沼津高専 電子制御工学科
MIRSATLM ドーターボード取扱説明書
MIRSATLM-ELEC-1202
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2000.10.13 島村　章俊 長澤　正氏 初版
A02 2001.03.13 島村　章俊 長澤　正氏 リンク先をA版指定に統一
  • はじめに

    この仕様書は、ATLMIRSのドーターボードの取扱方法と機能詳細を記載したものである。
  • 取扱い説明

    1. 外観

      ドーターボードの実装図、部品表はMIRSATLM ドーターボード製造仕様書参照
    2. 基盤の固定方法

      • 部品、必要器具
        FPGAボード、MIRSATLM ドーターボード
      • 手順
        1. 水道の蛇口等の金属にさわり体に溜まっている静電気を逃がす。
        2. FPGA_JP20A の 1pin と ドーターボードの DB_JP1A の 1pin 、FPGA_JP60C の 1pin と ドーターボードの DB_JP2B の 1pin がそれぞれ合うように２枚の基板を合わせる。
        3. 両側からゆっくり力を加えていき、２枚の基板の隙間がなくなるまで押しこむ。
        4. I/O制御ボード（完成した基板）をISAバスに挿し込む。

    3. ケーブルの接続

      1. タッチセンサとの接続方法はMIRSATLM ドーターボード - タッチセンサケーブル製造仕様書を参照。
      2. 赤外線センサボードとの接続方法はMIRSATLM ドーターボード - 赤外線センサボードケーブル製造仕様書を参照。
      3. 超音波センサボードとの接続方法はMIRSATLM ドーターボード - 超音波センサボードケーブル製造仕様書を参照。
      4. ロータリーエンコーダとの接続方法はMIRSATLM ドーターボード - ロータリーエンコーダケーブル製造仕様書を参照。
      5. モータパワー制御ボードとの接続方法はMIRSATLM ドーターボード - モータパワー制御ボードケーブル製造仕様書を参照。
      6. PDボードとの接続方法はMIRSATLM ドーターボード - PDボードケーブル製造仕様書を参照。

  • 機能説明

    1. 機能概要

      MIRSATLM ドーターボードは、FPGAボードで行っているATLMIRS独自の入出力機能の制御を補助するためのボードである。この機能を実現するためにMIRSATLM ドーターボードは以下のような機能を持つ。

      • ドーターボードを通してFPGAボードにつながる各基板に電源（5V GND）を供給する。
      • 液晶ディスプレイボードのコントラストアジャストを行う。
      • タッチセンサ（マイクロスイッチ）から入力されるスイッチ入力のチャタリング除去を行う。
      • 超音波センサ選択信号によって選択された超音波センサをFPGAボードの超音波センサ信号処理モジュールに接続する。
      • NEC製 IC μPD4701 を用いてロータリーエンコーダから送られるエンコード信号のカウントを行う。
      • FPGAボードから送られてくるMPC信号を用いて、MPCボードのフォトカプラを動作させる。
      • PDボードから送られてくる駆動系電源ON信号からパワーオン信号を作ってFPGAボードに出力する。

    2. 構成
            

      Figure.8_b ドーターボードの機能構成図(db_b.png)        Figure.8_c ドーターボードの電源系統図 (db_p.png)
      * コネクタ - ブロック間の各信号はインターフェース参照。
      1. LCDコントラストアジャスト回路 : ボリウムを用いてLCDボードの液晶ディスプレイのコントラストアジャストを行う。また、その他の信号を素通りさせることでFPGAボードのジャンパとしての機能を持つ。
      2. パワーオン信号処理回路 : PDボードから送られてくる駆動系電源ON信号を用いてフォトカプラを動作させ、その出力信号をパワーオン信号としてFPGAボードに出力する。
      3. 超音波センサ選択回路 : マルチプレクサの制御信号に超音波センサ選択信号を入れることにより、ATLMIRSの４つの超音波センサとFPGAボードの超音波センサ信号処理モジュールの接続制御を行う。
      4. タッチセンサ入力チャタリング除去回路 : タッチセンサ（マイクロスイッチ）から入力されるスイッチ入力のチャタリング除去を行いタッチセンサ信号としてFPGAボードに出力する。
      5. ロータリーエンコーダ・カウント回路 : NEC製 IC μPD4701 を用いて、左右のモータに取り付けられた2個のロータリーエンコーダから送られるエンコード信号のカウントを行う。
      6. モータパワーコントロール信号処理回路 : FPGAボードからオープンコレクタ出力として送られてくるMPC信号に抵抗を介すことで、MPCボードのフォトカプラを動作させる。

    3. インターフェース

      • コネクタ名称 : DB_JP1A (20pin ジャンパコネクタオス)

        Figure.16_g_2 DB_JP1Aのコネクタ形状(db_j20.png)

