)

ストラクチャ類に入れる照明は電球を入れる方も多いと思います。色合いは電球の方が魅力的なんですが、発熱、交換を考えるとやはりLEDでしょう。LEDにすれば低消費電力ですから、直接マイコンで制御も可能(リレーとか使わなくてもよい)です。一部の照明(ホーム灯、ヤード灯)は自作しましたが、やや不出来なのはご了承ください。

すっかり後回しになっていた電気配線関係をようやく着手しました(汗)左手奥の部分(元々山小屋が建っていた部分)を切り取り、後ろ側(トランクだと蝶番方向)に向けて照明用電源コネクタ(右)とパワーパック接続コネクタ(左)を固定しました。右の照明用コネクタは元々このレイアウトに付いていたものの流用です。TOTOさんと違ってDCCのコントローラも接続したいので、私の場合は完全外部電源仕様です。そのためレイアウト上にはつまみも何もありません。

掲示板に書き込んでいただいた静山さんのアイデアで街の明かりを徐々にしかも毎回ランダムに点灯するというのがありましたが、それをそのままマイコンボードで実装します。数千円で照明をいろいろ制御できるのですから、世の中便利になったものです。数年前ならワンボードマイコン買ってきてもアセンブラやら面倒なので、スイッチ1個付けてハイおしまい!って感じだったでしょう。このマイコンボードはプログラム書き換えが可能ですので、着脱する必要があります。2段重ねの基板になりますので、高さが裏面には収まりきれません。そこで切り込んだ部分に写真右のような形で固定し、上から着脱可能にしました。

マイコンボード接続用のコネクタ基板とLEDへ接続する抵抗が付いた基板の2枚です。小さく黒いのが照明起動用のマイクロスイッチです。照明はすべてLEDで電球はありません。そんなに建物も多くないので8個くらいだと思ってますが、16個まで拡張できるよう抵抗は余分に準備してあります。

(注意:マイコンチップで駆動できる総電流量が決まっています。同時に点灯させる数を制限するか、それぞれの電流を少なくするあるいはパルス制御にして同時点灯しないようにする等工夫も必要です。容量を超えて使用するとチップの発熱、最悪はチップの破損が考えられます)

裏はこんな感じ。。端子板はネジと接着剤で固定していましたが、段々剥がれてきてます。半田付けが終わったらボード裏に直接接着してしまおうと思ってます。

このわけのわからない小屋(?)は先週1週間掛けてコツコツ作っていたものです。これはVollmerのNEUFFEN駅の一部分です。ちょうど貨物駅に流用した部分の反対側になります。例によって妻板が1枚足らないので、写真右のように部分的に作成しました。レンガ風にするのは面倒なので、モルタル作りのような仕上げです。

この小屋は何に使うかというとマイコンボードのカバーに使います。ですから大きさがぴったり合う小屋が必要だったわけです。ちょっと形は変ですけどね(笑)

削り込んだ部分の周りにポリウレタンボードで囲います。真ん中部分はマイコンボードで隠れてしまうのでどうでもいいですね。

あんまり濡らすわけにもいかないので基板周辺部は芝生紙を貼り付けて、その周りだけパウダー、スポンジで元の地形になるようにしています。右がボードを差し込んだ状態です。写真も実物もわかりづらいのですが、ボードの左側に見える木の切り株が照明のスイッチです。これを押すとスタートするようになってます。もう一度押すと消灯します。切り株もこのレイアウトに付いていたものです。ま、こんなことしなくてもマイクロスイッチなのでほとんどわからないですけどねぇ・・・

小屋を上から被せた状態です。小屋とマイコンボードは固定されていません。かなりギリギリに作ったので、マイコンボードにパチンとハマっていて逆さまにしても小屋が落ちることはありません。


こちらはお城の隣にあるお家です。グレーの壁に赤い屋根だったのですが、隣の貨物駅が赤い屋根なのでこれもホテルと同じフィールドブルーに塗りました。壁はデッキタン(白っぽいグレー)にしました。いやはや、この建物はベッタリと接着されていたので屋根くらいしか分解できませんでした。無理に剥がそうとするとバキバキ割れていくので途中で断念。。やむなく一部をエアーブラシで塗った以外は筆塗りとなりました。木枠の部分の筆塗りが疲れました。ちょっと汚い仕上がりですがこれが私の限界です。緑色の線は照明用の配線です。

実際に配置してみるとこんな感じ。土台がナナメなのに気がついて少々修正しましたが、やっぱり傾いてます。

駅舎は改造していたわけでもなく、遮光するのが面倒なので放置状態でしたが裏面にアルミホイルで遮光してそのまま貼り付けました。

橋の方から眺めるとこんな感じです。駅の周りは何もないのでまだ寂しい感じがしますね。右に見える池は白濁したままです。このまま透明になってくれないと困るなぁ・・・パパも困ってます(笑)

照明用のLEDは土台部分に穴を開けて建物側に付いているものは配線を通してあります。駅舎とホテルは面倒になってきたので穴に直接LEDを差し込んで接着してあります(写真右)ソケットも交換も不要のLEDならではの実装方法だと思います(笑)あんまりよく見えませんが、線路と駐車場の間は垣根を作ってます。

ひとまず建物も設置は終了です。接着剤の乾燥後に照明の配線を行います。どんな感じで点灯するのか私も楽しみです。照明はこの後、街灯などを増設する予定ですが自作するかどうか検討中です。

建物が建つと車両の撮影用台としてもこれから使えそうですね!


