ブレッドボードで遊ぶ ～ LED点灯と進行方向表示

2022年5月8日

ゴールデンウイークのとある日、久々に日本橋へと買い物に出かけました。

行ってみたかったのは共立電子産業の「シリコンハウス」。

実物を見ながら店舗で買い物

以前から興味はあったんですが持っていなかったブレッドボードを買いたくなったんです。

ネット通販でも買えるんですが、実際に店舗で他にもいろいろ見てみたかったこともあって、訪れたわけです。

店内を歩いていると「これも欲しい」と気付くこともありますからね。

訪れたことで「発見」もあります。1つのLEDで、2色を発光できるというものを見つけました。今回は、これを使って遊んでみたいと思います。

最初に取り組むには面白いテーマかな、と。

他にもいろいろと買ったんですが、それは追々。

ブレッドボードの電源

というわけで、今回のテーマは「2色LEDを使って、鉄道模型のレールに流れる電流の方向を明示する器具を作ること」です。

まずは、購入したブレッドボードとジャンプワイヤーキット。

ブレッドボードへの電源は、電池やACアダプタなど、いろいろな例がネット上にも提示されていますが、今回の目的は、鉄道模型のパワーパックからの電気の流れを示すことなので、電源はもちろんパワーパック。

現在常用している自作のPWM制御のパワーパックです。

GND側を黄色で統一しましたので、判りやすいと思います。

この先、常用するなら出力プラグから直接ブレッドボードにつなげるようなケーブルを作っておきたいですね。

2色LEDを点灯する

購入したLEDは、こちら。共立プロダクツのオリジナル商品（KP-OSRPP23）です。

ここで、大事なことを見落としていたのですが、それは後ほど。

入っているのは、2色発光LED(レッド/ピュアグリーン)5本と、500Ωの抵抗5本。

初めてのブレッドボード体験は、こうなりました。

純粋にブレッドボードだけで楽しむなら、抵抗の脚も、LEDの脚も、適切な長さにカットしてあげるのが正しい姿なのですが、ブレッドボードで実験して、別の基板で実用するならカットできないですよね。なので、ジャンパ線以外、それぞれ浮いた状態です。

[電源＋] – [500Ω抵抗] – [(脚長) 2色LED　(脚短)] – [電源－]

ですね。

パワーパックのスイッチに注目。

右に倒れているときに緑が点灯、左に倒れているときに赤が点灯。もちろん、中立(真ん中)の時はLED消灯です。

初めてのブレッドボード体験、終了です。

鉄道模型への応用

今回の最終目的は鉄道模型への応用ですから、次のステップに進みます。

まずは、厚さ0.5mmのプラ板をこのような形に切り出します。

カッティングボードの線は1cm間隔なので、おおよそのサイズは判るかと思います。

大事なのは切込みから左側のサイズですかね。幅・隙間とも3mm弱というところです。

要は、D.C.フィーダーの隙間に合うように、ということです。

TOMIXレール限定の話ではありますが。

上側に乗っけたプラ板の向きが逆ですが、この2枚のプラ板で2.5mm幅にカットしたリン青銅板を挟み込みます。長い方は、下のプラ板の裏に回します（レールには下側に接点がないので特に問題なし）。

これらを両面テープで貼り付けます。レールにあたる部分は、ちょっと上側に湾曲させてあげるといいかもしれません。

ここに、さきほどの抵抗・LEDをハンダ付けします。

抵抗・LEDは、特に固定していないですが、ハンダ付けで十分固定されます。

線路に取り付けると、こんな感じになります。

実際に、電気を流してみましょう。

パワーパックのスイッチを奥側に倒すと、奥側のLEDが緑色に、手前側のLEDが赤色に点灯します。

電圧を上げると輝度が増します。

スイッチを逆にすると、奥側のLEDが赤色に、手前側のLEDが緑色に点灯します。

大成功。

と行きたかったんですが、かなり「おしい」間違いをしてたんです。

これが上で書いた

大事なことを見落としていた

です。

やりたかったこととしては、レールの左側から差し込んだLEDを信号機に見立てて、「信号機を左側に見る列車が前進できるなら緑色に点灯・逆なら赤色に点灯」としたかったんですが、実際には逆でした。

というのも、

この写真でいうところの上側（右側のレールに接する方）が＋のときに、緑色に点灯しないといけないのに、LEDの「脚の長い方」をつなげてるんですね。

通常、＋側にはLEDのアノードを接続するので、それと同じように脚の長い方（アノード）を＋側に接続したんですが、このLED、「脚の長い方を＋にするとレッド」「脚の短い方を＋にするとグリーン」なのだとか。

これに気付いたのが実際に工具を片付けて運転してからのこと。

修復の方法は、いろいろ考えられるんですが、とりあえずはこれで工作は終了。

また、機会があれば改善しておきます。

実際に使用してみた映像です。

内側線の分岐直後に、このLEDを設置しています（進行方向に対して右側）。

消灯時はポイント直進側、点灯時は分岐側、ということです。今回は赤色点灯は基本的にはありませんが、リバースのときには利用できると思ってます。というか、そのために作ったので。（それなら、なぜこのレール配置で試すんだ…という話ではありますが）。

今回、これを作って思ったのは、D.C.フィーダーも自作できるな、ってこと（笑）

もちろん、TOMIX製を購入する方が見映え的には圧勝ですけどね。

これからも、鉄道模型＋電子工作を楽しみたいと思います。