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BVE 鉄道シミュレーターで自宅運転台を動かそう~3Dプリンタで自宅運転台を作ろう

Posted at 2023-04-26

BVE 鉄道シミュレーターで自宅運転台を動かそう~自宅運転台を作ろうの続きです。
前回は板金で作った為、「自分には作れない」
という意見を頂いたので今回は、３Dプリンタで作ってみる事にします。

部品の用意

今回も、書泉や東急ハンズで売っていた、東京メトロの部品を使用しました。
速度計はATCメータではなく、SC-11という電流計や電圧計を使用し、それらしくしています。
（電流計のため値が10倍になっています。150Vまでの電圧計を使用することをお勧めします）
圧力計はブレーキ指令を使っています。
もちろん、速度計や、圧力計を用意できる場合は、そちらを使用することをおすすめします。

コントローラ基板

BVE 鉄道シミュレーターで自宅運転台を動かそう~Arduino Unoで動かす を基に製作します。
https://qiita.com/usashirou/items/4f5ad751152834698919
今回は ArduinoUno の代わりに ArduinoNano で動くメータ制御基板を製作しました。
ArduinoNano は 3,5,6,9,10,11 のピンで PWM が使用可能です。

注意：5・6番ピンはデューティー比の問題がある為使わない方が良いようです。
http://www.musashinodenpa.com/arduino/ref/index.php?f=0&pos=2153

ATmega328P の仕様通り最大6個のPWMが使用可能です。
本基板では6個のうち2個が共用となり、アナログ、サーボで最大6個のメータを動かす事が出来る仕様としました。

プログラム

BVE 鉄道シミュレーターで自宅運転台を動かそう~Arduino Unoで動かす　を基に、以下のようにしました。
今回は、速度、パイロットランプ、ブレーキ指令に対応させます。
基板につける可変抵抗もそれに合わせて2個のみとなります。
https://qiita.com/usashirou/items/4f5ad751152834698919

//https://qiita.com/Ninagawa_Izumi/items/6a18249a31a87dad84e2
char dai0;
char dai1;
char dai2;

#define elements 3 //カンマで区切るデータの最大項目数
String data_string; //シリアルで受け取る全文字列
char *p; //文字列をカンマで分割するstrtok処理で使うポインタ
String p_string; //上記ポインタで区切った文字列の仮格納用
String data_array[elements]; //カンマ分割されたstrデータを格納する

void setup() {
  pinMode(2, OUTPUT);
  pinMode(3, OUTPUT);
  pinMode(11, OUTPUT);
  pinMode(10, OUTPUT);

  // digitalWrite(10, HIGH );

  Serial.begin(19200);
  Serial.setTimeout(10);        // タイムアウトの時間を100msに変更
}

void loop() {
  if (Serial.available() > 7 ) {
    data_string = Serial.readStringUntil(0x0a); //シリアルデータを改行記号が現れるまで読み込む
    data_string.trim(); //文字列を念のためトリミングする
    int data_len = data_string.length() + 1; //str→char変換用にデータの長さを調べる
    char data_char[data_len]; //str→char変換用のchar配列を準備
    data_string.toCharArray(data_char, data_len); //ようやくstr→charに変換
    p = strtok(data_char, ","); //カンマ分割の1要素目を行う
    p_string = p; //一旦strにいれる
    data_array[0] = p_string; //最終目的の配列に1要素目を格納

    for (int i = 1; i < elements; i++) { //2要素名以降について、要素数分だけデータ配列に格納
      p = strtok(NULL, ","); //カンマ分割の2要素目以降のstrtokはこの書式になる
      if (p != NULL) { //要素が空でない場合はその要素をデータ配列に格納
        p_string = p;
        data_array[i] = p_string;
      } else {
        data_array[i] = "0"; //要素が空の場合はデータ配列に0を格納
      }
    }
    //データを表示する
    for (int i = 0; i < elements ; i++) {
      dai0 = data_array[0].toInt();
      if (dai0 == 1) {
        digitalWrite(2, HIGH );
      }
      if (dai0 == 0) {
        digitalWrite(2, LOW );
      }

      dai1 = data_array[1].toInt();
      if (dai1 == 1) {
        analogWrite(11, 57);
      }
      else  if (dai1 == 2) {
        analogWrite(11, 80);
      }
      else  if (dai1 == 3) {
        analogWrite(11, 95);
      }
      else  if (dai1 == 4) {
        analogWrite(11, 118);
      }
      else  if (dai1 == 5) {
        analogWrite(11, 145);
      }
      else  if (dai1 == 6) {
        analogWrite(11, 162);
      }
      else  if (dai1 == 7) {
        analogWrite(11, 180);
      }
      else  if (dai1 >= 8) {
        analogWrite(11, 220);
      }
      else if (dai1 == 0) {
        analogWrite(11, 33);
      }
      dai2 = data_array[2].toInt();
      if (dai2 >= 0 && dai2 <= 125) {
        analogWrite(10, dai2 * 1.6);
        Serial.print("C");
        Serial.print(data_array[2]);
      }
    }
    Serial.println();
  }
}