倅と一緒にArduino_ATCプラレール_03(プラレール改造)
目次
本件は、以前書かせていただきました倅と一緒にArduino_ATCプラレール_02(仮組と仮スケッチ)の続きです。
スケッチを書くことばかりやってると気持ちが乗らなくなってしまうかもしれないので、玩具を弄ります。弄らせて気分を持ち上げるために、この段階でいったん仮組を入れます。
ということで、今回は、プラレールの改造です。
お分かりの事とは思いますが、買ってきたプラレールを改造すると、保証はうけられなくなりますし、改造した後の機器で何かあった時には改造した方自身の責任が問われます点、ご理解の上本記事をご参照ください。
改造プラレールの素材
さて、今回の素材はこれ「EH-500 金太郎」
倅には内緒だったのですが、このブログの存在と共に金太郎の存在に気づかれ、しかたなく見せたところ、「これは単品で売っている金太郎で、”いっぱいつなごうセット”の金太郎じゃぁないね」とのマニアなコメント。
つまり、これ「プラレール S-25 EH500 金太郎」
ということですな。
ワタクシの場合模型屋さんのワゴンセールで偶然入手できましたこの素材を加工してゆきます。
いきなりですみませんが、モーター車の天井に接近センサーを取り付けるために、加工を始めます。
1両目
ワタクシの場合、ふたを取って、以下の場所をカットするという方法をとりました。
本記事を参考に他の車両を改造される場合、いろいろな場所組み合わせが発生すると思います。工夫が必要になるかもしれません。さしあたり、ここでは、金太郎を例に書かせていただきます。
・1両目
-電池搭載をやめ、後部車両に電源線を通してそちらから給電
-接近センサー(IR赤外線障害物回避センサモジュール)を搭載する
・2両目
-ArduinoNanoを搭載
-DCモーター制御のモータードライブモジュールを搭載
・3両目
-電池搭載車両。今回の記事では、保留して、後日似させていただきます（今回は仮組です）電源供給車は、別途書かせてください。
3両目としては、以下車両購入予定。プラレール KF-10 トミカ搭載貨車
こんな感じにしようと思いますが、まず、この記事では1,2両目を仮で組み込みます。
多くのセットは3両編成で、この「金太郎」は２両セットです、このため、電池搭載車両が、貨物車となります、、、、通勤電車などを素材にするときには、3両目に搭載することになるのかと思いますが、多くの場合、２両目３両目には中央部に「柱」があり、電池などの大きいものの格納が難しくなっている点ご注意ください。
配線の概念は、以前書かせていただきましたこのページ(接続図)を参照ください。
この場所に穴を開けます。キリで穴をあけて、棒やすりで穴を慎重に広げます。（道具は両方100円均一で購入）
キリで穿孔します。
何か「痛い！痛い！」と聞こえてきそうな顔を金太郎がしているようにも見えますが、、、、すみません。
棒やすりで広げます。
広げすぎました、皆様ご注意を慎重に少しずつやってください。ワタクシのようになってしまいます。
裏側はこのようになりました。
センサーを入れてみます。
前から見るとこんな感じ。
もうすこし、目立たないようなやり方もあったかもしれませんが、まぁご容赦ください。
先頭車の後部から電線を取り出すための穴を開けます。
大体このあたり。
またしてもキリで穿孔します。
穿孔した箇所からニッパーできり広げます。カッターも併用しますが、けがなどないように気を付けましょう。
接近センサーの電線を接続します。
モーター社のマイナス部分に電線を取り付けます。
同じく、モーター車のプラス極部分に電線を接続します。ワタクシの場合、この場所だけは横部分に露出しているプラス部分にはんだ付けしました。
電線を取り回します。
接近センサーの電源とあわせて穿孔した部分から取り出します。
とりあえず、いったん先頭車両の作業はこれで終わりです。
2両目
2両目にはArduinoNanoとモータードライバを組み込もうと思います。
2両目の裏側です
分解は下部のプラスねじを外すだけです。
上部を取り外すと、車両の上下を支える「柱」があります。
この柱は、プラレールではモータがない車両の多くに存在していて、後日書かせていただく電池搭載場所の問題で苦しめられます。
話を戻しまして、柱、前後にひれが付いています。
強度理由もあるのかもしれませんが、スペースをとっているので、片側を除去します。
さらに、前面の（ある意味一番後面）顔の部分、顎のあたりを除去します。
(ご注意！：この箇所(あごの辺り)に電線取り出し場所を設置したのは失敗であったことが後で判明しますので、真似して加工することはお勧めできません。１両目の接近センサと同じく「おでこ」部分に穿孔して拡穴していただくことをお勧めします。)
ArduinoNanoですが、本当は以下のような基盤に接続用のコネクタをはんだ付けしてそれに挿す形を撮るのが良いのだと推測しますが、ワタクシは現時点で「仮組」と定義していますので、いささかの手抜きをいたします。
HiLetgo 10PCS 5x7cm ベークライト DIYプロトタイプボード PCBユニバーサルブレッドボード 高品質 [並行輸入品]
どの様な手抜きかといいますと、
ミニブレッドボードの安物を買ってきて、少し加工しようと思うのです。
5pcs SY-170 ミニブレッドボード カラフルブレッドボード [並行輸入品]
はんだこてを使い慣れている皆様からすると「なぜ？？」と思われるかもしれませんが、そうしたかったのです。すみません。
とりあえず、こんな形のミニブレッドボードを少し加工します。
このでっぱりをカットするのです。
こんな形にします。
その理由は、下図のように格納する際に、でっぱりがあると入らないのです。
実はでっぱりが無くても、少し車体が太っているので、無理やり押し入れている感じです。
モーター電源用の電線2本、Arduino電源用の電線2本で、合計4本の電線を取り回します。
１両目からの取り回し状態がこちら
２両目にも１両目の連結部分の穴と同じように穿孔して接続します。
接近センサーと、モーターからの電線を各々接続します。
2両目と電源車(貨物車を改造してバッテリを積む予定です、後日書かせていただきます)の接続のための電線を取り出します。
出来上がり予想がこんな感じです。
写真に写っている貨物車では小さいので、スケッチの記述が終わって、USB接続でのデバッグが終わったら、工作を再度行いたいと思います。
正面から見るとこんな感じです。
無理やりUSBケーブルで接続した状態です。この状態ですと、連結器が使ええないので、USBでは給電できません。
良く考えたら、2両目は「おでこ」にやや大き目な穴をあけてUSB給電をすればよかったのではないかと後から後悔しています。
まだ仮組ですので、スケッチのデバッグが済んで、電源車の工作を行う時に、再度加工をしようと思います。
今回は、車両にArduinoと各機器を組み込むということをやってみました。
【予告】