沼津高専 電子制御工学科
MIRS9804エレクトロニクス詳細設計書
MIRS9804-DSGN-0003
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 1999/05/24 村松洋 品川 初版

目次

  1. はじめに
  2. 概要
  3. 構成
    1. 概略ブロック図
    2. 電源系統図
  4. 機能性能
    1. 標準MIRS基板
    2. Power Distributor
  5. インターフェース
    1. VMEバス
    2. CPUボード−MMIボード
    3. IOボード−IPボード（IP Digital48ボード,Rotary encoderボード）
    4. IOボード−Rotary encoder,Touch sensor
    5. IOボード−IOSubボード
    6. IOSubボード−超音波センサ送受信回路
    7. IOSubボード−Motor Power回路
    8. Power Distributor−MMIボード
    9. Power Distributor−VMEラック
    10. Power Distributor−Motor Power回路
    11. Power Distributor−電池
    12. Motor Power回路−Motor
  6. 各部の詳細
    1. 標準MIRS基板
    2. Power Distributor
      1. 外形
      2. 詳細ブロック図
      3. タイミングチャート
      4. 主用部品
      5. 製造仕様書ツリー
  7. 消費電力
  8. 参考資料

１．はじめに

本ドキュメントは、MIRS9804エレクトロニクス部の各回路基板の製造仕様書の作成に必要な事項を述べる。

２．概要

MIRS9804のエレクトロニクス部は、下記の点を除きすべて標準MIRSの回路基板を用いて構成される。標準MIRSでは勝敗判定装置を有していたがこれを廃し、標準MIRSのPower Distributorに停止スイッチを追加する。

３．構成

  1. 概略ブロック図
    図１に概略ブロック図を示す。
    図１．概略ブロック図 ）

  2. 電源系統図
    図２に電源系統図を示す。
    図２．電源系統図

４．機能性能


  1. 標準MIRS基板
    各ボードの詳細
  2. Power Distributor
    Power Distributorは下記の機能を具備する。
注）CPUはAUTOBOOT用のROMを搭載し、RAMのバッテリーバックアップのジャンパ設定を行うこと。

５．インターフェース


超音波センサのインターフェイスをここに示す。
c-1


ＣＮ１（Ｉ／Ｏ　Ｓｕｂボードへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容
1VccINＶｃｃ
2S0IN送信信号
3S1OUT受信信号
4GND-ＧＮＤ
電源ボードのインターフェイスをここに示す。

c-1

ＣＮ１、３（バッテリーへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容
1VinIN+7.2V電源
2GND-ＧＮＤ

c-1

ＣＮ２（ＭＰＣへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容
1VoutOUTモータ用+7.2V電源
2GND-ＧＮＤ

ＣＮ４（ＶＭＥラックへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容
1V+OUT+12V
2GND-ＧＮＤ
3VccOUT+5V
4V-OUT-12V

c-1

ＣＮ５（緊急停止スイッチへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容
1SW1-緊急停止スイッチON/OFF信号
2SW2-
3VccOUTＶｃｃ
4GND-ＧＮＤ

ＣＮ６（マンマシンインターフェイスボードへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容
1OPEN　未使用
2VsigOUT緊急停止スイッチON/OFF信号
3GND-
Ｉ／Ｏ Ｓｕｂボードのインターフェイスをここに示す。

ＣＮ１（ＶＭＥバスへ）
　abc　abc
No.方向内容内容内容No.方向内容内容内容
1　未使用未使用未使用17-GND未使用未使用
2　未使用未使用未使用18　未使用未使用未使用
3　未使用未使用未使用19-GND未使用未使用
4　未使用未使用未使用20　未使用未使用未使用
5　未使用未使用未使用21　未使用未使用未使用
6　未使用未使用未使用22　未使用未使用未使用
7　未使用未使用未使用23　未使用未使用未使用
8　未使用未使用未使用24　未使用未使用未使用
9-GND未使用GND25　未使用未使用未使用
10　未使用未使用未使用26　未使用未使用未使用
11-GND未使用未使用27　未使用未使用未使用
12　未使用未使用未使用28　未使用未使用未使用
13　未使用未使用未使用29　未使用未使用未使用
14　未使用未使用未使用30　未使用未使用未使用
15-GND未使用未使用31　未使用未使用未使用
16　未使用未使用未使用32INVccVccVcc

