Monthly Archives: June 2017

ハーフマウス研修 その8~光センサ 前編~

こんにちは
まえけんです。

今回は光センサのデバッグをしていきます。

前回は動かないということしか確認が取れなかったので、
まずはどこが悪いかの問題を切り分けていきたいと思います。

動作不良を起こしている可能性のある箇所は以下の通りです。

  • 回路
    • LEDのアノードとカソードが逆
    • フォトトランジスタのエミッタとコレクタが逆
    • LEDのIOポートが間違っている
    • センサ出力がA/D変換用のピンに接続されていない
  • はんだ付け
    • はんだ不良
    • はんだのクラック
  • ソフトウェア
    • 赤外LEDの発光が出来ていない
    • A/D変換が出来ていない

何はともあれLEDが発光していないことにはどうしようもありません。
ですが、赤外LEDなので直接目で確かめる事が出来ません。
そこで、カメラを使って確認してみました。

しっかり発光はしていました。
この段階でLED周りの誤動作ではないとわかりました。

残る問題はフォトトランジスタの回路ミスか、はんだ不良、A/D変換のプログラムミスです。
もう一度フォトトランジスタの取り付けを見直してみると、エミッタとコレクタが逆向きについてる…

フォトトランジスタを付け直して、改めてプログラムを実行してみました。

やったー!動いた!
青色のラインがLEDカソード側、橙色のラインがフォトトランジスタの出力側です。
LED発光後にしっかりと立ち上がって出力が出ているのが見て取れました!

次回はセンサの調整に関して書いていきます!

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ハーフマウス研修 その7~LED点灯と光センサ~

こんにちは
まえけんです。

今回からとうとうソフトウェアを書いていきます!
まずはマイコンの「Hellow World」であるLEDの点灯を行っていきます。

とりあえずLED点灯用のソフトを書いてマイコンに書き込んでみました。

特に問題も起こらず無事LEDが点灯!
やったー!!!

ついでにA/D変換のソフトも実装して、
1V程度の反応があったら、LEDが光るように組んでみました。
しかし、こちらの反応がありませんでした。
光センサに使っているLEDは赤外なので、発光の様子もわかりません。

ようやくLEDの点灯まで来ましたが、マウスとして動くのはまだまだ遠そうです。
次回は光センサのデバッグを行います。

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ハーフマウス研修番外編~マイクロマウス合宿2017 前半~

こんにちは
まえけんです。

今回は番外編として、マイクロマウス合宿2017に参加したことを書いていきます。
前半では二日間ある合宿のうち、一日目の内容を書いていきます。

マイクロマウス合宿では、一日目に講習会と懇親会がありました。
講習会では、私はステッピングモータの講習を担当させていただきました。
今回参加された方のほとんどがマイクロマウス経験者で、ステッピングモータに関しても
十分知識がある方が多かったのでとても緊張しました。

[講習会の様子]

また、他にも多くの講演者がおり、特に勉強になったのはI.SysのKishimotoさんの講習です。
Kishimotoさんは過去にニューベーシックマウスという作り方の公開されている初心者用のマイクロマウスを使っておりました。
このニューベーシックマウスをより使い勝手のよいものにしようということでニューベーシックマウス2という新たなマウスを開発されました。
初心者用のマイクロマウスではどのようなUIがあるとわかりやすいか、という点や
電源回路に逆挿し防止回路を付けることによって、初心者でも安全に扱える設計をしたなど
マイクロマウスのキットを作るうえで重要な事を勉強させていただきました。

[ニューベーシックマウス2]

懇親会では今製作中のハーフマウスを見ていただいたり、
マイクを見せてもらったりなどして知らなかった部品や、
設計の思想などを聞くことができたため、非常に楽しかったです。

[懇親会の様子]