         Table.16_g_2 DB_JP1Aのインターフェース
        ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        		 ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        1
        		 IRS2
        		 OUT
        		 赤外線センサ信号 2
        		 11
        		 TS1
        		 OUT
        		 タッチセンサ信号 1
        2
        		 IRS3
        		 OUT
        		 赤外線センサ信号 3
        		 12
        		 TS2
        		 OUT
        		 タッチセンサ信号 2
        3
        		 IRS4
        		 OUT
        		 赤外線センサ信号 4
        		 13
        		 TS3
        		 OUT
        		 タッチセンサ信号 3
        4
        		 IRS5
        		 OUT
        		 赤外線センサ信号 5
        		 14
        		 TS4
        		 OUT
        		 タッチセンサ信号 4
        5
        		 IRS6
        		 OUT
        		 赤外線センサ信号 6
        		 15
        		 TS5
        		 OUT
        		 タッチセンサ信号 5
        6
        		 UTIM
        		 IN
        		 超音波センサ受信タイミング信号
        		 16
        		 TS6
        		 OUT
        		 タッチセンサ信号 6
        7
        		 UT
        		 IN
        		 超音波センサ送信信号
        		 17
        		 R_DIR
        		 IN
        		 MPC 右方向信号
        8
        		 UR
        		 OUT
        		 超音波センサ受信信号
        		 18
        		 R_PWM
        		 IN
        		 MPC 右PWM信号
        9
        		 US0
        		 IN
        		 超音波センサ選択信号 0
        		 19
        		 L_DIR
        		 IN
        		 MPC 左方向信号
        10
        		 US1
        		 IN
        		 超音波センサ選択信号 1
        		 20
        		 L_PWM
        		 IN
        		 MPC 左PWM信号

      • コネクタ名称 : DB_JP1B (20pin ジャンパコネクタオス)

        Figure.16_g_4 DB_JP1Bのコネクタ形状(db_j20.png)

         Table.16_g_4 DB_JP1Bのインターフェース
        ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        		 ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        1
        		 PO
        		 OUT
        		 パワーオン信号
        		 11
        		 -
        		 -
        		 -
        2
        		 IRS1
        		 OUT
        		 赤外線センサ信号 1
        		 12
        		 -
        		 -
        		 -
        3
        		 RE_D0
        		 OUT
        		 REカウントデータ 0
        		 13
        		 -
        		 -
        		 -
        4
        		 RE_D2
        		 OUT
        		 REカウントデータ 2
        		 14
        		 -
        		 -
        		 -
        5
        		 RE_D4
        		 OUT
        		 REカウントデータ 4
        		 15
        		 Vcc
        		 -
        		 5V
        6
        		 RE_D6
        		 OUT
        		 REカウントデータ 6
        		 16
        		 Vcc
        		 -
        		 5V
        7
        		 -
        		 -
        		 -
        		 17
        		 Vcc
        		 -
        		 5V
        8
        		 -
        		 -
        		 -
        		 18
        		 Vcc
        		 -
        		 5V
        9
        		 -
        		 -
        		 -
        		 19
        		 Vcc
        		 -
        		 5V
        10
        		 -
        		 -
        		 -
        		 20
        		 Vcc
        		 -
        		 5V

      • コネクタ名称 : DB_JP1C (20pin ジャンパコネクタオス)

        Figure.16_g_6 DB_JP1Cのコネクタ形状(db_j20.png)

         Table.16_g_6 DB_JP1Cのインターフェース
        ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        		 ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        1
        		 RE_U/L
        		 IN
        		 REカウントデータ上位・下位選択
        		 11
        		 R/W
        		 IN
        		 LCD リード・ライト
        2
        		 RE_X/Y
        		 IN
        		 RE Xカウンタ・Yカウンタ選択
        		 12
        		 E
        		 IN
        		 LCD イネーブル
        3
        		 RE_CS
        		 IN
        		 RE チップセレクト
        		 13
        		 DB0
        		 INOUT
        		 LCD データ 0
        4
        		 RE_D1
        		 OUT
        		 REカウントデータ 1
        		 14
        		 DB1
        		 INOUT
        		 LCD データ 1
        5
        		 RE_D3
        		 OUT
        		 REカウントデータ 3
        		 15
        		 DB2
        		 INOUT
        		 LCD データ 2
        6
        		 RE_D5
        		 OUT
        		 REカウントデータ 5
        		 16
        		 DB3
        		 INOUT
        		 LCD データ 3
        7
        		 RE_D7
        		 OUT
        		 REカウントデータ 7
        		 17
        		 DB4
        		 INOUT
        		 LCD データ 4
        8
        		 RE_RY
        		 IN
        		 RE Yカウンタリセット
        		 18
        		 DB5
        		 INOUT
        		 LCD データ 5
        9
        		 RE_RX
        		 IN
        		 RE Xカウンタリセット
        		 19
        		 DB6
        		 INOUT
        		 LCD データ 6
        10
        		 RS
        		 IN
        		 LCD レジスタセレクト
        		 20
        		 DB7
        		 INOUT
        		 LCD データ 7

      • コネクタ名称 : DB_JP2A (14pin ジャンパコネクタオス)

        Figure.16_g_8 DB_JP2Aのコネクタ形状(db_j14.png)

