名称 MIRS1803 エレクトロニクス開発完了報告書
番号 MIRS1803-ELEC-0003

版数 最終更新日 作成者 承認者 改訂記事
A01 2019.02.08 瀧口周 初版
A02 2019.02.18 鈴木慧人 古川陽太 大沼先生 第2版

ドキュメント内目次

1. はじめに

本ドキュメントは,MIRS1803のエレクトロニクス開発完了報告書である.

2.製作物一覧

製作物をTable1に示す.
また,ここに示す画像において基板の部品面,はんだ面の上辺,下辺は同じである.

Table1 製作基板
基板名 図(部品面) 図(はんだ面)
電源ボード 電源ボード(部品面)
 電源ボード(はんだ面)
Arduino Mega用シールド Arduino Mega用シールド(部品面)
 Arduino Mega用シールド(はんだ面)
Raspberry Pi用シールド Raspberrypi用シールド(部品面)
 Raspberrypi用シールド(はんだ面)
ブザー基盤 ブザー基盤(部品面)
 ブザー基盤(はんだ面)

使用ピンについてはMIRS1803 エレクトロニクス詳細設計を参照.

3. 設計時からの変更点

Raspberry Piのシールドと電源基盤については変更はしなかったが,Arduino Mega用シールドのみ,9軸センサとパトランプのポート用に増設を行った.増設してからの大きな問題点は特に生じなかった.

4.完成度の評価


・電源ボード

＜試験内容＞
   導通チェックを行ってから駆動電源を繋ぎ,駆動スイッチ及び非常停止スイッチで電源ON,OFFの切り替えができるか確認した.またT端子から適切な電圧が計れるか確認した.

＜評価＞
   駆動スイッチ及び,非常停止スイッチで電源のON,OFFをすることができた.T端子からは駆動電源の電圧とほぼ同じ値を得ることができた.

・Arduino Mega用シールド

＜試験内容＞
   導通チェックを行ってから,Arduinoと各モジュール間との通信試験を行った.

＜評価＞
   (1)モータ＆エンコーダ（走行)
   最初はモーターエンコーダともに正常に動いていたが,途中で何度かモータが振動するような動きを見せた.
   理由としては,エンコーダとArduino間のケーブルやエンコーダについてるケーブルが外れていたからであった.それらを繋ぎ直したら正常に動いた.

   (2)モータのみ（発射用)
   正常に動くことが確認できた.特に問題はなかったエンコーダ用のポートも用意していなかったが,
   ソフトに追加するのは難しいと言われた為,使用しなかった.

   (3)加速度センサモジュール
   加速度センサを取り付けてシリアルモニターで確認したところ値を取得することができ,傾けると値が変化することができた.

   (4)9軸センサモジュール
   9軸センサを取り付けてシリアルモニターで確認したところ値を取得することができた.しかし一番ほしかった磁気センサの値
   がドリフトにより値が上昇してしまいソフト班に依頼しプログラムでフィルターをかけても補正ができなかった為,使用しなかった.

   (5)ブザーモジュール
   ブザーを取りつけてArduinoより信号を出力したところ音が鳴ることを確認できた.

   (6)テープLEDモジュール
   テープLEDを取りつけてArduinoより信号を出力したところLEDが光ることを確認できた.

   (7)パトランプモジュール
   パトランプを取りつけてArduinoより信号を出力したところ音が鳴ることと内蔵されてるモータが回ることを確認できた.

   (8)電源電圧チェッカーモジュール
   電源基盤と接続してシリアルモニターで確認したところ,バッテリーの値(テスターで測定した値と同じ)を確認することができた.
   

・Raspberry Pi用シールド

＜試験内容＞
   導通チェックを行ってから,Arduinoと各モジュール間との通信試験を行った.

＜評価＞
   (1)超音波センサモジュール
   超音波センサを取り付けて,Raspberry Piで確認したところ,値を取得することでき,対象物の距離の変化で値が変化し,
   実測値とほぼ同じ値をとることが確認できた.

   (2)人感センサモジュール及びタッチセンサモジュール
   人感センサ及びタッチセンサを取り付けてRaspberry Piで確認したところ,値を取得することができ,人感センサは人がいるかいないかで
   値が変化し,タッチセンサは押されたか押してないかで0か1を送信することが確認できた.

5. 試験

開発において行った試験の試験仕様書のリンクを以下に示す.

MIRS1803 エレクトロニクスセンサ単体試験仕様書(結果:MIRS1803 エレクトロニクスセンサ単体試験結果報告書)

6. 不具合報告

エレクトロニクスの開発(製作)において発生した不具合とその不具合報告書を以下に示す.

端子とケーブルの接続不良によるモータの挙動

7.総括


今回の開発においてエレキでは主に4つの事を行った. RaspberryPi用シールド製作については,標準機で製作したものに少し加えただけであったのですぐに完成することができた.
ArduinoMega用シールド製作については,一からの製作のため時間がかかった.また,途中で追加したポートもあり,シールド内が窮屈になってしまった.
さらに製作したのに使用しなかったポートが多数合ったため,設計段階でもっと煮詰める必要があったと感じられる.
電源基板については,初めてKiCadを使用して行ったので,設計段階で時間がかかってしまった.また,生基板に半田するのは難しく担当者も苦戦していたがよい機会を得ることができたのでよかったと思う.
最後に,ケーブル製作については,機体の影響で長いサイズをたくさん作る必要があったので時間がかかってしまった.また,ケーブルが外れる問題が多々あり,その影響で統合試験で問題が発生することがあったのでこれについては大いに反省するべきである.(不具合報告参照)
また,作業時間について基板の設計から製作,各種センサの試験が予定より1ヶ月遅れてしまったが,統合においてはメカやソフトの完成より早くできたため準備をすることができ,問題解決の時間もたくさんとることができた.
そのようなこともあり,年を越す前に動く機体を作ることができ,年明けには改良の時間を確保することができたので,予定より遅れていたがよい時間の使い方をすることができた.

8. 各パートへの完了報告書のリンク

各パートの完了報告書のリンクを以下に示す.



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