名称 MIRS2203 詳細設計書
番号 MIRS2203-ELEC-0001

版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2022.11.7 豊田遼大 初版
A02 2022.11.18 豊田遼大 図の修正、表の修正・追記
A03 2022.12.9 豊田遼大 大沼先生 図の追加、表の修正、回路の修正
A04 2023.2.2 豊田遼大 システム構成のブロック図の電源部分の修正、カメラ稼働用サーボモータのピンの変更による図表の修正

目次

1.はじめに
本ドキュメントはMIRS2203のエレクトロニクス詳細設計書である。

2.システム構成
Fig.1にシステム構成のブロック図を示す。基本設計からの変更点として、ドットマトリクスの電源をRaspberry Piからではなくバッテリーから供給することにした。
system_configuration
Fig.1 システム構成ブロック図


3.ピン番号
Raspberry Piのピン番号をtable.1に示す。
Table.1 Raspberry Piのピン番号
ピン番号 名称 接続先 入出力
1 3.3V VccA_I2C-LVL01 出力
2 5V VccB_I2C-LVL01 出力
3 GPIO2 SDA_I2C-LVL01 入出力
4 5V
5 GPIO3 SCL_I2C-LVL01 入出力
6 GND GND 入力
7 GPIO4 LAT_dotmatrix 出力
8 GPIO14
9 GND
10 GPIO15
11 GPIO17 CLK_dotmatrix 出力
12 GPIO18 OE_dotmatrix 出力
13 GPIO27 G1_dotmatrix 出力
14 GND
15 GPIO22 A_dotmatrix 出力
16 GPIO23 B_dotmatrix 出力
17 3.3V
18 GPIO24 C_dotmatrix 出力
19 GPIO10 B2_dotmatrix 出力
20 GND GND 入力
21 GPIO9 G2_dotmatrix 出力
22 GPIO25 D_dotmatrix 出力
23 GPIO11 R1_dotmatrix 出力
24 GPIO8 R2_dotmatrix 出力
25 GND
26 GPIO7 B1_dotmatrix 出力
27 ID_SD
28 ID_SD
29 GPIO5
30 GND
31 GPIO6
32 GPIO12
33 GPIO13
34 GND
35 GPIO19
36 GPIO16
37 GPIO26
38 GPIO20
39 GND GND 入力
40 GPIO21

Arduinoのピン番号をtable.2に示す。
Table.2 Arduinoのピン番号
ピン番号 接続先 入出力
0
1
2 左エンコーダA相 入力
3 右エンコーダA相 入力
4 左エンコーダB相 入力
5 カメラ稼働用サーボモータ2 出力
6 指し棒稼働用サーボモータ1 出力
7 右エンコーダB相 入力
8 右モータDIR 出力
9 右モータPWM 出力
10 指し棒稼働用サーボモータ2 出力
11 左モータPWM 出力
12 左モータDIR 出力
13
A0 カメラ稼働用サーボモータ1 出力
A1 フォトリフレクタ 入力
A2 フォトリフレクタ 入力
A3
A4
A5 バッテリー電圧監視 入力

4.Raspberry Pi構成
Fig.2にRaspberry Piの回路図を示す。
system_configuration
Fig.2 Raspberry Pi回路図


Raspberry Piからドットマトリクスに出力するためのコネクタをシールドに取り付ける。シールドの配線をFig.3に示す。
system_configuration
Fig.3 Raspberry Pi配線図


5.Arduino構成
Fig.4にArduinoの回路図を示す。
system_configuration
Fig.4 Arduino回路図


昨年度から流用するArduinoのシールドにピンコネクタを取り付ける。シールドの配線をFig.4に示す。
system_configuration
Fig.4 Arduino配線図


6.フォトリフレクタ基盤

Fig.5にフォトリフレクタの回路面、Fig.6にフォトリフレクタの部品面を示す。
system_configuration
Fig.5 フォトリフレクタ回路面


system_configuration
Fig.6 フォトリフレクタ部品面


7.ケーブル
作成するケーブルについてTable.3に示す。
Table.3 作成ケーブル一覧
接続場所 本数(本) 長さ(m) ピン数
バッテリー　－ ドットマトリクス 1 0.6
Raspberry Pi - ドットマトリクス 1 0.5 2×8
Arduino - 指し棒稼働用サーボモータ 2 0.4 3
Arduino - カメラ稼働用サーボモータ 2 1.1 3
Arduino - フォトリフレクタ 1 0.3 4

8.購入物品
購入する物品をTable.4に示す。
Table.4 購入物品表
物品名 型番 単価(税込み、円) 数量 価格(円) 商品URL
RS Pro FPC/FFCケーブル， 16芯， 全長：5m 289-9874 1099 1 1099 https://www.monotaro.com/g/04253583/
Molex コネクタハウジング 172708-0016 725 1 725 https://www.monotaro.com/p/4956/6887/
基板対電線接続用コネクタ PSシリーズ ボックスタイプピンヘッダ ストレートスルーホールタイプ PS-16PE-D4T1-B1E 230 1 230 https://www.monotaro.com/p/0851/7625/?displayId=25
基板対電線接続用コネクタ PSシリーズ ソケットコンタクト(圧着式) 956 1 956 https://www.monotaro.com/g/00158537/#
基板対電線接続用コネクタ PSシリーズ キィ付きソケットハウジング 120 2 240 https://www.monotaro.com/g/00158537/#


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