はじめに
本ドキュメントはMIRS1404のエレクトロニクスの開発が完了したことを記すドキュメントである。
製作物一覧
エレキで製作した物品を以下に示す
| 作成基板 | 達成度 | 詳細設計書へのリンク |
|---|---|---|
| 音声ボード | 100％ | MIRS1404 音声ボード詳細設計書へのリンク |
| LEDボード | 80％ | MIRS1404 LEDボード詳細設計書へのリンク |
| LEDキューブボード | 80％ | MIRS1404 LEDボード詳細設計書へのリンク |
| モータ制御ボード | 30％ | MIRS1404 モータ制御ボード詳細設計書へのリンク |
| Arduinoボード | 100％ | MIRS1404 Arduinoボード詳細設計書へのリンク |
| ドータボード | 100％ | MIRS1404 ドータボード詳細設計書へのリンク |
| 電源ボード | 100％ | MIRS1404 電源ボード詳細設計書へのリンク |
| 射出機構ボード | 100％ | MIRS1404 射出機構ボード詳細設計書へのリンク |
MIRS1404 音声ボード詳細設計書へのリンク
・LEDボード
MIRS1404 LEDボード詳細設計書へのリンク
・LEDキューブボード
MIRS1404 LEDボード詳細設計書へのリンク
・モータ制御ボード
MIRS1404 モータ制御ボード詳細設計書へのリンク
・Arduinoボード
MIRS1404 Arduinoボード詳細設計書へのリンク
・ドータボード
MIRS1404 ドータボード詳細設計書へのリンク
・電源ボード
MIRS1404 電源ボード詳細設計書へのリンク
・射出機構ボード
MIRS1404 射出機構ボード詳細設計書へのリンク
テスト結果および完成度の評価
各ボードのテスト結果および完成度の評価を以下に纏める
・音声ボード
【テスト結果】
ArduinoUnoでのブレッドボード上でのテストが成功したため、基盤におこしたが、導通チェックがうまくいかなかったためやり直した。その後基板上でも成功。
ArduinoMegaに変えて、MIRSのCPUとUSB接続、シリアル通信でのテストに成功した。
【完成度の評価】
おおむね理想に近い音声と声の大きさを出せたので、個人的には満足だった。
基盤におこす所で、何回も作り直しをしたため、ついでに小型化していったため、結果として良い感じになった。
・LEDボード
【テスト結果】
ブレッドボード上での動作確認後、基盤におこし導通チェック合格後、基板上での試験、MIRSのCPUと繋いでの試験もすんなり合格した。
【完成度の評価】
簡単な基盤と回路だったので、簡単に作ることができた。それでもしっかり光ってくれたので満足した。
・LEDキューブボード
【テスト結果】
ブレッドボード上で1段目の回路だけのテストをし、動作確認後、ユニバーサル基盤にはんだ付けした。
途中向きが逆だったり、色の位置を間違えたりと、何度かはんだ付けをしなおした。CPUと繋いでのシリアル通信の動作は完璧だった。
【完成度の評価】
LEDボードより光らせたかったので製作したという点では、十分な輝きをするものが出来上がったと思う。
残念ながら本番では光るところまでいかなかったが、完成度としてはかなり良かったと思う。
・モータ制御ボード
【テスト結果】
作成したモーター制御ボードの、フォトカプラからモーター側だけに電源を供給し導通チェックをしたところ、回路全体が導通してしまったため、時間がないことを考慮して作成を断念した。
【完成度の評価】
完成は途中で断念した。 フォトカプラから制御側の信号が入っていなかったことも考慮して余裕があれば作成の続きをしたい。
・Arduinoボード
【テスト結果】
ボードとボードをつなぐ基板なので、導通チェックのみであった。 結果は問題なかった。
【完成度の評価】
ピンピッチも問題なくぴったりとArduinoに差し込めるものが作れた。
・ドータボード
【テスト結果】
導通チェックできた。
【完成度の評価】
信号を経由するだけの回路なので、ミスなく作成できた。FPGAの出力pinを変更する予定だったが、結局変更しなかったので配線がしづらかった。
・電源ボード
【テスト結果】
導通チェック合格後、安定化電源とオシロスコープを使って要求する電圧が出力されているか試験し、合格した。
【完成度の評価】
外見的にきれいに作成できた。電源ボードを変更してから、CPUの落ちる回数が減った。
・射出機構ボード
【テスト結果】
基盤におこし導通チェック合格後、基板上での試験、Arduinoと繋いでの試験も無事に合格した。
【完成度の評価】
Arduinoからの出力をモータドライバで制御するだけの回路だったので、設計自体はとても簡単に終わった。サイズもかなりコンパクトに収めることができ、動作も完璧だったので満足のいく結果となった。
総括
自分で回路を設計して、基板におこし、実装して試験するという一連の流れを体験するのは初めてで、本当にこれでいいのかという不安に付き纏われながら製作していった。
MIRSに実装するにあたって製作した基板がうまく動作しないという事が多々あり、MIRSの進行に影響を与えていたと思う。 しかし、自分達で製作した基板がしっかり動作したときの嬉しさは一塩で、エレキで良かったと思った。