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沼津高専 電子制御工学科 |
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改訂記録 |
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版数 |
作成日 |
作成者 |
承認 |
改訂内容 |
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A01 |
2010.1.4 |
佐々木 |
武藤 |
初版 |
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１．概要
MIRS0901では、電子コンパスモジュール（HMC6352）を使用する。そのためにCPUと電子コンパスとの間で通信するための回路を製作する。
MIRS本体で確保できるスペースの都合上、この通信回路と併せて、direction
vector unit（関連文書を参照）で使用するステッピングモータのドライブ回路を同じ基板に載せる。
２．構成
PIC・レベル変換IC・電子コンパスモジュールの電源は、ドーターボードの3pin端子のうちセンサ入力部を除いた2pin（5V,GND）から供給する。
ステッピングモータドライブ回路の電源はMIRSのモーター駆動用バッテリーから直接、並列に供給する。
CPUと電子コンパスボートとはRS232Cで通信を行う。RS232CをTTLレベルに変換し、さらにPICを介してI2Cで電子コンパスと通信を行う。
PICは、I2C通信用と、ステッピングモータドライブ用で2つ使用する。
PICとステッピングモータは別電源であるため、PICからフォトカプラを介して、ドライブ回路に信号を伝える。
電子コンパスモジュールは基板からケーブルを介して独立させ、磁気の影響を受けない場所に自由に配置できるようにする。
３．製作方法
回路は製作時間短縮のためユニバーサル基板を用いて製作する。図1に設計した回路図を示す。
図１ 電子コンパスボード回路図
図1は、①RS232C⇔TTLレベル変換部、②I2Cによる電子コンパスモジュールとの通信部、③ステッピングモータ駆動回路、で構成される。
RS232Cの信号線は、GNDの3本である。
I2Cの信号線は、5V・GND・I2C DATA・I2C CLOCKの4本である。
ステッピングモータは、2相ユニポーラを使用している。
４．使用素子
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型番 |
詳細 |
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IC1 |
PIC |
PIC16F648 |
RS232C制御I2Cマスタ メーカー：㈲IRV |
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IC2 |
インターフェースIC |
ADM232A |
Vcc電圧5V,データレート最大200kbps |
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IC3 |
PIC |
PIC16F628A |
ステッピングモータ制御用 |
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C1～C5 |
コンデンサ |
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セラミックコンデンサ 0.1μF |
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R1,R6～R8 |
抵抗 |
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カーボン抵抗 360Ω |
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R2～R5,R9,R10,R15～R18 |
抵抗 |
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カーボン抵抗 7.5kΩ |
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R11,R12 |
抵抗 |
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カーボン抵抗 100Ω |
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R13,R14 |
抵抗 |
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カーボン抵抗 2kΩ |
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T1～T2 |
トランジスタ |
2SD1828 |
NPNダーリントントランジスタ hfe=4000,Ｖcbo＝110Ｖ,Ｉｃ＝3Ａ |
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D1～D4 |
ダイオード |
1Ｎ4007 |
汎用整流用ダイオード 1000Ｖ 1Ａ |
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OK1～OK4 |
フォトカプラ |
PC817C |
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５．製作した基板
製作した基板を図2、図3に示す。この基板を上段の裏側に搭載する。
上段とタイヤとの間に搭載するため、トランジスタを寝かせ薄型化する。各PICのリセットスイッチは、MIRS搭載後は裏側から操作することになるので基板裏側に設置した。
図2 電子コンパスボード（表）
※図2において、「WS」と書かれている3pin端子は実際にはどこにも接続されていない。
図3 電子コンパスボード（裏）
６．動作試験
予めブレッドボードを用いて回路の動作試験をしていたため、製作した回路は正常に動作した。製作後、特に修理箇所はない。
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関連文書 |