テンキーボードコントローラーの試み（1）

ちょっと機関車の調整をしていて、原因不明のトラブルに嫌気がさしてしまい、思いつきの電子工作に手をつけてしまいました。

パソコンの増設用テンキーボードですが、これをケース付きテンキーパッドとして利用して、ＤＣＣコントローラーを作れないだろうかと妄想してしまいました。ネットで千円以下で安売りしている型落ちのテンキーパッドをいくつか買い求めたところ、バッファローのBSTK100BKが一番改造に適していることがわかりました。

理由は、基板の制御用ICとキーボードのメンブレンスイッチ基板を結ぶプリント基板上の回路上に品質検査用？のランドがあり、ここに配線をハンダ付けできること。キーボード基板用コネクタが、ロックが解除できるタイプで分解・組立しやすいこと。躯体内に小型Aruduinoを内蔵できるスペースがあるということです。

回路やキーへの配線割り当てなどは、DEKOさんのＨＰの テンキーボード (Numpad)のコンテンツを参考にさせていただきました。

コネクターには11個の端子がありますが、左側からC0,C1,C2,C3,R0,R1,R2,R3,R4,R5,C4のランドとつながっています。

このページを参考にすれば、数時間でできるかとおもったのですが、Aruduinoのキーボードライブラリが気に入らず、模型用コントローラーとしての操作性を考えて自分スケッチ（プログラム）書いたり、途中で飼い猫の相手をさせらえたりしたので一日がかりの仕事になりました。

手持ちのAruduino Pro mini を内蔵させてキーボードの読み出しができるところまではいきました。もちろんAruduino Pro microを使って、HIDデバイスとしてのUSBコントローラー化も可能だと思いますが、配線工作の手間を考えるとミニスロットルを作って、バブ付きのテンキーパッドに差し込んだ方が工作の手間がかからないと思います。なおテンキーパッドの躯体の中にモータードライバーICを組み込むのは、スペースや発熱対策を考えると厳しいので、UART接続で、DSMainR5やＤＳシールド2などのDesktopStationさんのコマンドステーションに接続してシリアル通信で制御して使うようにしようと思います。これらの機器とのUSB接続も考えましたが、もう一枚USBホストシールドを入れる必要があり、スペース的に厳しく、SPI接続のためAruduino miniのピンも3本使うので見合わせました。

左上のバッファーローのロゴがあるあたりにOLEDのディスプレーをつけて、右側のナンバーロックのスイッチがあるあたりに、速度制御用のスロットルつまみを装着するつもりです。

これがうまく動いたら、DSair2用のESP-WROOM32を内蔵したワイヤレス版も作ってみたいと思います。

USBミニスロットル+テンキーボード＝USBスロットル（続々）

ワイヤレスDCCコマンドステーションDSair2の簡易ＵＳＢスロットル用に改造したkeyboard.jsの機能強化？改造しました。

従来のテンキーボード使用で考えた

F0-9　　　　数字キー
F10-19　　/キー　数字キー　同時押し
F20-28 　　*キー　数字キー　同時押し
enter 　　　前後進切替
.　　　　　　停止
+　　　　　 加速
-　　　　　  減速
のキー割り当てに加えて

パワーオンオフキーをテンキーボードのＢＳキーに貼り付けました。
+　-　キーによる加減速で、/キーを同時押しすることにより３倍スピードでの加減速ができるようにしました。

keyboard.js　zip圧縮ファイルのダウンロード

Flashair ＳＤカード内のSD_WLAN＞jsフォルダ内のkeyboard.jsを置き換えてください。

機能対応表に参考のためJavaScriptのキーコードを追加しました。

テンキーボードに＋キーがあり、混同しやすいので同時押しキーは＆を使って表記しました。

※6/4　追記　ＩＺさんよりご指摘があり下表修正しました。
コントロールキーのキーコードが間違っていました。

テンキーボードでは、数字キーと/もしくは*キーの同時押しで、Ｆ２８までフルファンクション使えるので、サウンドなどDCCギミック派の方は便利です。

3/21追記

テンキーボードによっては動かないものがあるようです。Ｙさんが解決法をDesktopStaionのサポートのためのデジタル鉄道フォーラムに書かれていますので、動かない方は参考にされてください。

