增加火车模型趣味性的DIY玩法（下）

上篇中介绍了DIY简易控制器和“土炮”摄像车的内容，下篇中来讨论一些更好玩的方法。

N比例火车模型 篇十二：增加火车模型趣味性的DIY玩法（上）模拟控制的火车模型不像数码控制的那样具有更多的玩耍趣味性。而N规火车模型的数码化方案也仅在部分厂商的部分产品中得以体现，仅凭这一点去入坑体验N规的数码车显得很不划算。TakaraTomy集团旗下的Tomytec公司的火车模型产品线Tomix一直致力于开发基于模拟控制火车模型的模拟数码控制（听起来比较df1001| 赞4 评论13 收藏9查看详情

极简室内灯

除非是一些特殊版车型或限定，否则室内灯都作为选配方式出现。一套全编组原厂灯配下来要小几百，本着能省则省的原则，想办法自制。

原厂的室内灯用的是一个led配合亚克力导光条形成均匀照亮。对于我来说，没有加工亚克力的能力，因此只能采用多个led来实现。至于支架，就采用手头上现有的可以大量供给并能随意加工的硬纸壳，用热熔胶固定led和导线。

室内灯还有个要求是在控制器切换正反向运转的时候都能亮，那么就需要一个小小的整流桥来完成此部分的功能。 试验车用的是Kato出品的12系客车。拆除外壳后，将自制室内灯放在上面。

将外壳还原，放上轨道通电测试，效果还不错。缺点也很明显，从下往上看可以看到led和导线，俯视的话还好。

当然，想要不这么简陋，还可以使用贴片式led灯条来制作。而且贴片式led有更低色温规格可选，这样就可以模拟原厂灯的“电球色”了。Tomix品牌的室内灯使用导电弹簧来取电，我也测量了其尺寸并找到了类似的产品。等再有空闲时间了，研究一下外形、性能、成本较为均衡的可量产的方案，争取把手头上所有车都装上室内灯。

简易自动运行装置

自制的“土炮”控制器，只能通过旋钮来操控。旋的快，火车加速就快；旋到底，火车速度就快，玩法比较单一。Tomix有两款运转台造型的控制器，有调速操作杆来选择不同的加速度和减速度。选定后火车可以一直匀加速或匀减速，到达自己想要的速度后选择中立位可以保持火车匀速行驶。另外，还有tcs（terminal connection system）和tnos（Traffic model New Operation control System）来实现多辆车在一圈有待避线的轨道上实现自动待避和在单圈轨道上设置闭塞区间多辆车自动行车等功能。下面这个视频介绍了tnos的有关功能。

从视频里看到可以看到tnos能设置的功能还是很多的。

整套tnos投资起来不便宜，于是我把目光投向了arduino。不管最后能否成功，至少arduino的学习和试验过程也是一种娱乐。

我选择的型号是比较大众的uno，同时买了一本教材进行入门学习。

首先利用“常点灯”功能的特点，来实现控制机车亮灯和匀加速起步。这个时候就不需要先前的自制控制器了，网上买了一个双路（为了以后复线行车用）直流电机调速驱动模块，十元出头。一起还买了个继电器模块，但是直到点击“发布文章”时依旧没想起来当时用继电器做了什么试验。算了，反正以后可以用来自动控制道岔。

程序编好后，只要在电脑上按下程序里定义的按键L（light），机车车灯就能亮起，同时电脑屏幕上显示“亮灯”。

然后按下按键P（power），屏幕显示“加速”，机车按照设定进行匀加速起步。

这样看来，基本可以实现选择不同加速度进行起步来模拟原厂运转台控制器的调速操作杆了。但如何随时调节到中立位进行匀速行驶这里我还没有突破，留给以后进行更深一步的学习时再研究了。

在这个过程中我还发现了一个问题，那就是通电后机车会发出很大的声音。先前用自制的控制器没有出现这个问题，这次换了arduino+pwm模块，那原因肯定在这里了。判断可能跟脉宽调制的频率有关，为了证实这一点，又投资了小一百，买了个示波器DIY套件（还是为了节省费用）。由于一系列的疏忽和愚蠢，在套件焊接过程中问题频发。最后在抑制住了把套件扔垃圾堆的冲动后，耐心排查问题所在，这个示波器终于能够勉强工作了。

