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沼津高専 電子制御工学科 |
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改訂記録 |
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版数 |
作成日 |
作成者 |
承認 |
改訂内容 |
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A01 |
2008/11/21 |
勝又・勝間田・窪田 |
石井 |
初版 |
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A02 |
2008/11/28 |
勝又・勝間田・窪田 |
石井 |
試験記録追加 |
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A03 |
2009/01/23 |
勝又 |
石井 |
回路図、部品図修正 |
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1． 概要
MIRS0805では、電子コンパスモジュールを使用する。
そのための回路（電子コンパスボード）を作成する。
2． 構成
電源はデュアルレギュレータ電源ボードから供給する.
CPUからの信号はRS232C形式であるので、レベル変換ICでRS232C形式をCMOS,TTLレベルに変換する。
信号をPICでI2C形式に変換し、電子コンパスとの通信を可能にする。
スイッチの取り付け予定箇所にはスイッチを付けず、2pinコネクタで代用する。
3． 作成方法
CAD・CAMを使用して回路基盤を作成する。
回路図
※図中のオレンジの線はジャンパ線である。
パターン図
4． 使用素子
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メーカー型番 |
詳細 |
個数 |
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J1 |
コネクタ |
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Ｄサブ コネクタ ９Ｐ・オス（基板取付用Ｌタイプ）［インチネジ］ |
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J2 |
電源コネクタ |
MOLEX 53259-0220 |
2pin（コンパスボード～電源ボード） |
2 |
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J3 |
コネクタ |
MOLEX 5046-04A |
4pin（コンパスボード～コンパスチップ） |
2 |
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J4 |
コネクタ |
MOLEX 5046-02A |
2pin（リセット端子） |
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C1～C3 C6,C7 |
コンデンサ |
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（インターフェイスＩＣ用）静電容量0.1μF |
1 |
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C4,C5 |
コンデンサ |
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セラミックコンデンサ 静電容量: 0.1uF、静電容量許容差: ±10%、定格電圧: 25V（VCC安定用） |
5 |
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R1～R7 |
抵抗 |
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抵抗値10kΩ、電力0.1W、許容差 ±5% |
2 |
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R8～R9 |
抵抗2 |
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抵抗値100Ω、電力0.1W、許容差 ±5% |
7 |
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U1 |
セラミック発振子 |
村田製作所 CSTLS20M0X51 |
20Mhz、セラロック、負荷コンデンサ内蔵型の3本足タイプ |
1 |
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U2 |
インターフェイスIC |
ANALOG DEVICES ADM232A |
Vcc電圧5V,データレート最大200kbps,電源電流5mA |
1 |
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U3 |
PIC |
PIC16F628-20/P |
RS232C制御I2Cマスタ メーカー：㈲IRV |
1 |
1． 試験記録
目視チェック、導通試験、非導通試験、通信試験 などを行い作成した基盤を検査する。
そのとき確認した問題点と解決策を記録する。
１．目視チェック ：目視により、部品・回路のチェックを行う。
◎ 取り付けた抵抗の値が違った。（100Ωのつもりが100ｋΩの抵抗を取り付けてしまっていた。）
解決策：抵抗を変更した。
◎ 16番pinからｖｃｃへの接続が欠落していた。回路図からｖｃｃを見落としてしまっていた。
解決策：ジャンパ線を利用して接続した。
◎ スイッチを取り付けるべき足の場所を間違えており、スイッチが取り付け不可能になった。
解決策：スイッチの取り付け予定箇所にはスイッチを付けず、2pinコネクタで代用する。
２．導通試験 ：回路図を見ながら、導通していなければならない部分をテスターで確かめる。
◎ 半田付け前；導通していなければならない部分を一箇所ずつ検査したところすべて導通していた。
◎ 半田付け後；導通していない部分が見つかった。
解決策：一個一個テスターで調べ、電流が流れているか見て、半田を追加した。
３．非道通試験 ：回路図を見ながら、導通してはいけない部分をテスターで確かめる。（特にVcc－ＧＮＤ間）
◎ ミリングの設置高さが浅かったため、多くの場所で導通してしまっていた。
解決策：カッターや－ドライバーを用いて溝を削った。
基盤の回路が密集していたため、問題箇所を見つけるのにかなりの時間を要した。
◎ 半田付け後、半田がもれて導通してはいけない部分まで導通してしまっていた。
解決策：半田吸い取り器を用いて半田を吸い取り、残った部分はカッターやドライバーを用いて削った。
４．通信試験 ：MIRS-電子コンパス間の通信を成功させる。
◎ バイナリー形式で読み込むと上手く表示できなかった。
解決策：コンパスの出力を１６進表記にし、文字型として配列に入れた。
◎ 連続して電子コンパスの値を読もうとすると、コンパスからの信号がtime outになってしまった。
解決策：コンパスへのコマンドの待ち時間と、ポートを開いてからコンパスの値を読むまでの待ち時間を設定した。
◎ MIRSを動かしてから電子コンパスの値を読むときに、MIRSを動かした直後の計測では前の状態が表示された。
解決策：2回目に計測した値を現在の状態とした。