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名称 MIRS1602 エレクトロニクス開発完了報告書
番号 MIRS1602-ELEC-0006

最終更新日:2016.01.26

版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2016.01.26 清水 初版

ドキュメント内目次

1.本ドキュメントについて
 2.設計部品一覧
 3.部品試験結果
 4.改良ボード
 5.総括・反省

1.本ドキュメントについて

本ドキュメントはMIRS1602のエレキ（エレクトロニクス）の部品・ボード各種の開発報告をまとめたものである。

2.設計部品一覧

今回新規に設計したボード・部品は以下のとおりである。
Table1.新規作成部品一覧
部品名 目的 ドキュメントリンク 開発状況 設計者
超音波センサ 超音波センサを新たに４個増設するにあたり新規に必要なため（センサは市販のものを使用） MIRS1602　超音波センサボード詳細設計書 未開発 鍋島
赤外線センサ制御基盤 赤外線センサを新たに搭載するにあたり新規に必要なため（センサ、コンパレータは市販のものを使用） MIRS1602　赤外線センサ制御基盤設計書 開発済み 鈴木
電子コンパス 機体の現在地把握に必要なため MIRS1602　電子コンパス詳細設計書 開発済み 鍋島
i2cマスターボード CPUボードから制御可能なI2C親機をつくることで電子コンパスを動作可能とするため MIRS1602　i2Cマスターボード詳細設計書 未開発 鍋島
    作成したボードの画像を写真として以下に記載する。

    Fig.1　超音波センサ（子）


    Fig.2　超音波センサ（子）裏


    Fig.3　赤外線センサ制御基盤


    Fig.4　赤外線センサ制御基盤裏


    Fig.5　電子コンパス


    Fig.6　電子コンパス裏


    Fig.7　i2cマスターボード


    Fig.8　i2cマスターボード裏


    Fig.7　ドータボード


    Fig.8　ドータボード裏

3.部品試験結果

各部品の試験結果を以下に示す。

    3.1 超音波センサ信号処理ボード

    試験結果
    導通チェックは問題がなかった。親機単体では動作確認でき値も返してくれたが、CPU→親機（既存のもの）→子機（設計したもの）とつないで見ると値を返さなくなってしまった。PICは既存の超音波センサであれば全て正常に動作した。
    評価
    親機単体では動作確認でき、子機をつなぐと動作しなくなったので子機（新規）の回路に問題があると考えられる。 回路の問題は解決ができなかった。

    3.2 赤外線制御ボード

    試験結果
    　元からブースに会った赤外線センサ(DSR-542)のデータ取得距離が30cmほどしかなかったため、新しく赤外線センサ(DSR-1204)を購入した。新しく購入した赤外線センサでは最大5mほどでもデータを取得することができた。
    　赤外線制御ボードについては導通が確認され短絡等の問題はなかった。また可変抵抗により任意に基準電圧を変更することができ、コンパレータによりアナログ信号をデジタル信号に変換しCPUに値を送ることができた。
    評価
    　本番でも赤外線センサにより怪盗機を追うことができたので良かった。

    3.3 電子コンパス用ボード

    試験結果
    導通チェックは問題がなかった。
    評価
    電子コンパスの基盤は完成した。

    3.4 i2c用ボード

    試験結果
    導通チェックは問題がなかった。実際にUSBの場合と外部電源の場合でつないでみるとCPUが落ちてしまった。
    評価
    過去の資料を参考に設計したが完成することができなかった。過去に使用されていたボードをつないでみてもCPUが落ちてしまった。

4.改良ボード

今回、競技会に向けて改良を加えたボードをTable.3として以下に示す。
Table3.改良ボード一覧
部品名 改良点 ドキュメントリンク 開発状況 設計者
モータ制御ボード 二つあったボードをひとつのボードにまとめた MIRS1602　改良モータ制御ボード 開発済み 加藤
電源ボード 入力、出力が分かりにくかったため、入出力の配置を変更 MIRS1602　改良電源ボード 開発済み 加藤
ドータボード FPGAへの赤外線センサ用入出力ポートの追加 MIRS1602　改良ドータボード 開発済み 鈴木
    また、改良を加えたボードを写真として以下に示す。

    Fig.9　改良モータ制御ボード


    Fig.10　改良モータ制御ボード裏


    Fig.11　改良電源ボード


    Fig.12　改良電源ボード裏

5.FPGAについて

    　FPGAのモーターピン部分に問題がありFPGAを書き換えようとしたがFRASHROMにプログラムを書き込むことができず、１班のFPGAを使用した。

6.総括・反省

    作成したボードについては大きな問題はなく、競技会に間に合わせることができた。
    今回競技会までの問題として次のような問題があげられる
    スケジュールどおりにボード製作を行うことができなかった
    事前に予定していた期間内にボードを作成することができなかった。
    理由としてはボード作成にあまり時間はかからないだろうとボード製作を
    甘く見ていたことや、ボード作成時に回路の間違いなどの問題が発覚したことなどが
    問題だと考えられる。
    しかし、ボード自体になんら問題はなく、競技本番も良い動きをしたと評価する。
    また、改良ボードについては二つの基盤を一つにまとめたり、部品配置を変更したなど
    確かに前よりも機能的に改良できた。
    以上が競技会にいたるまでの反省点である。

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