沼津高専 電子制御工学科
MIRSMG3D 超音波センサボード取扱説明書
MIRSMG3D-USSB-0004
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
B01 2009.06.29 天羽 川上 初版
B02 2009.09.30 牛丸 牛丸 USS.ASMデータを更新
B03 2013.6.24 牛丸 牛丸 USS.ASMデータに不適切な文字コードが含まれていたので、それを取り除いたものに変更した。

目次




1.超音波センサによる距離測定の原理

  研究テーマ番号0831の論文を参照

2.機能説明

ここでは、MG3で用いられる超音波センサボードの機能説明を行う。

  1. 超音波送信回路 (図1-ⅰ)
      超音波の送信を行う部分。送信信号をシリアル通信ドライバーを使って増幅している。
  2. 超音波受信回路 (図1-ⅱ)
      跳ね返ってきた超音波を受信する部分。受信した超音波はOPアンプで増幅され、ダイオードとlow pass filterによって包絡線検波が行われる。包絡線検波により整形された信号は、PICに送られ超音波を受信したことを知らせる。
  3. シリアル通信部 (図1-ⅲ)
      シリアル通信を行う部分。シリアル通信の信号フォーマットは図2のようになっている。送信時にはデータビットに距離データをセットし送信を行う。また、受信時にはデータビットに識別コードがセットされており、自分の識別コードと等しい時にだけ距離計測を行う。




    図1：超音波センサボード回路図





    図2：シリアル通信信号フォーマット

3.超音波センサ上のPICプログラム

  PICのプログラムはアセンブラで書かれている(USS.ASM)。

コンパイル済のHEXデータ：親機用データ(USS1.HEX)、子機１データ(USS2.HEX)、子機２データ(USS3.HEX)。

  PICプログラムのアセンブラの方法とPICへの書き込みについての詳細は「MIRSMG3D-USSB-0008 超音波センサボードPICプログラム取り扱い説明書」を参照。
  プログラムの詳しい解説はPICプログラム解説書(超音波センサボード)を参照。


4.超音波センサボードの設置方法

  ここでは、超音波センサボードのMIRSへの設置方法を説明する。

  1. 電源
      超音波センサボードの電源は図5のCN4から供給される。CN4に電源を供給するために1番PINが電源側、2番PINがグランド側の2PINコネクタが必要となる。このコネクタの作成例を図3に示す。コネクタの表面に“1”と書いてあるか、表面が欠けている方が1番PINである。
  2. CPUボードと親機の接続
      図7-①CPUボードと親機の接続にはシリアル通信が用いられている。接続に必要なケーブルの作成は    「MIRSMG3D-USSB-0006 シリアル通信用ケーブル製造仕様書」を参照。ケーブルの3PIN側を図5のCN3へ、9PIN Dサブコネクタ側をCPUボードのシリアル通信ポートへ接続する。
  3. 親機と子機・子機同士の接続
      図7-②親機と子機の接続・図7-③子機同士の接続には4PINのケーブルが必要となる。図5、図6の各ボード上のCN1、あるいはCN2を4PINのケーブルでつなぐことによって、親機と子機、あるいは子機同士の接続が可能となる。この接続の際、各ボードのCN1、またはCN2同士をつながなくても、CN1とCN2をつなぐことで接続を確立することも可能。ボード同士がつながってさえいればどのように接続しても良いということ。ただし、4PINケーブルのPIN配置は自由ではない。4PINケーブルの回路図を図4に示す。






図3：2PINコネクタ作成例



   


図4：4PINケーブル回路図


図5：超音波センサボード実装図(親機)



   


図6：超音波センサボード実装図(子機)



図7：各ボードの接続図






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