Arduinoを使ってAtiny85のDCCデコーダを作ってみる

★SmileFunctionDecoder Ver2を基板化しました

★ArduinoでAtiny85

【Arduino】ATtinyをArduinoで開発する
Arduino IDEでATtiny他の開発（Arduino-ISP編）
ArduinoユーザーのためのATTiny入門
Programming an ATtiny w/ Arduino 1.6 (or 1.0)
Arduino用ブートローダ/スケッチライタの製作(8)
200円マイコン　ATtiny85

検索すると色々出てきますが、Arduino1.6.4~で Boards Managerを使ってATtiny85を開発してみたを参考にして
ATiny85が使えるように、Arduino IDEを設定します。

★ATTiny85 開発ボード

開発用BOARDの用意、Smile Decoder DevboardをベースにATMEGA328PからATTINY85に変換する基板を用意しました。

回路図

■部品面

■はんだ面
ポリウレタン銅線を使って、配線しました。

デコーダーはやあさんが書かれた回路図を使用。
回路図

テスト回路はこんな感じに、抵抗とLEDを接続。
回路図

★Smile Decoder 85 基板化

ブレッドボード上でのある程度の動作が確認できたので、基板化しました。

仕様書

回路図

レイアウト
・部品面
　

・はんだ面
　

完成した生基板
・部品面
　

・はんだ面
　

部品実装した基板
・部品面
　

・はんだ面
　

（はんだ付けがへたっぴなのとピンボケはご愛敬w、R3,R4はとある基板についていた抵抗を使ったので、PKGが0805になっています。

自己振り返り
・シルクがガーバーデータで確認したものと比べると結構変わってしまいました。
　若干大きめになってしまうようです？！
・レジストマスクレイヤーの影響で、シルクが欠けている所が多数。
・ATTiny85-20SURのPADをJEDIC SOICで作ってしまった為、実際のパッケージはEIAJ SOICのため実装が厳しい。
・抵抗は【0603】L=16mm,W=8mmを使いましたが、【0805】L=20mm,W=12mmでもいけそうですね。
・TR1,TR2の実装しにくい・・・
・今回４辺ルーターカットされちゃいましたが、V溝タイプの方が作りやすいかな。
・Reset端子もI/Oとして使えるようにしておけばよかったかな。
　→Arduino ISPで使っているため、利用不可
・+12V端子、抵抗内蔵5V端子は便利かも
・回路図のF1,F2,F3,F4とDCCコマンドのF1～が似ているので、プログラムがややこしい。
・信号機をつなぐ場合、５灯式、６灯式の点灯は出力ポートが足りないので、できないなー。
・FETのゲート抵抗、ゲートプルダウン抵抗が無いけど、いいのだろうか？

★Smile Decoder85作り方

Ｗｅｂページに載せると大変なので、PDFを作成しました。
作り方

★Function Decoder 使用例

・基本回路はこのようになっています。
　

　V1:5V電源端子
　V2:5V電源端子
　V3:12V電源端子
　V4:12V電源端子
　V5:5V電源端子+電流制限抵抗付き(1kΩ)
　V6:5V電源端子+電流制限抵抗付き(1kΩ)
　F1:Digital On/Off
　F2:Digital On/Off / Analog
　F3:Digital On/Off
　F4:Digital On/Off

・先頭車両用
ヘッドライトにF2を割り当てて、ライトエフェクトが使えるようにします。
テールライトにF1を割り当てます。
室内灯をF4に割り当てます。12VタイプのテープＬＥＤを使用します。
　

・信号機用（最大４灯式）
LED1とLED2は片方のみ点灯なので、5V電源端子+電流制限抵抗付き端子を使用しています。
　

★リード線の接続

PADが小さいので、使用している線材は、AWG30を使用しています。
左から・・・
[F3][F4][V1][F1]{F2][V2][P1][P2]
　

[V5][V6]:5V+1kΩ
　

[V3][V4]:12V出力 ※DCCの使用電圧により異なります。
　

この先頭車両にヘッドライトとテールライトと室内灯を組み込みます

分解して

仮につけてみました。

ヘッドライト点灯

室内灯点灯

動画で紹介

★ソースファイル

https://github.com/ayanosuke/Arduino_SmileDecoder85

まだまだ、ベータバージョンです。
・停止時減光する処理は入れました。
・室内灯は12Vを使用して、テープＬＥＤを使用します。
・前進と後退でヘッドライトとテールライトを自動に切り替えています。
・ファンクッション入れ替えＣＶ設定未実装。
・その他のライトエフェクトは未実装。
・デバック用LightMes()関数を用意

■分かっているバグ
・CV1のアドレス書き換えが出来ない。
→2016/4/9 原因判明、原因をソースファイルに記載済み

★いくらで出来るの？

部品番号	部品名	仕様	価格	URL
IC1	AVRマイコンATTiny85-20SUR	FLASH:8kB SRAM:512B EEPROM 512B	150円	URL
IC2	三端子レギュレータ TA78L05F	5V 150mA	250円(10個)	URL
TR1,TR2	デュアルNchMOS-FET FDC6305N	20V 2.7A	250円(10個入)	URL
D1～D5	ショットキーバリアダイオード RB160M-30TR(10個入)	Vr:30V Io:1A Vf:0.43V	150円(10個入)	URL
C1,C2	チップ積層セラミックコンデンサー 1uF50V2012(10個入)	Vr:30V Io:1A Vf:0.43V	100円(10個入)	URL
R1,R2	チップ抵抗 1/10W 100kΩ(20個)	50V 1/10W 100kΩ size:1608	100円(20個入)	URL
R3,R4	チップ抵抗 1/10W 1kΩ(20個)	50V 1/10W 1kΩ size:1608	100円(20個入)	URL
PB1	SmileFunctionDecoder		プライスレスw	URL

部品代だけ計算すると345円でした（プリント基板代抜き）

2016/04/09 1版
2016/04/10 2版誤記修正