二日目のプチコンは、後半へ続きます。

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ハーフマウス研修4.5~基板を見てもらう 後編~

こんにちは
まえけんです。

前回に引き続き基板レビューです!
今回は主にセンサやハードウェアに関していただいたアドバイスを書いていきます。

・光センサはセンサカバー(ホルダー)があると実装と調整が楽
現在使っている光センサはLEDとフォトトランジスタを組み合わせた反射型の光センサです。
私のマウスは光センサ用LEDをセンサ基板に垂直に立てるようにしているのですが、
手で付けるとセンサの向きにばらつきが出てしまいます。
それを解消するためにもセンサホルダーは非常に重要だなと思いました。
また、センサカバーがあることで、発光側の光が受光側に漏れてしまうことを防げたり
外乱にある程度強くなると伺いました。
・光センサの前方に障害物がない場合、出力が0Vとなっているのが好ましい
光センサの前方に障害物が無いときに出力が0Vであれば、
何らかの出力がセンサから出た場合、障害物による出力だといえます。
なので、数値的に扱いやすくなると聞きました。
反対に障害物が無いときに定常的に微量の出力がある場合、
センサの出力から、その微量の数値を引くことで障害物による
センサの出力を得られます。
毎回微量の出力を引く(差分フィルタを導入する)のが面倒なので、
センサの値は0のほうが良い、というアドバイスでした。
・LEDやスイッチなどのUIは使いやすさを意識すると良い
私のマウスはスライドスイッチが基板内部にあり、
しかも、ピニオンギアと非常に近く 操作がしにくい状態です。
そういう場合は、基板に切り欠きなどを付けることで使いやすくなると教えてもらいました。
・エンコーダのサブ基板はモータマウントに取り付けると、ベースの基板との垂直が出しやすい
エンコーダのサブ基板はセンサ基板と同様に垂直を出すための目印が無い状態です。
最終的にモータマウンタと水平にしたいのであれば、
モータマウンタと取り付けてしまえばよい、と教えてもらいました。

前後編合わせてアドバイスをいただいたポイントのまとめです。
アートワーク関連
・電源は基板外周を使って引く
・機能ごとにパーツをまとめる(シンメトリを諦める)
・配線長をコストとして考え、低コストで配線が可能なピンアサインや部品配置を心掛ける
・信号線を配線する場所をイメージし部品を配置する
ハードウェア関連
・光センサはセンサカバー(ホルダー)があると実装と調整が楽
・LEDやスイッチなどのUIは使いやすさを意識すると良い
・エンコーダのサブ基板はモータマウントに取り付けると、ベースの基板との垂直が出しやすい
センサ関連
・光センサの前方に障害物がない場合、出力が0Vとなっているのが好ましい

次回の試作の時には出来るだけ反映出来るよう頑張ります!

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ハーフマウス研修4~基板を見てもらう 前編~

こんばんは
まえけんです。

今回は少しナンバリングを戻して実装前のお話です。
元アールティアルバイトのH先輩に基板のレビューをしていただいたので
そのレビュー内容をまとめていきたいと思います。

まず一言目は、「四層は甘え」でした。
今回製作したマウスは、四層のプリント基板になっています。
はじめは二層でアートワークをしていたのですが、どうにも進みが遅いのを見かねて
社内の先輩が四層でとりあえず試作してみよう。と提案を受け、四層で作りました。
次回は二層で作りたいです…

ということで、二層でマウスを作るうえで
アートワークではどのような工夫をしているかというのを聞いてみたところ
次のようなアドバイスをいただきました。

・電源は基板外周を使って引く
・機能ごとにパーツをまとめる(シンメトリを諦める)
・配線長をコストとして考え、低コストで配線が可能なピンアサインや部品配置を心掛ける
・信号線を配線する場所をイメージし部品を配置する

実際に先輩の車体も見せてもらいつつアドバイスをもらったので
イメージがつかみやすかったです。次の試作では二層で配線出来るように
このアドバイスを活かしたいと思います!

次回は基板レビューの後半です!
ハードウェアやセンサに関連でもらったアドバイスを書いていきます。

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