c-1

ＣＮ２（Ｉ／Ｏボードへ）
No.ピン名称方向内容No.ピン名称方向内容
1PA0IN右PWM方向データ26PA0OUT超音波センサ選択信号
2PA1IN右速度データ 0ビット27PA1OUT超音波センサ選択信号
3PA2IN右速度データ1ビット28PA2INアンダーフロー信号
4PA3IN右速度データ2ビット29PA3　未使用
5PA4IN右速度データ3ビット30PA4INセンサ選択信号
6PA5IN右速度データ4ビット31PA5INセンサ選択信号
7PA6IN右速度データ5ビット32PA6　未使用
8PA7IN右速度データ6ビット33PA7　未使用
9PB0IN左PWM方向データ34PB0OUT赤外線信号
10PB1IN左速度データ0ビット35PB1OUT赤外線信号
11PB2IN左速度データ1ビット36PB2OUT赤外線信号
12PB3IN左速度データ2ビット37PB3OUT赤外線信号
13PB4IN左速度データ3ビット38PB4OUT赤外線信号
14PB5IN左速度データ4ビット39PB5OUT赤外線信号
15PB6IN左速度データ5ビット40PB6OUT赤外線信号
16PB7IN左速度データ6ビット41PB7OUT赤外線信号
17PC0OUT右PWM方向データ42GND-GND
18PC4　未使用43H1OUT超音波割込要求信号
19PC1OUT左PWM方向データ44GND-GND
20PC5　未使用45H2IN超音波送信トリガ
21PC2/Tin　未使用46PC2/TinIN超音波カウンタスタート
22PC5　未使用47H3OUT割込み要求信号
23PC3/ToutINカウンタのCLK48PC3/ToutOUTアンダーフロー信号
24PC7　未使用49H4IN割込み許可信号
25GND-GND50GND-GND

ＣＮ３（超音波センサへ）
No.ピン名称方向内容No.ピン名称方向内容
1VccINVcc9VccINVcc
2S0IN送信信号10S0IN送信信号
3S1OUT受信信号11S1OUT受信信号
4GND-GND12GND-GND
5VccINVcc13VccINVcc
6S0IN送信信号14S0IN送信信号
7S1OUT受信信号15S1OUT受信信号
8GND-GND16GND-GND

ＣＮ４（赤外線センサへ）
No.ピン名称方向内容No.ピン名称方向内容
1I1OUT赤外線信号9I5OUT赤外線信号
2VccINVcc10VccINVcc
3I2OUT赤外線信号11I6OUT赤外線信号
4GND-GND12GND-GND
5I3OUT赤外線信号13I7OUT赤外線信号
6VccINVcc14VccINVcc
7I4OUT赤外線信号15I8OUT赤外線信号
8GND-GND16GND-GND

ＣＮ５（モータ制御ボード）
No.ピン名称方向内容
1VccINVcc
2S0OUT右方向信号
3S1OUT右PWM信号
4S2OUT左方向信号
5S3OUT左PWM信号
マンマシンインターフェイスボードのインターフェイスをここに示す。

ＣＮ１（ＶＭＥバスへ）
　abc　abc
No.方向内容内容内容No.方向内容内容内容
1　未使用未使用未使用17-GND未使用未使用
2　未使用未使用未使用18　未使用未使用未使用
3　未使用未使用未使用19-GND未使用未使用
4　未使用未使用未使用20　未使用未使用未使用
5　未使用未使用未使用21　未使用未使用未使用
6　未使用未使用未使用22　未使用未使用未使用
7　未使用未使用未使用23　未使用未使用未使用
8　未使用未使用未使用24　未使用未使用未使用
9-GND未使用GND25　未使用未使用未使用
10　未使用未使用未使用26　未使用未使用未使用
11-GND未使用未使用27　未使用未使用未使用
12　未使用未使用未使用28　未使用未使用未使用
13　未使用未使用未使用29　未使用未使用未使用
14　未使用未使用未使用30　未使用未使用未使用
15-GND未使用未使用31　未使用未使用未使用
16　未使用未使用未使用32INVccVccVcc

