MIRS1304 標準ボード試験計画書

名称	MIRS1304 標準ボード試験計画書
番号	MIRS1304-PLAN-0002

最終更新・2013.6.25

版数	最終更新日	作成	承認	改訂記事
A01	2012.6.14	青島　良		初版
A02	2012.6.21	青島　良		二版
A03	2012.6.25	青島　良	牛丸先生、青木先生	三版

1.はじめに

本ドキュメントは、MIRS1304の標準ボードの動作試験の方法について記したドキュメントである。

2.試験内容

試験を行う対象のボードと、試験を行う目的を示す。

部品名	目的	備考
電源ボード	・出力電圧の安定	昨年度のものを流用
ドータボード(上段・下段)	・白線センサ、タッチセンサの動作確認	今年度新しく作成
モータ制御ボード	・シリアル通信、ロータリーエンコーダの動作確認、モータの動作確認	今年度新しく作成したものと昨年度のものを使う
超音波センサボード	・正常な測定ができることの確認	今年度新しく作成したものと昨年度のものを使う

試験実施日程はいずれも6月28日までに行うものとする。

試験対象の各々に対し、試験項目、試験内容、担当者名を示す。

試験対象	試験項目	試験内容	担当者	備考
電源ボード	部品配置チェック導通チェック動作試験	MIRSSTND デュアルレギュレータ電源ボード製造仕様書を参照しながら行う。	青島・西島	昨年度のものを流用
ドータボード(上段・下段)	部品配置チェック導通チェック動作試験	MIRSMG3D ドータボード基板試験仕様書を参照その際 MIRSMG3D On/Off I/Oデータ取得試験プログラムを参照する	加藤・渡邊	今年度新しく作成
モータ制御ボード	基盤の確認試験プログラムの実行	MIRSMG3D MTCB試験仕様書を参照	小鍋・西島	今年度新しく作成したものと昨年度のものを使う
超音波センサボード(親機・子機)	部品配置チェック導通チェック試験プログラムの実行	MIRSMG3D 超音波センサボード試験仕様書を参照	芦田・前田	今年度新しく作成したものと昨年度のものを使う

3. 試験内容詳細

試験を行うドータボード(上段・下段)・モーター制御ボード・超音波センサボード(親機・子機)は今年度新しく作成したものを使い、電源ボードは昨年度のものを流用する。
部品・導通チェックを行うものとする。

試験方法の詳細内容について示す。

3.1 電源ボード

3.1.1 部品のチェック

必要な部品と工具
電源ボード、はんだごて、はんだ、はんだ吸い取り器、はんだ吸い取り線

昨年度のものを使っているため、目視で素子が取れかかっていないかを確認し、取れかかっていた場合ははんだ付けを行い電源ボードを使用可能にする。

3.1.2 導通チェック

導通試験における必要器具を次に示す。

MIRSMG3D電源ボード、はんだごて、はんだ、はんだ吸い取り線、テスタ

パターン図に示す配線①-⑪のそれぞれについて、断線していないかどうかチェックする。この時のチェック方法として、目視によるチェック、テスタを用いた導通チェックの2種類を行い、1回目と2回目でチェックの色を変えるなど、見落としの無いような工夫をすると良い。
また、図に青色で示した①はGND、黄色で示した②,④,⑤,⑦,⑨,⑩はVccである。VccとGNDが短絡していると、そこに大電流が流れてしまいとても危険なので、特に注意してチェックする。それと、つながっているかところはつながっているか、短絡してはいけないところが短絡していないか確認する。
もし断線が確認できたら、はんだで修復可能な場合は修復、修復不可能な場合は基板を作り直す。

試験結果は標準ボード試験結果[電源ボード]に記入する。

3.1.3 動作試験

・制御系電源の試験

CPUスイッチ(赤のトグルスイッチ)がOFFになっていることを確かめる。
MIRSSTND デュアルレギュレータ電源ボード製造仕様書の実装図のCN1に電源7.8Vを接続する。
CPUスイッチをONにし、実装図のCN2に出力される電圧をテスタで計測し、端子間電圧が5.1VがCN1の電圧をどこまで下げると5.1Vを下回るか確認する。このとき、テストリードの先端部で、CN2をショートしてしまわないように気を付ける。

・駆動系電源の試験

MPCスイッチ(緑のトグルスイッチ)がOFFになっていることを確かめる。
MIRSSTND デュアルレギュレータ電源ボード製造仕様書の実装図のCN3に電源7.8Vを接続する。
MPCスイッチをONにし、実装図のCN4に出力される電圧をテスタで計測し、端子間電圧が6.1VがCN3の電圧をどこまで下げると6.1Vを下回るか確認する。このとき、テストリードの先端部で、CN4をショートしてしまわないように気を付ける。