先来看看原厂N600控制器。

接上一个负载后，调节N600控制器的旋钮，使占空比为70%，可以看到频率约为25kHz。

再来看看自制的“N600 pro”。接上同样的负载，调到70%占空比，频率和原厂类似。

最后是arduino uno的5号端口+pwm驱动模块，不到1kHz。

换arduino uno的其他端口，490Hz。

我后来从Tomytec的官网上下载了tnos的说明书，发现有一节讲到了这个。

tnos控制器可以自行设置频率来改变电机的运行效果和声音。而arduino改变默认pwm频率的方法超出了我现有的知识理解，目前不敢乱试，等以后能力提高了再说。

下面来增加一点花样。首先，模拟列车起步。这个跟上图中的例子类似，“N600 pro”控制器在这里只提供12V直流电，不参与控制。

然后，列车进站，减速停车，同时出站信号机亮红灯。这里我用到了一个避障传感器模块来感应列车。

最后，停站完毕，调度给出绿色出站信号，列车亮灯，出发。

整个过程我全部编写到了程序里，包括停车时间、亮绿灯后火车司机操作的反应时间，因此开始运行后就不需要人工操作了。

如果我将整圈通电轨道分成一小段一小段（将轨道连接的导电连接片去掉，但可能导致连接处不太稳固，所以我又在淘宝上找到了peco的N规绝缘连接片）来进行分区控制（使用多路或者多个电机驱动模块），就可以实现类似数码车的控制了。后来仔细研究tnos时，发现我的想法与其不谋而合。而Tomix有专门的绝缘连接片产品（货号0111）。

甚至，如何识别出不同的列车我也思考了能隐藏、无损、低成本的方案。实际上在这之前，我花时间研究了数码车的DCC协议。上美国国家铁路模型协会NMRA（National Model Railroad Association）的网站下载了DCC Electrical Standard。甚至还转向RC类寻找有关ppm信号的资料。很遗憾，我不是搞电气的料。很多东西都是一知半解，只能都留到以后深入研究。

至此，一个远期的宏大计划在脑海里生成。一个自己的沙盘，一个自动运行控制盒，各种按钮，还能有液晶屏显示状态。。。

尾声

最后简单谈一下旧化。既然是模型，为了尽可能的拟真，一般会有旧化这个过程。但对于火车模型，我是这么考虑的：

1.相对于静态拼装模型，火车模型较贵（昂贵的运费，可能有也可能没有的税费），购买渠道少，等到到货时间长。关键是一旦发售完，想要就能无限期的等再版，特别是只发售一次的限定版。我不舍得在这种模型上动手。

2.模型制作是一个整体过程，为了增强表现性，实际上在上色阶段就要考虑到高光等表现。那么这就意味着需要自行上色，原厂的分色全部废掉。还需要diy水贴，那么白色水贴如何处理？能否达到原厂的精细度？这都是未知的问题。

3.旧化需要忠实的还原现实。比如说实车哪些地方容易出现污渍？污渍的形状是什么样？货车集装箱哪里容易生锈等等。需要查找大量实车图片进行分析和观察。身处在墙内，这一点比较麻烦。

4.车旧化了那轨道也要旧化。为了保证导电稳定性，需要定期对轨道进行保养。Tomix有专门的轨道清洁车（还有不同情节功能的几种产品，为了最好效果，当然是全买），先不谈售价，光是耗材如何能长期供应就是个麻烦事。这不是在日本，出门找个模型店就能轻松买到。如果是自行手工保养，那就需要保证旧化效果不被破坏，真是麻烦的一件事。有玩家diy轨道清洁车，老实说我是真不想费这个功夫了。

5.同理，沙盘的其他场景的旧化。比如说建物模型，Tomix和Kato的都不便宜，而且相对于传统静态拼装模型，显得稍微“肉”点。我宁愿把买建物的钱去买狮鸣、沃雅、鹰翔的PE。除了车站等我买了原厂的，其余的大楼全是纸模型，不用去谈旧化了。

6.火车模型经常需要摆放、联挂、解挂、回盒，如何保证这些过程中旧化效果不被破坏是个问题。

7.本身沙盘的规划、制造就是一个比较浩大费时费力的过程，如果再加上旧化，这个工作量，呵呵了。

上述想法仅适合我自己。

综上，我是不会去旧化火车模型的，建议最多渗个线（不要勾线）。而如果需要一个表现很“完整”的火车模型，可以入手青岛社出品的DD51（这玩意儿很耗漆）。