         Table.16_g_8 DB_JP2Aのインターフェース
        ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        		 ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        1
        		 Vcc
        		 -
        		 5V
        		 8
        		 DB1
        		 INOUT
        		 LCD データ 1
        2
        		 GND
        		 -
        		 GND
        		 9
        		 DB2
        		 INOUT
        		 LCD データ 2
        3
        		 Vo
        		 -
        		 LCD コントラストアジャスト
        		 10
        		 DB3
        		 INOUT
        		 LCD データ 3
        4
        		 RS
        		 OUT
        		 LCD レジスタセレクト
        		 11
        		 DB4
        		 INOUT
        		 LCD データ 4
        5
        		 R/W
        		 OUT
        		 LCD リード・ライト
        		 12
        		 DB5
        		 INOUT
        		 LCD データ 5
        6
        		 E
        		 OUT
        		 LCD イネーブル
        		 13
        		 DB6
        		 INOUT
        		 LCD データ 6
        7
        		 DB0
        		 INOUT
        		 LCD データ 0
        		 14
        		 DB7
        		 INOUT
        		 LCD データ 7

      • コネクタ名称 : DB_JP2B (14pin ジャンパコネクタオス)

        Figure.16_g_10 DB_JP2Bのコネクタ形状(db_j14.png)

         Table.16_g_10 DB_JP2Bのインターフェース
        ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        		 ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        1
        		 GND
        		 -
        		 GND
        		 8
        		 GND
        		 -
        		 GND
        2
        		 GND
        		 -
        		 GND
        		 9
        		 GND
        		 -
        		 GND
        3
        		 GND
        		 -
        		 GND
        		 10
        		 GND
        		 -
        		 GND
        4
        		 GND
        		 -
        		 GND
        		 11
        		 GND
        		 -
        		 GND
        5
        		 GND
        		 -
        		 GND
        		 12
        		 GND
        		 -
        		 GND
        6
        		 GND
        		 -
        		 GND
        		 13
        		 GND
        		 -
        		 GND
        7
        		 GND
        		 -
        		 GND
        		 14
        		 GND
        		 -
        		 GND

      • コネクタ名称 : DB_TSN (N =1 to 6) (MOLEX 5045-03A)

        Figure.16_i_1 DB_TSN のコネクタ形状(5045a-03.png)

         Table.16_i_1 DB_TSN のインターフェース
        ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        1
        		 GND
        		 -
        		 GND
        2
        		 TSON
        		 IN
        		 タッチセンサON信号
        3
        		 TSOF IN タッチセンサOFF信号

      • コネクタ名称 : DB_IRSN (N =1 to 6) (MOLEX 5045-03A)

        Figure.16_j_1 DB_IRSN のコネクタ形状(5045a-03.png)

         Table.16_j_1 DB_IRSN のインターフェース
        ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        1
        		 Vo
        		 IN
        		 赤外線受光信号
        2
        		 GND
        		 -
        		 GND
        3
        		 Vcc - +5V

      • コネクタ名称 : DB_USSN (N =1 to 4) (MOLEX 5045-05A)


        Figure.16_k_1 DB_USSN のコネクタ形状(5045a-05.png)

         Table.16_k_1 DB_USSN のインターフェース
        ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        1
        		 Vcc
        		 -
        		 +5V
        2
        		 UT
        		 OUT
        		 送信信号
        3
        		 UR
        		 IN
        		 受信信号
        4
        		 UTIM
        		 OUT
        		 受信タイミング
        5
        		 GND
        		 -
        		 GND

      • コネクタ名称 : DB_RE1,2(MOLEX 5045-04A)

        Figure.16_l_1 DB_RE1,2のコネクタ形状(5045a-04.png)

         Table.16_l_1 DB_RE1,2のインターフェース
        ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        1
        		 CH_B
        		 IN
        		 チャネルB層の信号
        2
        		 Vcc
        		 -
        		 +5V
        3
        		 CH_A
        		 IN
        		 チャネルA層の信号
        4
        		 GND
        		 -
        		 GND

      • コネクタ名称 : DB_MPC (MOLEX 5045-05A)


        Figure.16_m_1 DB_MPCのコネクタ形状(5045a-05.png)

         Table.16_m_1 DB_MPCのインターフェース
        ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        1
        		 Vcc
        		 -
        		 +5V
        2
        		 R_DIR
        		 OUT
        		 右方向信号
        3
        		 R_PWM
        		 OUT
        		 右PWM信号
        4
        		 L_DIR
        		 OUT
        		 左方向信号
        5
        		 L_PWM
        		 OUT
        		 左PWM信号

      • コネクタ名称 : DB_PD (MOLEX 5045-03A)

        Figure.16_n_1 DB_PDのコネクタ形状(5045a-03.png)

         Table.16_n_1 DB_PDのインターフェース
        ピン.No
        		 信号名
        		 I/O
        		 備考
        1
        		 - - 未使用
        2
        		 Vsig
        		 -
        		 駆動系電源ON信号
        3
        		 GND
        		 -
        		 GND

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