https://desktopstation.net/bb/showthread.php?tid=132&pid=2289#pid2289

フリーランス・モーガル（10）上回りディテール追加(続）

ＤＣＣコントローラーの方をイジったりして、なかなか工作が進みません。

こういう機関車は、どこまでロストパーツを使って、どこまでディテールを追加したらよいか、考えていると手が進みません。

昔のブラスモデルはロストでコテコテにするのは避けたいと思っています。

先に同じ宮沢Ｂテンダーをレストアされたコンさんのブログに倣えば、楽勝と思っていたのですが、そうもいかないようです。

ベルも煙突とサンドームの間に置くか、サンドドームとスチームドームの間に置くか悩ましいところです。

ハンドレールもスケールモデル並みの0.4φでは少し細く感じるので、0.5φの方がよいか？

こうやって悩むのがフリーランス製作の愉しみではあるのですが・・・

USBミニスロットル+テンキーボード＝USBスロットル（続）

DSair2用簡易ＵＳＢスロットルで、F0-28まで操作可能できるようにkeyboard.jsを改造してみました
パソコン増設用テンキーボード使用前提で、キーの割り当て決めています。
F0-9　　　　数字キー
F10-19　　/キー　数字キー　同時押し
F20-28 　　*キー　数字キー　同時押し
enter 　　　前後進切替
.　　　　　　停止
+　　　　　 加速
-　　　　　  減速
のキー割り当てとしています。

ダウンロード - keyboard.js　
3/17の記事から新しいファイルをダウンロードしてください。

ＵＳＢハブのついていないテンキーボードで、ミニＵＳＢスロットルなしでも、+　-　キーで加減速できますので、興味のある方はご試用ください。

DSair2 のFlaashiairカード内の　SD_WLAN > js > keyboard.js　を置き換えてください。

ただ使用結果に責任は持てませんので、自己責任でお願いします。このプログラムで従来のＵＳＢスロットルも作動します。

具合悪ければオリジナルのkeyboard.jsに戻していただければ、後遺障害は残りません。

市販のテンキーボード利用なので、全然スタイリッシュではありませんが、電子回路のハンダ付けがあまり得意ではない方にはお勧めかと思います。コストも三千円前後でできます。

今回は19mm角キーのテンキーボード使ったのでちょっと大きめです。16mm角キーのテンキーボードの方が、もう少し小さいので使いやすいかと思います。

3/12追記

オリジナルのkeyboard.jsと私が改造したkeyboard.jsの機能差を表にまとめました。

desktopstation.net/wiki　の　DSair2 WebApp Keyboardの表に追加記載しました

ピンクのTenkeyの部分が、テンキーボードのキーに追加したファンクション操作　黄色のＦ20-28が今回追加したファンクションです。

3/17追記

機能強化？しましたので、こちらの表をご覧ください。

USBミニスロットル+テンキーボード＝USBスロットル

USBハブ機能付きテンキーボードにUSBミニスロットルを差したら　DSair2対応のUSBスロットルになりました。

iPadにはOTGアダプターを介して接続しています。

とはいっても最初買ってきてそのままつないでも作動しなかったのですが、テンキーのキーコードは、キーボードの数字キーと異なることに気がついて、DSair2のファームウェアのSD_WLAN>js>keyboard.jsの数字キーのキーコードを書き替えたら動くようになりました。

具体的には、数字キーのキーコードは、０から9まで、48から57ですが、これを96から105に書き替えるとテンキーボードで動くようになりました。しかしそれでは従来のUSBスロットルが作動しなくなるので、

if ( e.keyCode == 48 || e.keyCode == 96 ) {
//0, F0

・・・・

if ( e.keyCode == 57 || e.keyCode == 105 ) {
//9, F9

と数字キーのキーコードがどちらでも動くように書き替えました。

USBハブ機能のついたテンキーボードは、1000円ぐらいで売っていますから、これにUSBミニスロットルを差したら　簡易USBスロットルが出来上がります。ただ現時点では、Ｆ0からＦ9までしかファンクションキーが使えませんが、これもＦ28まで使えるように改造案がありますのでできたらまた報告します。　使えるようにしました。