今週はちっとも進んでません・・照明の配線はようやく半田付けしてボンドで配線を固定中です。4つの建物しか点灯しませんのでちょっと寂しい感じですね。

駅舎は窓枠の奥行きが長いので横から見ると光ってるのがわかりますが、上の方から見るとあんまりわからないです。白色LEDのままで床に取り付けてあります。貨物駅は電流が少なめになっているので暗いですね。

家の方は写真がナナメになってしまいました。ちょっと遮光できてない部分がありますね。微調整しましょう。こちらは黄色のLEDです。ホテルは白色LED。共に床に取り付けてあります。

輝度はまあまあですが、建物だけの灯りだと全体的に暗いですね。プラットホームとか道路にも灯りを追加したいところです。ランダム点灯はうまく行ってます。そのうち動画をUPしますね。


汚いですけど、裏の配線の様子です。左下に見えるのがマイコンボードとLEDの電流制限用の抵抗基板。

配線とは関係ないんですけど、トンネル部分の線路下に割り箸で補強を入れました。元々、ここには板が付いているのですが坂になっている線路を支えてないので列車が上を通ると線路が下がるようなんですね。ですので板は取ってしまってこのように補強を入れました。パンタがトンネル内で引っ掛かっても下から救出できて便利ですよ。

しばらくボードを外に出していたので気が付きませんでしたが、電源コネクタの位置が低すぎてトランクに収納するとプラグが挿せません(笑)照明用のプラグはなんとか挿せますが、走行用のプラグはどうしようもないのでご覧のように線を引き出した形で固定しました。筒状のプラスチックでフタをしているだけですのでこのボードをテーブルに置いて走らせる時にはプラグを中に収納可能です。


街灯は付けようと思っていたのですが、面倒なのでメルクリン製でいいや!と買いに行ったら在庫がこの1本だけしかありませんでした。(もう2ヶ月くらい前ですが・・・)メルクリン製は電球のものは無く、すべてLEDになってます。ただ、黄色のLEDを使っているので点灯させるとオレンジ色に光っていまいち・・・写真だと薄暗い電球みたいに見えますが、実際にはかなりオレンジ色がきついです。(写真で色合いを説明するのは難しいですね。)形はなかなか良くできてるんですけどね。LEDだけ取り替えようかと思いましたが、LEDほ配線でそのまま電球の傘の部分まで持って行っているので無理なんですね。

とりあえず、米国から購入したのがこれ。チップLEDがイエローホワイトって電球色になってるようなんですね。右端のはマグネットワイヤー。鉄心に巻いてマグネット作るときに使うやつです。ここではLEDの配線用に使います。

電灯のカバーを自作しないといけないわけですが、とりあえずプラットホーム灯を作りたいので真鍮パイプに配線が通るのかとかカバーをL字のプラでなんとかならないか検討中の写真です。いろんな太さ、形状のプラ棒を買ってきたのですがどれもダメ(なんだかんだ4000円も買ってきたのに・・・)結局、1mmのプラ板にLEDを貼り付けてカバー状に加工することにしました。

チップLEDのサイズは1608と呼ばれるもので1.6mmx0.8mm角です。メルクリンの街灯に使っているものはこれよりも小さく見えますので1005(1.0mmx0.5mm)なんでしょう。一般的に手に入るのは1608が現状では最小なのでやや大きめですが我慢するしかありません。リード線は付いてませんので、写真のように半田付けでマグネットワイヤーを接続します。マグネットワイヤーは赤と緑でコーティングされ絶縁になってますので、半田付け部分はカッターで少し削ってやります。

真鍮パイプは外形1.0mm、内径0.6mmのものです。長さは30mmにしてあり、写真のように10mmの部分にマジックで印をつけてあります。ここまでレイアウトに差し込むつもりなんです。LEDがちょっと飛び出てるようでカッコ悪いですけど下側から見ない限りはあまり目立ちません。プライザーの人形との比較が右です。

製作過程の写真がありませんが(試行錯誤しながらなので)基本的に、リード線を半田付けしたLEDを1mmのプラ板に貼り付け、パイプに線を通しながら接着。その後1mm幅にプラ板をカットするといった手順です。そのままだと四角くてカッコ悪いのでパイプの接着が乾いてからヤスリで上面を丸くしてあります。また、LED面も木工用ボンドでガラスっぽくしようとしましたが乾燥時にかなり引けるのでご覧のようにあまり変わり映えしませんね。

