名称 MIRS1804 エレクトロニクス開発報告書
番号 MIRS1804-REPT-0001

版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2019.2.8 川口大和 初版

ドキュメント内目次

  1. はじめに
  2. 製作基板一覧
  3. 試験内容及び試験結果
  4. 総括
  5. 各開発報告書のリンク

  1. はじめに

     本ドキュメントはMIRS1804のエレクトロニクス開発報告書である。

  2. 製作基板一覧

     今回製作した基板をTable.1に示す。

    Table.1　製作基板一覧
    基板名 使用目的 ドキュメントリンク 開発状況
    電源基板 駆動系で使用する模型用バッテリーのON/OFFの管理をするため
    リンク
    		完成
    ArduinoUNOシールド基板 ArduinoUNOとデバイスとの接続のため
    リンク
    		完成
    ┗マーカー用モーター接続基板 マーカー用モーターとArduinoUNO、モータードライバをつなぎ、コネクタをスムーズに取り外しできるようにするため 完成
    RaspberryPiシールド基板 Rasberry Piとデバイスとの接続のため
    リンク
    		完成
    パトランプ 周囲に機体が走行していることを伝え、衝突を防止するため
    リンク
    		完成

    <備考>

  3. 試験内容および試験結果

     　各基板の変更点と試験内容、試験結果を以下に示す。

    　また、本ドキュメントでは動作試験において
    　　1.モジュールから各デバイスに信号を送った際に、その信号の通りにデバイスが動作する
    　　2.各デバイスからの信号をモジュールで受け取ることができる
    　以上の条件を満たしたとき、それが「問題なく動作した」と表現する。
    1. 電源基板
      　作成した電源基板をFig.1として以下に示す。

      Fig.1 エレキ

      Fig.1　電源基板

      <試験内容>
      • 導通試験
        　テスターを使用し、設計図の通りに基板に実装できているか確かめる。
      • 結合試験
        　デバイスを接続して動作させた際に、接続したデバイスが問題なく動作することを確認する。

      <試験結果>
      • 導通試験
        　つながっているべき線のみが全てつながっていることを確認できたため、合格とした。
      • 結合試験
        　各モータ、バッテリ、電源スイッチ、緊急停止スイッチを接続した際に
        　　1.電源スイッチをONにすることで、回路に電流が流れること
        　　2.緊急停止スイッチを押した際に、回路が物理的に遮断されること
        　　3.左右の走行用モーター、白線用モーター、マーカー用モーターが問題なく動作すること
        　以上の3点が確認されたため、合格とした。

    2. ArduinoUNOシールド基板
      　作成したArduinoUNOシールド基板をFig.2として以下に示す。

      Fig.2 エレキ

      Fig.2　ArduinoUNOシールド基板

      <変更点>
      • 詳細設計のピン配置に問題があったため、Table.2からTable.3のように変更した。

      Table.2　ArduinoUNOの接続配線表　(変更前)
      ピン番号 接続デバイス 内容 I/O 備考
      D3 走行用モーター(L) エンコーダB相 IN プルアップ
      D5 走行用モーター(R) エンコーダA相 IN プルアップ、割り込み(CHANGE)
      D7 マーカー用モーター エンコーダB相 IN プルアップ
      D8 マーカー用モーター エンコーダA相 IN プルアップ、割り込み(CHANGE)
      Table.3　ArduinoUNOの接続配線表　(変更後)
      ピン番号 接続デバイス 内容 I/O 備考
      D3 走行用モータ(R) エンコーダA相 IN プルアップ、割り込み(CHANGE)
      D5 走行用モータ(L) エンコーダB相 IN プルアップ
      D7
      D8
      <試験内容>
      • 導通試験
        　テスターを使用し、設計図の通りに実装できているか導通チェックする。
      • 結合試験
        　製作した基板をArduinoUNOと結合した際に、ArduinoUNOに接続したデバイスが問題なく動作することを確認する。

      <試験結果>
      • 導通試験
        　つながっているべき線のみが全てつながっていることを確認できたため、合格とした。
      • 結合試験
        　接続した左右の走行用モーター、白線用モーター、マーカー用モーターが問題なく動作することが確認されたため、合格とした。

    3. マーカー用モーター接続基板
      　作成したマーカー用モーター接続基板をFig.3として以下に示す。

      Fig.3 エレキ

      Fig.3　マーカー用モーター接続基板

      <試験内容>
      • 導通試験
        　テスターを使用し、問題なく実装できているか導通チェックする。
      • 結合試験
        　ArduinoUNO、モータードライバとマーカー用モーターを製作した基板を用いて接続した際、モーターが問題なく動作することを確認する。

      <試験結果>
      • 導通試験
        　つながっているべき線のみが全てつながっていることを確認できたため、合格とした。
      • 結合試験
        　マーカー用モーターが問題なく動作することが確認されたため、合格とした。

    4. RaspberryPiシールド基板
      　　作成したRaspberryPiシールド基板をFig.4として以下に示す。

      Fig.4 エレキ

      Fig.4　RaspberryPiシールド基板

      <変更点>
      • GPSモジュールを接続するために不足していた抵抗とダイオードを追加した。

      <試験内容>
      • 導通試験
        　テスターを使用し、設計図の通りに実装できているか導通チェックする。
      • 結合試験
        　製作した基板をRaspberryPiと結合した際に、接続したスイッチからの信号を受け取ることができるか、 接続したデバイスが問題なく動作するか確認する。

      <試験結果>
      • 導通試験
        　つながっているべき線のみが全てつながっていることを確認できたため、合格とした。
      • 結合試験
        　1.スイッチからの入力を受け取ること
        　2.左右の走行用モーター、白線用モーター、マーカー用モーターが問題なく動作すること
        以上の2点が確認されたため、合格とした。

      <備考>
      • 時間不足により、今回機体上にGPSモジュールと電子コンパスの接続をすることが できなかったため、それらのために用意したピンは使用せずに結合試験を行った。

    5. パトランプ
      　製作したパトランプの写真をFig.5として以下に示す。

      Fig.5 エレキ

      Fig.5　パトランプ
      <試験内容>
      • 導通試験
        　テスターを使用し、設計図の通りに実装できているか導通チェックする。

      <試験結果>
      • 導通試験
        　つながっているべき線のみが全てつながっていることを確認できたため、合格とした。

      <備考>
      • パトランプはMIRS1803が所有していたギヤードモーターと交換したため、統合試験は行わなかった。

  4. 総括

     　MG4になってエレクトロニクスの仕事が減ったことを考慮し、 PMやTL等の他に仕事がある人をメインに構成したメンバーだったが、 標準機や既製品を利用することも多く、スケジュール通りに問題なく進めることができた。
    　ただ、シールド基板のピン配置のミスや、途中からのピンの追加など、我々の 知識不足のために起きた問題によって周りに迷惑をかけてしまったことは反省点である。
    　また、今回の設計ではMOLEXコネクタの配置の間隔が少し狭い部分もあり、配線に時間がかかってしまうこともあった。 メンテナンス性を考えた設計もできてくるようになれば、さらに良い仕事になるだろう。

  5. 各開発報告書のリンク

     　各開発報告書のリンクを以下に示す。
    　・開発完了報告書(全体)
    　・エレクトロニクス開発報告書(このページ)
    　・メカニクス開発報告書
    　・ソフトウェア開発報告書
MIRS DATABASE