エレキ詳細設計書

名称	MIRS2402 エレキ詳細設計書
番号	MIRS2402-ELEC-0001

版数	最終更新日	作成	承認	改訂記事
A01	2024. 11. 01	鈴木孝汰朗　福室颯人　馬場啓士朗　立山悠世		初版

1.はじめに

本ドキュメントはMIRS2402 KBinproject、エレクトロニクスについてのドキュメントである。

全体のシステム構成を以下に示す。

fig1.全体接続図

以下に、緊急停止スイッチ、電圧監視回路、Aruduino、Raspberry　Pi、Jetson nano、の回路図を示す。

緊急停止ボタンと電圧監視回路の回路図を以下に示す。

fig2.緊急停止回路・電圧監視回路　回路図

走行用バッテリーの電圧を分圧を用いてAruduinoが計測可能な５V以下まで引き下げて電圧を監視する。また、２つのコンデンサによって高周波、低周波どちらのノイズも軽減する

Arduinoの回路図を以下に示す。
また、ピンの接続デバイスをtable.1に示す。

fig3.Arduino回路図

table.1 Arduino の接続デバイス　　　　　　　　　　　　　　　

サーボモータを4つPWMピンを用いて使用するため、シールド基盤を改装し3番ピンをサーボモータで使用できるようにする。
降圧のために用いるコンデンサ、コイルの規格はそれぞれ1000μF、150μHである。

RaspberryPiの回路図を以下に示す。
また、ピンの接続デバイスをtable.2に示す。

fig4.Raspberry Pi 回路図

table.2 Raspberry Piの接続デバイス　　

ピン番号/接続方法	表示名	接続デバイス	IN/OUT
4	5V		OUT
5	GPIO3	移動用エンコーダ(左) A相	IN
28	GPIO1	移動用エンコーダ(右) A相	IN
3	GPIO2	移動用エンコーダ(左) B相	IN
27	GPIO0	移動用エンコーダ(右) B相	IN
29	GPIO5	走行用クローラDIR（右）	OUT
31	GPIO6	走行用クローラDIR（左）	OUT
32	GPIO12	走行用クローラPWM（右）	OUT
33	GPIO13	走行用クローラPWM（左）	OUT
イヤフォンジャック、USB		スピーカー	OUT
USB		Arduino
USB		カメラ	OUT

また、ピンの接続デバイスをtable.3に示す。
ソケット通信を用いるため、ピンは使用しない。

table.3 Jetson Nano接続デバイス　　

ピン番号/接続方法	接続デバイス(ピン番号)
USB	LiDAR

使用物品をtable.4に示す。

table.4 使用物品　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

物品名	個数	備考	サイトURL	金額
Raspberry Pi	1	配布されたものを使用
jetson nano	1	鄭先生から借用
スピーカー	1	ブースの備品を使用	モノタロウ
カメラ	1	警備用Webカメラ	ビックカメラ	4950円
カメラ	1	警備用Webカメラブースの備品を使用	モノタロウ
緊急停止ボタン	1	ブースの備品を使用
超音波センサ	4	物体との距離測定、LiDARデータの補完	秋月電子通商	300円
加速度センサ	1	加速度計、ジャイロスコープ、3軸	DigiKey	1656円
7.2Vバッテリー	1	ブースの備品を使用。詳細は表下に記述
サーボモータ	4	ブースの備品を使用	秋月電子
I2Cレベル変換機	1	状況に応じて抵抗のみで実装	秋月電子	250円
DC-DC 降圧コンバータ	1		秋月電子	250円
コンデンサ 1000μF	2		秋月電子	40円
コイル 150μH	1		秋月電子	100円
ショットキーバリアダイオード	1		秋月電子	250円

NASTIMA 7.2v ニッケル水素バッテリー 4000mAh
公称容量:4000mAh 公称電圧:7.2V サイズ:137×48×24mm 重量:約405g 充電電流値：800mA（0.2C）充電時間：6時間充電最大電圧値：8.7V コネクター：タミヤ。