3.2 ドータボード(上段・下段)

　　※試験対象のドータボードは上段・下段それぞれ一枚である。

3.2.1 部品のチェック

必要な部品と工具
ドータボード(上段・下段)、はんだごて、はんだ、はんだ吸い取り器、はんだ吸い取り線

チェック手順

作成したドータボード(上段・下段)と実装図を照らし合わせ、部品の位置をチェックする。もし、間違っていたら、はんだ吸い取り器などで部品を外し修正を行う。
作成したドータボード(上段・下段)と実装図を照らし合わせて、部品の向きをチェックする。。もし、間違っていたら、はんだ吸い取り器などで部品を外し修正を行う。

3.2.2 導通チェック

導通試験における必要器具を以下に示す。

MIRSMG3Dドータボード(上段・下段)、はんだごて、はんだ、はんだ吸い取り線、テスタ

導通試験の内容は目視とテスタの2回のチェックを行う。このときに重要なのは、電源ボードと同様VccとGNDを把握し、特に注意して導通試験を行うことである。もし、導通がうまくいかなかった時、その原因が素子の接触不要の場合はもう一度はんだ付けを行い導通するようにする。

3.2.3 動作試験

動作試験における必要器具を以下に示す。

MIRSMG3Dドータボード(上段・下段)、CPUボード、FPGAボード、白線センサ、タッチセンサ、ディスプレイ及びケーブル、キーボード、安定化電源またはバッテリー2個、電源ケーブル

ドータボードの動作試験は、 On/Off I/Oデータ取得試験プログラムを参照する。具体的には、タッチセンサ、白線センサの値を正しく読み取ってCPUに伝えられるかを試験することで、ドータボードの動作を確認する。動作試験を行う前にFPGAのttfファイルをMIRSMG3DFPGAQuatus設計データおよびTTFファイルにしたがって最新のものにしてから試験を行う。

[ドータボード試験をするための環境設定の確認]

MIRS1205 解体報告書

「MIRSMG3D-OSIN-0009標準プログラムパッケージ」

以下に、I/Oデータ取得試験プログラムを用いたドータボードの試験手順について示す。

最初に、ドータボードに何のセンサーも接続せずに、実行ファイルirs_ts_ws_testを実行し、I/O[1~8]、TS[1~4]のすべてが1であることを確かめる。
ドータボード回路図の下段のDB_IO1に白線センサ、上段のDB_TS1にタッチセンサを接続する。
白い紙などを白線センサに近づけたり遠ざけたりして、I/O[1]が1と0を繰り返すことを確認する。また、タッチセンサをつけたり離したりして、TS[1]が1と0を繰り返すことを確認する。
白線センサはDB_IO1~8、タッチセンサはDB_TS1~4のすべてについて、3.と同様の操作をし、その動作を確認する。
この後、白線センサとタッチセンサのポートを変更し、手順1～3を繰り返し、全ポートでの動作を確認する。

手順1でI/O[1～8]、TS[1～4]のすべてが１であることを確認し、その上で手順２で接続して何もしない状態で信号が０となることも確認する。これを前提として、白線センサには白い紙を５ｃｍ程度何回か近づけ、近づいたときに信号が１と出力され、離したときに０と出力されることを5回連続で確認し、そのポートの動作試験クリアとする。タッチセンサに関してもセンサに触ったときに１の信号が出力されることを5回連続で確認し、そのポートの動作試験クリアとする。ここで全ポートの動作を確認したとき、FPGAの影響でポートが１つ動作しないようなので、そのポートがどこかを調べる。

3.3 モータ制御ボード

3.3.1 部品のチェック

必要な部品と工具
モータ制御ボード、はんだ、はんだ吸い取り器、はんだ吸い取り線

チェック手順

作成したモータ制御ボードと実装図を照らし合わせ、部品の位置をチェックする。もし、間違っていたら、はんだ吸い取り器などで部品を外し修正を行う。
作成したモータ制御ボードと実装図を照らし合わせて、部品の向きをチェックする。もし、間違っていたら、はんだ吸い取り器などで部品を外し修正を行う。

