沼津高専 電子制御工学科
MIRS9802 エレクトロニクス詳細設計書
MIRS9802-ELEC-0001-B05
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 1999.5.24 栗田 村木 初版
A02 1999.6.11 栗田 村木 PD Boardの説明・VMEラックの並び順等を修正
B01 1999.9.10 栗田 栗田 Touch senserまわりの改定
B02 1999.10.20 栗田 栗田 概略ブロック図・電源系統図の変更
B03 1999.11.10 栗田 栗田 インターフェイス(コネクタ)の画像追加
B04 1999.12.15 栗田 栗田 インターフェイス(コネクタ)の画像追加
B05 2000.2.16 栗田 栗田 インターフェイス(コネクタ)の画像修正

目次

  1. はじめに
  2. 概要
  3. 構成
    1. 概略ブロック図
    2. 電源系統図
    3. Touch senser配置図
  4. 機能性能
    1. 標準MIRS基板
    2. Power Distributor
  5. インターフェース
    1. VMEバス
    2. CPUボード−MMIボード
    3. IOボード−IPボード(IP Digital48ボード,Rotary encoderボード)
    4. Rotary encoderボード−Rotary encoder,Touch sensor
    5. IOボード−IOSubボード
    6. IOSubボード−超音波センサ送受信回路
    7. IOSubボード−赤外線センサ周辺回路
    8. 赤外線センサ周辺回路−赤外線センサ
    9. IOSubボード−Motor Power回路
    10. Power Distributor−MMIボード
    11. Power Distributor−VMEラック
    12. Power Distributor−Motor Power回路
    13. Power Distributor−電池
    14. Motor Power回路−Motor
  6. 各部の詳細
    1. 標準MIRS基板
    2. Power Distributor
      1. 外形
      2. 詳細ブロック図
      3. タイミングチャート
      4. 主用部品
      5. 製造仕様書ツリー
  7. 消費電力
  8. 参考資料

1.はじめに

本ドキュメントは、MIRS9802エレクトロニクス部の各回路基板の製造仕様書の作成に必要な事項を述べる。

2.概要

MIRS9802のエレクトロニクス部は、下記の点を除きすべて標準MIRSの回路基板を用いて構成される。標準MIRSでは勝敗判定装置を有していたがこれを廃し、標準MIRSのPower Distributorに強制停止スイッチを追加する。

3.構成

  1. 概略ブロック図
    図1に概略ブロック図を示す。
    図1.概略ブロック図 (GIF File

  2. 電源系統図
    図2に電源系統図を示す。
    図2.電源系統図 (GIF File

  3. Touch senser配置図
    図3にTouch senser配置図を示す。
    図3.Touch senser配置図 (GIF File

4.機能性能

  1. 標準MIRS基板
    標準MIRS基板の仕様についてはMIRSデータベース(DBMD)を参照のこと。
  2. Power Distributor
    Power Distributorは下記の機能を具備する。
注)CPUはAUTOBOOT用のROMを搭載し、RAMのバッテリーバックアップのジャンパ設定を行うこと。

5.インターフェース

  1. VMEラック−CPU、IOボード、MMIボード、IOSubボード
    CPU、IOボード、MMIボード、IOSubボード5スロットのハーフハイトVMEラックに搭載される。ただし、MMIボード、IOSubボードはVMEバスからは電源の供給をうけるのみである。各ボードは下記のようにVMEラックへ搭載する。
    VMEラック
    スロット番号
    搭載基板
    1
    CPUボード
    2
    MMIボード
    3
    IOボード
    4
    空き
    5
    IOsubボード
    注)割り込みディジーチェーン用ジャンパをスロット2に挿入する。
    VMEバスの仕様は下記書籍を参照のこと。

    VME bus Archtecture Manual Revision C.3 (発行:VME MEMBER,発売:日本メディアプラン株式会社)

  2. CPUボード−MMIボード
    MMIボードはCPUとのインターフェースケーブルが直付けになっているので接続ケ ーブルは作成する必要はない。信号、ピン配置などは マンマシンインタフェースボード仕様(現在作成中)を参照のこと。
  3. IOボード−IPボード(IP Digital48ボード,Rotary encoderボード)
    IP Digital48ボードとRotary encoderボードはIP(IndustryPack)と呼ばれるIOボ ードのdaughter board(亀の子基板)である。
    搭載位置AにRotary encoderボードをBにIPDigital48を搭載すること。
    基板間のインターフェースは、IndustryPack Logic Interface Specification(現在作成中)を参照のこと。
  4. Rotary encoderボード−Rotary encoder,Touch sensor(I/Oボード経由)
  5. IOボード−IOSubボード
  6. IOSubボード−超音波センサ送受信回路
  7. IOSubボード−赤外線センサ周辺回路
  8. 赤外線センサ周辺回路−赤外線センサ
  9. IOSubボード−Motor Power回路
  10. Power Distributor−VMEラック
  11. Power Distributor−MMIボード
  12. Power Distributor−Motor Power回路
  13. Power Distributor−電池
  14. Motor Power回路−Motor

