名称 MIRS1704 システム基本設計書
番号 MIRS1704-DSGN-0003

版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2017.10.27 松藤由郁 初版
A02 2017.11.21 松藤由郁 牛丸先生

ドキュメント内目次


1.はじめに

 本ドキュメントは、MIRS1704の第一段階の開発における基本設計書である。

2.開発分担

 各担当者を以下の表に示す。 開発は各機能に分かれて行う。
table1 開発分担
開発機能担当者
メカニクス 三浦、大勝
走行 鈴木、村田、松藤
エレベーター乗降 加藤、石川
スマホ通信 竹内、小川


3.本体仕様

 Fig1にシステム構成図を示す。

Fig.1
Fig.1 システム構成図

table2～4にそれぞれ電源仕様、表示部・操作部仕様、センサ・I/F仕様を示す。

table2 電源仕様
種類 電圧 利用箇所と供給方法
モバイルバッテリー
 5V USBケーブルを用いRaspberry PIへ給電
模型用バッテリー
 7.2Ｖ 電源基盤を通し左右のモータへ振り分けて給電


table3 表示部・操作部仕様
種類目的
非常停止ボタン 緊急時や不慮の事態が発生した際、直ちに停止させる。


table4 センサ・I/F仕様
種類 個数 機能 接続親機器
超音波センサ
 4 壁との距離の測定と障害物検知 Raspberry Pi
スピーカ
 1 到着を知らせる Raspberry Pi
タッチセンサ
 8 壁、障害物との接触検知 Arduino
方位センサ
 1 MIRSの向きを検知 Raspberry Pi
赤外線LED
 5 子機へのデータ送信用 Arduino
フォトトランジスタ
 5 子機からの出発信号受光用 Arduino


以下に、Arduino, Raspberry Piそれぞれの、走行におけるモジュール構成図を示す。

Fig9
Fig2 Arduinoモジュール構成図


Fig10
Fig3 Raspberry Piモジュール構成図


以下に、Arduino, Raspberry Piで使用するモジュールとその機能を記した表を示す。

table5 Arduinoモジュール一覧
モジュール名機能
slave 各種の処理実行
raspi Raspberry Piとの通信を行う
io タッチセンサ読み取り
run_ctrl 走行の制御を行う
vel_ctrl 走行速度の制御を行う
motor モータの制御を行う
distance 走行距離を習得する
infrared エレベータボタン押下機と赤外線通信を行う
elevator エレベータの乗降を行う
encoder エンコーダの回転数を習得する

table6 Raspberry Piモジュール一覧
モジュール名機能
uss 超音波センサ読み取り
arduino Arduinoとシリアル通信を行う
request Arduinoへ命令を送る
direction 正体補正のための回転量を決める
server サーバとの通信を行う
positionr 自己座標を保持する
data_pro ルートデータを読み込む
ass 方位センサ読み取り
sound スピーカーで音を鳴らす

4.各ドキュメントへのリンク

 メカニクス基本設計書
走行機能基本設計書
エレベーター乗降機能基本設計書
スマホ通信機能基本設計書

5.開発スケジュール

 MIRS1704全体の開発スケジュールを以下のリンクに示す。

MIRS1704開発スケジュール(Excelファイル)

6.購入物品

 購入予定部品を以下の表に示す。

table7 購入予定物品(外装)
品名 品番号 購入元 価格[円] 必要数[個] 使用用途
シナ逆曲合板 3ｍｍ サイズ1,820×910
 株式会社ASAHI 4212 1

合計 4,212円


table8 購入予定物品(走行)
品名 品番号 購入元 価格[円] 必要数[個] 使用用途
3軸コンパスモジュール SainSmart
 HMC5883L 秋月電子通商 860 1 MIRS本体の現在の向きを認識するため
超小型基本スイッチ
 SS-5GLD ジャンク部品 8 タッチセンサとして使用するため
超音波センサー
 SRF02 秋月電子通商 2400 2 障害物感知に使用するため
スピーカー
 RA305 ジャンク部品 1 MIRS到着時、音を鳴らすため
TA7368使用小型アンプキッド
 AE-7368 秋月電子通商 300 1
3.5mmφステレオミニプラグ
 MP319 秋月電子通商 50 1

合計 6,010円


table9 購入予定物品(エレベータ)
品名 品番号 購入元 価格[円] 必要数[個] 使用用途
PICマイコン PIC16F1938-I/SP
 PIC16F1938-I/SP 秋月電子通商 200 2 基盤部品
PICマイコン PIC16F887-I/P
 PIC16F887-I/P 秋月電子通商 240 1 基盤部品
丸ピンICソケット (28P) 300mil
 2227MC-28-03 秋月電子通商 70 2 基盤部品
丸ピンICソケット(40P)
 2227MC-40-06 秋月電子通商 80 1 基盤部品
三端子レギュレータ
 NJM7805FA ジャンク部品 2 基盤部品
電解コンデンサ47μF
 F35PK47MEFC5X11 ジャンク部品 2 基盤部品
セラミックコンデンサ0.1μF
 RDER72E104K2K1H03B 秋月電子通商 15 3 基盤部品
レゾネータ20MHz
 SCTLS20MOX51-B0 ジャンク部品 3 基盤部品
電池ボックス 単3×4本リード線
 BH-341-2A150MM 秋月電子通商 70 3 電源
スライドスイッチ
 SS-12F15-G8 秋月電子通商 30 3 電源
超大型赤色7色セグメントLED表示器
 A-2301SRD-NW-A B/W 秋月電子通商 280 1 階数表示
超高輝度5mm赤色LED
 OS5RPM5111A-TU 秋月電子通商 150 1 矢印板用
サーボモータ
 SG-90 秋月電子通商 400 7 ボタン押下用
NchパワーMOS-FET
 2SK4017 秋月電子通商 30 7 ボタン押下用
LED付き押しボタンスイッチ(白・正方形・赤色LED)
 ST-12-401FC-G 秋月電子通商 150 14 ボタン用
照度センサ(フォトトランジスタ)
 NJL7502L 秋月電子通商 100 4 ボタン押下検地
フォトリフレクタ
 LBR-127HLD 秋月電子通商 50 2 ドア開閉検知
フォトトランジスタ5mm丸型
 L-51ROPT1D1 秋月電子通商 200 2 通信用
5mm赤外線LED
 OSI3CA5111A 秋月電子通商 150 2 通信用
耐熱電子ワイヤー 2m×7色
 3265 AWG22 秋月電子通商 550 2 機器接続用
ピンヘッダ8*40
 2211S-40G 秋月電子通商 35 1 機器接続用
コネクタ用ハウジング(3p)
 2226A-03 秋月電子通商 10 12 機器接続用
コネクタ用ハウジング(4p)
 2226A-04 秋月電子通商 10 1 機器接続用
コネクタ用ハウジング(8p)
 2226A-08 秋月電子通商 15 1 機器接続用
ケーブル用コネクタ
 2226TG 秋月電子通商 400 1 機器接続用
カットプリントホワイト
 600*300*2.5 秋月電子通商 298 2 外板

合計 10,212円

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全体合計 20,434円




MIRS DATABASE