名称 MIRS1401 試験時問題報告
番号 MIRS1401-REPT-0004
版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 7月3日 眞野 千輝 大沼先生 初版

目次

1. はじめに
2. 電源ボード
3. モータ制御ボード
4. その他

1.はじめに

本ドキュメントは、MIRS1401の標準部品試験、標準機試験時に起きた問題ついて記したドキュメントである。

2.電源ボード

2.1電源ボードの抵抗値

電源ボードは去年のものを引き続き使用しようと思ったが、 標準の電源ボードとは違い、R2,R3の抵抗値がそれぞれ1.8kΩ、6.2kΩと なっていた。この二つの抵抗は制御系に関する部分で、 駆動系に関する部分は標準のものと全て同じであった。 過去のドキュメントをたどったが、はこのことに関する記述が 見当たらなかった。オリジナルのmirsを作る際に追加したボードなどの 電圧降下を考えてのことかと思われる。 実際にそれぞれの出力電圧を測定したところ駆動系には問題はなかった。 抵抗値が異なっていた制御系側は5.9Vほどであった。(無負荷)これでは高すぎる と判断したため、理論値を計算しR2,R3の抵抗を仕様書通りの2.0kΩと 5.7kΩに取り替えた。これにより制御系の出力電圧(無負荷)は、5.12Vまで 下がった。

2.2 電源ボードの仕様書の不備

電源ボードの仕様書通りの抵抗値にして、制御系の電圧は無負荷では 5.12Vで充分だと思ったが、CPU,FPGAボードを接続して測定してみると 5.03Vにまで下がっていた。この状態ではCPUボードは起動するがubuntsが 起動しないという問題が起こってしまった。そこで再び理論値を 計算して出力電圧を5.4Vほどまで上げようと考えた。 計算した抵抗値はR2が2.0kΩ、R3が6.2kΩである。これに付け替えて再度、 電源ボードの試験を行った。標準部品試験報告書に記載されている試験の 報告はR2,R3をそれぞれ2.0kΩ、6.2kΩに付け替えた後に行った試験の ものである。

3.モータ制御ボード

今年から新しくモータ制御ボードを設計しなおしたので、 自分たちで仕様書の通りに作成した。

3.1 モータが動かない

作成したモータ制御ボードにモータ、各種ボードなどを接続して pwm制御でモータを動かす試験を行った。pwm信号を送るとモータは 回らなかったがモータからピーッと モスキート音のような音がした。モータに電圧はきているが足りないのかと 思いオシロスコープでモータにかかっている電圧を確認した。すると duty比80%ほどのpwm波形が確認できたが、歯切れを起こしていた。(pwm信号 が一定時間きて、0vの信号に変わり一定時間きて、pwm信号に変わってまた ある時間後に0vになるといった信号波形)
いろいろな部分の電圧を確認したところ、モータドライバの入力ピンまでは 正常な信号がきてモータドライバの出力ピンから歯切れする 波形になっていた。モータドライバの故障も 考えられたが取り替えても同じであるのでモータドライバの仕様で あると考えた。おそらくモータを起動するときに流れるpeak電流が多く モータドライバの保護回路が働いているのだと思われる。(電流の波形を みる道具がなかったため、完全にそうだという確証はないが少なくとも モータドライバに問題がある。)これらを牛丸先生に報告したところ1404の モータが標準ではなく幸いそれが上手く動いたので、すべての班のモータを 1404のものと同じにすることで解決した。

3.2新しいプログラムが動かない

モータを変更したのでそれに最適なpwm制御によるモータの速度調整の プログラムが提供されたのでそれを用いて再度モータの試験を行った。 モータが動かなかったためいろいろな部分を確認したが特に問題は 見当たらなかったため3.1でも用いていたプログラムを実行したところ モータが動いた。これによりプログラムになんらかの不具合があると考えた ため牛丸先生に報告したところ、新しいデバイスドライバを組み込んで いなかったとのことであった。多忙のために修正版が遅れるとの ことであったので、標準機試験は古いプログラムで動けばよいことにする。

4.その他

4.1FPGAボードが壊れる

1403に機材を一式貸しているときにFPGAボードが壊れてしまった。おそらく原因は、 その時に接続した1403のドータボードのVccとGNDが短絡していたことにあると思われる。 どのドータボードは導通試験が終了していたが、パターン面に導線の屑が付着していて それにより短絡を引き起こしてしまっていた。作業場は常にキレイにしておき、導線の屑 などの導通して短絡をさせてしまうようなものには注意をしなければならない。

4.2CPUボードのBIOSが書き換わってしまった。

CPUボードをstartxのコマンドでXwindowsで動かした際に、マウスとキーボードの操作が きかなくなってしまいやむを得ず、正常にシャットダウンをせず電源を切った。この後、 再起動してみるとなぜかBIOSが書き換わってしまいフロッピーディスクを読み込もうとしていた。 この問題は牛丸先生にきいてフロッピーディスクを読み込むとしていた部分をnoneにすることで 解決した。

沼津工業高等専門学校 電子制御工学科