上部はLEDの光が抜けてこないようにフラットブラックを塗ってからフラットアルミで塗装しました。

 

左がなにも無しの夜景。右はプラットホーム灯を点灯させた状態です。(洗濯ばさみで仮固定ですけど)もうちょっと輝度を落としてもいいかもしれませんね。プラットホームにはこれを3本立てます。

色はやや薄い黄色といった感じで光りますね。でも考えてみれば蛍光灯ならば白でもいいような気がしますね。

この辺は好みと時代設定ですけど、いままでのレイアウトって白色LEDが無かったから電球で灯していただけで実際の風景って蛍光灯で白っぽいんじゃないかと思いますけどいかがでしょうか?

ま、せっかく高いLED買ったのでこれはそのまま進めたいと思います。


プラットホーム灯は作るの時間が掛かるので、違うもの作ってます(笑)0.8mmの真鍮パイプにLEDのリードを通しているところ。パイプの先端に付いている笠はVollmerのキットから削ってきました。

リード線を引っ張ってLEDを笠の部分に接着します。リード線を通すのが一苦労・・・

 

こんな感じで使います。周りは銀色で塗ってしまいます。

複線用の架線柱の上に固定してしまいます。これでなんとなくメルクリンのカタログに載っているようなStation
Lightsになったのではないかと思います。(ちょっとパイプが太いか・・・)

 

貨物駅のところへ設置しました。・・・が高さを考えていなかったのでトランクのフタに付いている車両ケースに当たってしまいます。仕方ないのでケースの方に穴を開けました。。

 

一本でもかなり明るいです。



試作したプラットホーム灯を3本とも作り直しています。上部h2mmの半円タイプのプラ棒を購入してカットしました。


プラットホームに0.9mmの穴を3箇所開けます。カーブに合わせるのではなく、直線に並べることにしました。


配線を通すのも一苦労。。ようやく3本を接着したところです。


テスト点灯の様子です。笠の部分が透けてしまっているので、塗り直し中です。ヤード灯と合わせて手前側は明るくなりました!



古城部分に街灯の追加です。こちらはメルクリン製601223です。1.5mのドリルで3箇所穴を開けます。古城はプラスター製なので割れるかとちょっと心配でしたが、なんとか大丈夫みたい。メルクリンの照明はリード線の根元部分がすぐに折れますので要注意です。


3箇所に差し込んで接着固定してあります。テスト点灯もOK。やはりオレンジ色ですね。白銀灯に慣れている我々にとってはなんだか違和感がありますね。

?

暗くするとオレンジ色が際立ってきますね。メルクリン製はちょっと輝度が低いですね。


池のほとりも暗いので照明を追加です。こちらは適当なものがなかったので、BRAWA製のガス灯です。BRAWA製は電球のものしかなく、点けっ放しにするとかなり高温になりますのでLEDに改装しました。

とりあえず4個追加しただけですが、賑やかになってきました。


BRAWAの街灯を購入しました。小さいのと大きいのを2種類。BRAWAの街灯はZゲージ用とは言ってもムギ球を使っているため笠の部分がかなり大きいです。教会の鐘くらいあります(笑)


どっちがいいのか・・・大きい方が良さそうですね。

電球はヤなのでLEDに改装するためバラしてます。ムギ球が半田付けされていて、電球交換も半田を剥がさないとダメです。笠の部分はプラスチックなのであんまりジューってやると溶けます。レイアウト上で電球交換は無理そうなんですけどどうするんでしょうね?


配線用の細い線を通して、その先にLEDを半田付け。

LEDが小さすぎて奥に入っちゃいますが、下から見ることはないので大丈夫でしょう。これを3個作りますが、今日はここまで・・・


街灯取り付け穴を開けているところです。電線を通すために2.5mmで貫通させたあと、街灯の台座部分を埋め込むために6.5mmのドリル刃で3mmくらい掘り込んであります。ホテル前、駅駐車場角、踏み切り前に設置することにしました。


左は電線を通して台座部分をグッと差し込んでいるところです。この状態ではまだ固定されていません。右は台座周りに木工用ボンドを盛り付けて、その上からパウダーをふりかけている状態です。これでかなりガッチリ留まります。


他の2箇所も同じように固定中。駅前の街灯だけは駅前がかなり暗くなりそうなので、道路よりも少し駅の方へ向けてます。

完全に固着してパウダーも余分な部分をお掃除した状態です。街灯ばかりが目立ってしまいますが、道路上に車やいろんなシーンを作ればそれほど目立たなくなるのではないかと思ってます。

トランクの奥側になる方向から撮影しています。レイアウト中心部が明るくなり、いい感じです。これで照明は完成で電気系は終了することになります(やれやれ)。

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