DCマウス研修[03] 部品の選定と発注


こんにちは、nomuraです。
今週は部品選びと発注についてです。

前回で製作するマウスの形が何となく想像出来たので、これに合致する主要な部品を選んでいきましょう。

  • CPU
    とりあえずSTM32から選ぶことにしましたが、一覧を見てみると種類が多く「どれにしよう…」と困りました。そうです、マウスで使用するCPUに求められる機能をよく理解せずに選んでいるからですね…!
    というわけで、選択基準を自分なりに整理してみました。
    1. ROMやRAM、CPU速度は”大は小を兼ねる”
     特にRAMが小さいと探索アルゴリズムで苦労するらしいので大きめが良さそうです。
    2. FPUがついていること
     センサ情報の取り扱いなどで浮動小数点演算が多いようなのでFPUは欲しいです。
    3. エンコーダ入力が可能なこと
     モータの回転状態を出力するエンコーダ信号を入力する機能は必須ですね。
    4. ピン数は64ピンぐらいまでの方が無難
     100ピンやさらに足が多いCPUだと配線を引く段階で苦労するかも?という話を聞いて、64ピンのものを選ぶことにします。という判断基準からデータシートとにらめっこした結果、CPUはSTM32F405RGを選択することにしました。
  • モータ
    先輩からのイチオシでFAULHABER 1717 006 SRというDCブラシモータを選び、IEH2-4096というエンコーダをつけることにしました。この構成だと車体の幅を小さく抑えることが出来るらしく、人気部品のようです。型番の”006″は定格電圧のことで、今回は6Vのモータでマウスを作ることになりました。
    「モータは注文してから届くまでに1~2カ月かかるよ」と言われ真っ先に注文しました。
    1717モータとエンコーダ
    (参考にした先輩のマウスに実装済の1717+エンコーダ)
  • モータドライバ
    Pi:Co Classic3や「苦しんでつくる~」が使用している部品を参考に、先輩と相談しながらDigikeyなどで探してみました。こちらは「最低電圧が7V以上か」「ピーク電流が高いか」「制御方法」あたりの性能を見比べながらDigikeyで選んだ結果、TIのDRV8871という部品に決め(というか選択肢が無かった…)ました。正転/逆転の制御が面倒そうなのですが、ソフトで頑張ってみます(乞うご期待)。
  • LEDと受光素子
    緑色のLEDを使用することに決めましたが、受光素子も緑色の波長(525nmあたり)にあったものが欲しいところです。「受光角度が狭いか」「ピーク波長が緑に近いか」「反応が速いか」を重視して探してみました。Pi:Co Classic3や一般的なマウスで使われる赤外線受光素子は選択肢が豊富なのですが、可視光を観測する素子には良さそうなものがほとんど見つからず…。選択肢が無い中でTEPT5600というピーク波長570nmの受光素子を購入することにしました。データシートに応答速度の表記が無いので実験して具合を見てみます。ダメな感じだったら何か手を考えないと…。
    波長の違い
    (Pi:Co Classic3の受光素子[赤線]とTEPT5600[青線]の特性比較、緑~黄色が得意)

モータはFAULHABER日本代理店の新光電子様にメールで見積依頼をお願いしました。学生さん向けにはアカデミックキャンペーンも実施されています。CPUやLED、受光素子はDigikeyやMouserで購入しました。秋葉原でも入手が難しい部品はお世話になっています。
さらに、基板が作成出来るまでのつなぎ&お手本用に実装済のCPUボードを購入しました。初めて使うCPUなので動くものを参考に焦らずステップアップしていきます。

今回はこのあたりで。
次回は手元に届いた部品を触ってみましょう。


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