3.3.2 導通チェック

導通試験における必要器具を以下に示す。

MIRSMG3Dモータ制御ボード、はんだごて、はんだ、はんだ吸い取り線、テスタ

導通試験は目視とテスタの2回のチェックを行う。このとき、ICはまだ実装しない。
導通試験がすべて終わった後に、ICを実装する。
その後、モータ制御ボードの電源を入れるが、このとき制御系電源、駆動系電源の順にONにする。また、電源を落とす際は駆動系電源、制御系電源の順にOFFにする。 (詳細は MTCB取扱説明書参照)

3.3.3 動作試験

[モータ制御ボード試験をするための環境設定の確認]

MIRS1205 解体報告書

「MIRSMG3D-OSIN-0009標準プログラムパッケージ」

「MIRSMG3D MTCB試験仕様書」

3.3.3.1 動作試験1

RE.hexをPICに書き込み、ロータリエンコーダ読み取り部のテストを行う。
使用機器を以下に示す。

モータ制御ボード、ロータリエンコーダ、パソコンなどの通信環境

動作試験2の内容は次の通りとする。
ロータリエンコーダを制御ボードに接続し、電源を入れる（電源の入れ方に注意すること）。このPICプログラムには走行制御プログラムは組み込まれていないので、直接指を使ってロータリエンコーダをくりくりと回す。このとき回転方向によってLED1が明滅し、正転なら点灯、逆転なら消灯することを確認することによりロータリエンコーダ読み取り部のテストを行う。もし明滅しなかった場合、モータ制御ボードが間違っているか、接続の仕方が間違っているということになる。モータ制御ボードにはLEDがデバックオプションとして２個ついており、LED2はモータを走行制御する際の回転方向のデバック用とする。このため、この動作試験ではLED2は消灯したままでLED1だけが明滅する。

3.3.3.2 動作試験2

PWM.hexをPICに書き込み、モータ制御部のテストをする。
使用機器を以下に示す。

直流電源装置、MG3本体の電源又は、5Vの直流電源、オシロスコープ、適当な大きさの抵抗（目安として数KΩと50Ωの大きさの抵抗）

動作試験3の内容は次の通りとする。
モータ制御ボードのCN2(モータ出力用電源ケーブルの接続部)に適当な抵抗を繋ぎ、オシロスコープで抵抗の両端の電圧を測るようにプローブを繋ぐ。また、CN1(電源ボード用電源ケーブルの接続部)にMG3本体の電源ボードの制御部直流電源を電源ケーブルを介して接続する。電源を入れるとオシロスコープに波形が現れるので、それを撮影し画像データとして保存する。正転、逆転、正転、ブレーキ、逆転、正転、逆転をduty50%,100%,0%の順に繰り返したときの出力波形を確認する。

オシロスコープの波形を確認した後、モータをCN2に接続して試験する。
PWM.hexをPICに書き込み、モータの動作テストを行う。目視によりモータの正転、逆転、正転、ブレーキ、逆転、正転、逆転をduty50%,100%,0%の動作を確認する。
　

3.3.3.3 動作試験3

integration2.hexをPICに書き込み、走行制御のテストをする。
使用機器を以下に示す。

モータ制御ボード、ドータボード（上段・下段）、モータ、ロータリーエンコーダ

詳しい動作試験4の内容はMIRSMG3DMCTB試験仕様書の3.試験プログラムの表のintegration.cのところにあるMIRSMG3D試験プログラム一覧の「4.モータ制御ボード試験」を参照して行う。

　

3.4 超音波センサボード(親機・子機) ※試験対象のボードは親機、子機それぞれ一枚である。

3.4.1 部品のチェック

必要な部品と工具
超音波センサボード(親機・子機)、はんだごて、はんだ、はんだ吸い取り器、はんだ吸い取り線

チェック手順

作成した超音波センサボード(親機・子機)と実装図を照らし合わせ、部品の位置をチェックする。もし、間違っていたら、はんだ吸い取り器などで部品を外し修正を行う。
作成した超音波センサボード(親機・子機)と実装図を照らし合わせて、部品の向きをチェックする。もし、間違っていたら、はんだ吸い取り器などで部品を外し修正を行う。

3.4.2 導通チェック

必要な部品と工具
超音波センサボード(親機・子機)、テスタ、はんだごて、はんだ、はんだ吸い取り器、はんだ吸い取り線

チェック手順

作成した超音波センサボードと回路図を照らし合わせ、各部品が正しくつながっているか調べる。あまりにひどい場合は、もう一度基盤の削りだしを行う。
製作した超音波センサボードと回路図を照らし合わせ、つながってはいけない所を調べる。つながっていればはんだを付け直す。あまりにひどい場合は、もう一度基盤の削りだしを行う。