名称 MIRS2201 エレクトロニクス詳細設計書
番号 MIRS2201-ELEC-0001
現在時刻



版数 最終更新日 作成 承認 改訂記事
A01 2022.11.11 石井虹太朗、鈴木早紀 大沼巧 第1版
A02 2022.11.21 鈴木早紀 大沼巧 第2版
A03 2022.12.09 鈴木早紀 第3版
A04
担当:石井虹太朗、勝間田早矢、加藤諒耶、鈴木早紀


-目次-

1. はじめに

本ドキュメントはmirs2201エレクトロニクス詳細設計書である。

2. システム構成

システム構成のブロック図を図1に示す。


図1　システム構成

MIRSMG4Dの標準機に新たに加えた部分は、蛇腹用モータ・エンコーダ・モータドライバ、表示用LED7つ、バーコードリーダ、フォトリフレクタ4つ、タッチセンサ2つ(計3つ)である。
また、標準機のエンコーダについては使用する予定はないが配線は行う。新たに追加する蛇腹用モータのエンコーダは使用予定はなく、接続もしない。
標準機はArduinoだが、Arduino MEGA を使用する。

3. ピン・信号仕様

表1 ピン・信号仕様
arduino mega　ピン配置
名称 ピン番号 I/O
左エンコーダA相 D2 IN
右エンコーダA相 D6 IN
左エンコーダB相 D3 IN
右エンコーダB相 D7 IN
左モータ(DIR) D12 OUT
右モータ(DIR) D9 OUT
左モータ(PWM) D11 OUT
右モータ(PWM) D8 OUT
蛇腹モータ(DIR) D24 OUT
蛇腹モータ(PWM) D4 OUT
LED0 D23 OUT
LED1 D25 OUT
LED2 D27 OUT
LED3 D29 OUT
LED4 D31 OUT
LED5 D33 OUT
LED6 D35 OUT
電圧測定 A5 IN
Raspberry pi ピン配置
名称 ピン番号 I/O
衝突検知タッチセンサ GPIO17 IN
本検知タッチセンサ GPIO27 IN
蛇腹検知タッチセンサ GPIO22 IN
超音波センサ(SDA) GPIO2 IN
超音波センサ(SCL) GPIO3 IN
フォトリフレクタ①(エミッタ) GPIO6 IN
フォトリフレクタ②(エミッタ) GPIO13 IN
フォトリフレクタ③(エミッタ) GPIO19 IN
フォトリフレクタ④(エミッタ) GPIO26 IN

4. 電源ボードの構成

電源ボード周辺の構成を図2に示す。また表2に部品リストを示す。


図2　電源ボードの構成
表2 電源ボード部品リスト
電源ボード部品リスト
名称 個数 型番 接続
電源ボード用基盤 1 電源ボード
スイッチ 1 UB-16H1 電源ボード
緊急停止スイッチ 1 電源ボードとバッテリー間に設置
電圧測定(部品は特になし) 1 2ピン(オス) Arduino MEGAに接続

5. RaspberryPiの構成

RaspberryPi　シールド基盤の構成を図3に示す。また表3に部品リストを示す。


図3　RaspberryPi　シールド基盤の構成
表3 RaspberryPi部品リスト
RaspberryPi部品リスト
名称 個数 型番 仕様書URLなど 購入物品 備考
RaspberryPi用基盤 1 P-11073 商品情報ページ 購入予定(7.購入物品) シールド基盤
ICソケット(変換器) 1 標準機のもの シールド基盤
衝突検知タッチセンサ 1 SS-5GLD 商品情報ページ 標準機のもの シールド基盤から各部へ設置
本検知タッチセンサ 1 SS-01GLP 商品情報ページ 購入予定(7.購入物品) シールド基盤から各部へ設置
蛇腹検知タッチセンサ 1 SS-01GLP 商品情報ページ 購入予定(7.購入物品) シールド基盤から各部へ設置
距離検知超音波センサ 2 標準機のもの シールド基盤から各部へ設置
フォトリフレクタ 4(最大) LBR-127HLD 商品情報ページ 購入予定 シールド基盤から各部のフォトリフレクタ用基盤へ設置
フォトリフレクタ用抵抗 4(最大) シールド基盤から各部のフォトリフレクタ用基盤へ設置
バーコードリーダー 1 53828313 商品情報ページ 購入済 USB(typeA)から各部へ設置
フォトリフレクタの詳細は7. フォトリフレクタ用基板の構成に記載する。

6. Arduino megaの構成

Arduino megaの構成を図4に示す。また表4に部品リストを示す。


図4　Arduino megaの構成
表4 Arduino mega部品リスト
Arduino mega部品リスト
名称 個数 型番 仕様書URLなど 購入物品 接続
Arduino mega用基盤 1 P-04708 商品情報ページ 購入予定(7.購入物品) シールド基盤
左エンコーダ 1 標準機のもの シールド基盤から各部へ設置
右エンコーダ 1 標準機のもの シールド基盤から各部へ設置
左モータ 1 標準機のもの シールド基盤から各部へ設置
右モータ 1 標準機のもの シールド基盤から各部へ設置
蛇腹用モータ 1 シールド基盤から各部へ設置
表示用LED 7 シールド基盤から各部分へ設置
LED用抵抗 7 シールド基盤
電圧測定(部品は特になし) 1 2ピン(オス) シールド基盤から電源ボードへ接続

7. フォトリフレクタ用基板

フォトリフレクタ用基板の詳細設計書を以下に示す。
この基板は、MIRSの最下部へ地面向きに設置し、ライントレース走行を行うためのものである。
MIRS2201エレクトロニクス詳細設計書　フォトリフレクタ

6. 購入物品

MIRS2201のエレクトロニクス詳細設計での購入物品を表7に示す。

表7 購入部品一覧
物品名 型番 単価(税込み) 数量 価格(円) 商品URL
Arduino megaシールド用基板 UB-ARD02 945 1 945 販売ページ
RaspberryPiシールド用基板 RPCB-4B 259 1 259 販売ページ
タッチセンサ SS-01GLP 153 2 306 販売ページ



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