もちろん　iPhoneでも作動します。Androidタブレットでも動くはずですが、まだ実験していません。

USBミニスロットル 速度絶対値版

Desktop StationのワイヤレスDCCコマンドステーションDSair2は、スマホやタブレットから運転操作できますが、画面上のスピードメーターをタップして速度操作するのは、パワーパック世代のわれわれには違和感があります。このシステムにはオプションとして、スマホやスマホに接続してダイアルツマミやスイッチで操作できるUSBスロットルがあります。まあ速度調整のスロットルつまみ以外はタッチパネルのボタンタッチでも許せるので、速度スロットルつまみだけをスマホやタブレット差し込んで使うUSBミニスロットルを以前作りました。これはロータリーエンコーダーを使って、その回転で速度を加減するものでしたが、その後フジガヤさんによりボリュームを使った速度とボリューム角度が一致する速度絶対値版がつくられましたので、そのミニスロットルを作ってみました。

OTGアダプタも、以前はlightning用のよいアダプターがなかったのですが、最近小さい一体型をamazonで見つけました。

左がロータリーエンコーダー版、右がボリューム絶対値版

つまみを外したところです。つまみは大きい方が使いやすいようです。手持ちのつまみを使いましたが、アンプのボリューム用などの格好のよいものを探してきて交換しようと思います。

コンピューターはアマゾンで売っている小型Aruduino Leonarud互換機を使っています。今なら999円です（笑）

配線は下記のとおり簡単です。

3/11修正　回路図を修正しました。ＶＲは5Ｖではなく3.3Ｖに接続します。

4/15再修正　VRは、5.5Ｖ接続が正しいです。

スケッチ（プログラム）はフジガヤさんが作られた絶対値版USBコントローラーのスケッチの中で速度つまみの部分だけ使わせていただいています。これは、Aruduino Leonaord が、USBキーボードのエミュレーションができる機能を利用しています。

usbcotrolv.inoのダウンロード 4/15追加

この互換機は基盤の端がそのままtypeAのＵＳＢアダプターに差し込めるので、そこにOTGアダプターを差して、スマホやタブレットに接続します。

3/11追記

ロータリーエンコーダーバージョンの配線図は下記のとおりです。

スケッチは、余分なコードも多くなりますが、USBスロットル用で動きます。

フリーランス・モーガル（9）上回りディテール追加

少し放置状態のフリーランス・モーガルに上回りディテール追加しました。
煙突は座を作りましたが、これはエコーモデルの小型パイプ煙突をの座の部分だけを利用しました。煙突中心に孔を開けるのは、旋盤のコレット赤口で煙突下の湯口をくわえます。だたこのままでは振れが大きいので、適当な木の板をそっと当てていくと次第に芯がでます。だいたい振れが取れて回転の芯がでたら、芯押し台でちょうど内径の底にあうドリルで少し揉んで芯を出します。今回は2.8mmのドリルが適合しました。その後中心孔径のドリル、今回は1.5mmドリルに交換して、貫通させます。ただ今回は座のみ利用するので、途中で突っ切りバイドで、煙突の胴体部分を落としました。

ボイラーには給水栓とブレイス（煙室とデッキの支え棒）の孔を開けましたが、位置決めには方眼マスキングテープを使うと簡単に位置決めができました。ところでこの方眼マスキングテープ、以前はホビダスのオンラインショップで売っていたけど、いまも流通しているのでしょうか？

なおスケールモデルだと、給水栓などの位置は、実物通りにすれば良いので楽ですが、フリーランスの場合は似たような複数の機関車の写真をみて、実物として機能的に問題がない位置に自分で決めなければならないので、時間がかかります。

スチームドームはコンさんのブログに倣って、頭部の汽笛様？の部分は切断して、頭部に孔を開けました。コンさんのとは製品のロットが違うようで。ネジ孔は途中までしか開いていなかったので、ヤトイにネジ込んで旋盤加工しました。芯押し台にくわえたセンタードリルで下穴を開けて、3mmドリルで穴を開けました。そのままでは貧弱なので、ハトメを挿入して上部の飾りのように見せました。

 サンドドームには、砂撒き管用の孔を開けました。