6.各部の詳細

  1. 標準MIRS基板
    MIRSデータベースDBMDを参照。
  2. Power Distributor
    1. 外形
      図4.Power Distributor外形図 (GIF File

    2. 詳細ブロック図
      図5.Power Distributor詳細ブロック図 (GIF File
      SW1:メインスイッチ
      SW2:スタートスイッチ
      SW3:強制停止スイッチ
      @定電圧電源回路
      この部分は、MIRSのすべての回路に 電力を供給するための回路である。 電源としては、ラジコン用7.2Vニッカド充電電池を用いる。 これはフル充電では8Vほどまであるが、 そのうちに電圧は落ちてくる。 通常の定電圧レギュレータICを用いると、 5Vを発生させるためには7V近く必要となり、 これでは電圧が落ちてきたときに安定した電力を 供給することができなくなる。 そのためこの回路では、定損失のレギュレータ (最低入力電圧6.0V)を用いている。 また3Aという大きな電流が必要となり、 ここではそれだけの電流を流しだすことが できるようにしている。
      ADC-DCコンバータ
      この部分は、RS-232Cを使用するための電源となる。 必要な電源は、±12V,100mAである。
      BON-OFF制御部
      この部分は、スタートスイッチが押されたら、 モータに電力を供給し、強制停止スイッチが押されたら、 それをOFFするための回路である。 またMPUボードにそのON、OFFの信号を送信する機能も 兼ねている。 ここは、リレーによる1ビットのデータ保持機能を 持つ回路となっている。

    3. タイミングチャート
      図6.Power Distributorタイミングチャート図 (GIF File

    4. 主用部品
      部品番号部品商品名個数
       片面フェノール基板250*204mm1
      IC1低損失レギュレータSTR90051
      U1DC-DCコンバータSS5-12D100(ASIA)
      or
      ZUW3 0512(COSEL)
      1
      C1セキセラコンデンサ3341
      C2電解コンデンサ4.7μ,25V1
      C3,C4電解コンデンサ10μ,25V2
      R1抵抗390Ω1
      R2抵抗620Ω1
      R3抵抗330Ω1
      D3,D4ダイオード10D-12
      SW1(D1)スイッチUB-15SKP1M(NKK)1
      SW2(D2),SW3(D3)スイッチUB-16SKP1R(NKK)2
      RY1リレーG2VN-237P1
      RY2リレーG6B-1174P-US1
       スイッチカバーAT-4074C3
       スイッチカバーAT-4075M1
       スイッチカバーAT-4075R2
       レギュレータ用放熱板T220R41-251
       絶縁板 1
      CN1〜CN32ピンコネクタ53259-02203
      CN44ピンコネクタ53259-04201
      CN53ピンコネクタ5046-03A1
      *DC-DCコンバータは"ASIA"でも"COSEL"でもよい。COSELの方が単価は安い
    5. 製造仕様書ツリー Power Distributor基板製造仕様書ツリー
      • MIRS9802 Power Distributor基板製造仕様書(MIRS9802-ELEC-0002)
        • 標準MIRS 電源ボード基板製造仕様書(MIRDBMD-SBRD-0300-A)
          • 片面フェノール基板 250*204mm
          • 標準MIRS 電源ボードPCB製造仕様書 (MIRSDBMD-SBRD-0308)
          • IC、抵抗などの部品
          • 標準MIRS 電源ボード基板試験仕様書 (MIRDBMD-SBRD-0305)
          • 標準MIRS 電源ボード基板取扱い説明書 (MIRDBMD-SBRD-0306)
          • 標準MIRS 電源ボード基板回路図 (MIRDBMD-SBRD-0303)
        • MIRS9802 Power Distributor改造仕様書 (MIRS9802-ELEC-0003)
          • スイッチ・銅線など追加部品
        • MIRS9802 Power Distributor基板取扱説明書(MIRS9802-ELEC-0004)

7.消費電力

エレクトロニクス部:約3.5[A]
Motor関係

関連文書