煤式自動連結器

さて、いちいちSW2を手で操作して黄や緑にするのは現実的ではないので、一定の周期で14番ピンにパルスを送るようにしてみましょう。SW2を取り去って、555の3番ピンから4017の14番ピンにパルスを流し込むようにしてみました。

タイマIC 555はいろいろあるのですが、どんなものでもいいと思います。手元にはNE555っていうのがあるので、それを使います。555の7番ピンに入る抵抗、6番ピンから2番ピンを経由して電解コンデンサにつながる抵抗、電解コンデンサ、この3つの数値でパルスを発生させる時間が変えられます。

• タイマーIC、555発振回路
• タイマーIC 555にまつわる計算

抵抗はいずれも100kΩ、コンデンサは10μFで計算すると、パルス周期は2.079秒という結果でした。これをもとに手持ちの部品をかき集めて、回路を組んでみました。視覚的にパルスの発生を見たかったので、LEDに1kΩの抵抗をつけ、電源電圧は5Vにしました。

ブレッドボードは使ったことないし、持ってないし、よくわからないので、今回もいつもと同じ空中回路です。5番ピンについているコンデンサは、0.01μFのものがなかったので0.1μFにしましたがまったく問題なしでした。

実際の時間を測ってみると2.2秒くらいの周期でパルスが出ています。いくつか部品を変えてみましたが、いずれも計算結果より10%増しくらいの時間でパルスが出ます。

小型のレイアウトなら2.2秒周期でもいいかもしれないけど、1周するのに10秒以上かかるようなレイアウトならもう少し長い方がいいかも。R2(7番ピンから2・6番ピンにつながっている抵抗)を200kΩにすればパルス周期は約3.5秒。最低でもこれくらいの時間があったほうがいいかなぁ。半固定抵抗や可変抵抗にしておけば、いろいろ試すことができておろしろいかも。

ついでに5灯式の回路も考えてみました。

基本的には3灯式と同じなんですけど、5灯式信号機は上から黄・黄・赤・黄・緑の順にならんでいるので、黄(Y1)・黄(Y2)・赤(R)・黄(Y3)・緑(G)として回路図を見てくださいね。

立ち上げ直後やリセット後はもちろん「停止」現示のRのみですが、次は「警戒」なので2番ピンからの電流でY1とY3を同時に点灯させます。次は「注意」なのでY3だけを光らせますが、ダイオードでY1に電流が行かないようにしておきます。次は「減速」なので7番ピンからの電流でY2とGを点灯させます。最後は「進行」のGのみ点灯なのでY2に電流が流れないようにダイオードでつないでいます。ダイオードを2個通る場合もあるのでLEDの輝度がばらつかないかっていう懸念はあるのですが、たぶん大丈夫かなーと勝手に思っています。

5灯式信号機のときは、14番ピンへのパルスは2.2秒でちょうどいいかな。あまり長いと信号が緑になる前に列車が1周してくるなんてことがあるかもしれません。

「複々線に5灯式信号機をつけたら、見ごたえあるだろなぁ。」なんて考えておきながら、そんな壮大なレイアウトを作る予定はないので、とにかく3灯式信号機を完成させないとネ。