c-1

ＣＮ２（ＭＰＵボードへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容No.ﾋﾟﾝ名称方向内容
1　　未使用21　　未使用
2H1OUT　22PB0OUT4ﾋﾞｯﾄﾃﾞｨｯﾌﾟﾛｰﾀﾘｽｲｯﾁ(0)
3Tin　未使用23　　未使用
4H2IN　24PB1OUT4ﾋﾞｯﾄﾃﾞｨｯﾌﾟﾛｰﾀﾘｽｲｯﾁ(1)
5ToutIN　25　　未使用
6PA0IN7Seg.-LEDdata(0)26PB2OUT4ﾋﾞｯﾄﾃﾞｨｯﾌﾟﾛｰﾀﾘｽｲｯﾁ(2)
7　　未使用27　　未使用
8PA1IN7Seg.-LEDdata(1)28PB3OUT4ﾋﾞｯﾄﾃﾞｨｯﾌﾟﾛｰﾀﾘｽｲｯﾁ(3)
9　　未使用29　　未使用
10PA2IN7Seg.-LEDdata(2)30PB4INﾃｽﾄ信号入力
11　　未使用31　　未使用
12PA3IN7Seg.-LEDdata(3)32PB5OUTﾃｽﾄ信号出力
13　　未使用33　　未使用
14PA4IN7Seg.-LED選択(下位)34PB6OUT緊急停止スイッチON/OFF信号
15　　未使用35　　　未使用
16PA5IN7Seg.-LED選択(上位)36PB7　未使用
17　　未使用37　　未使用
18PA6INRed-LED38H3　未使用
19　　未使用39　　未使用
20PA7INGreen-LED40H4OUT　

ＣＮ３（電源ボードへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容
1OPEN　未使用
2VsigIN緊急停止スイッチON/OFF信号
3GND-
モータ制御ボードのインターフェイスをここに示す。

ＣＮ１（Ｉ／Ｏ　Ｓｕｂボードへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容
1VccINＶｃｃ
2S0IN右方向信号
3S1IN右PWM信号
4S2IN左方向信号
5S3IN左PWM信号

ＣＮ２（電源ボードへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容
1VinINモータ用+7.2V電源
2GND-ＧＮＤ

ＣＮ３、４（モータへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容
1VoutOUTモータ用+6V電源
2GND-ＧＮＤ
ロータリーエンコーダボードのインターフェイスをここに示す。

Ｊ３（Ｉ／Ｏボードへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容No.ﾋﾟﾝ名称方向内容
1GND-ＧＮＤ26GND-ＧＮＤ
2CLKINｸﾛｯｸ(8MHz)27VccIN+5V
3BRESET*INCPUﾘｾｯﾄ信号28PWR*INRead,Write Select
4D00-ﾃﾞｰﾀ0ﾋﾞｯﾄ29IDA*INID PROM Select
5D01-ﾃﾞｰﾀ1ﾋﾞｯﾄ30H1INhigh level入力
6D02-ﾃﾞｰﾀ2ﾋﾞｯﾄ31MEMSELA*INMemory R,W Cycle信号
7D03-ﾃﾞｰﾀ3ﾋﾞｯﾄ32H2INhigh level入力
8D04-ﾃﾞｰﾀ4ﾋﾞｯﾄ33INTSELA*INInterrupt Cycle信号
9D05-ﾃﾞｰﾀ5ﾋﾞｯﾄ34H3INhigh level入力
10D06-ﾃﾞｰﾀ6ﾋﾞｯﾄ35IOSELA*INI/O Cycle信号
11D07-ﾃﾞｰﾀ7ﾋﾞｯﾄ36H4INhigh level入力
12D08-未使用37ADDR1INAddress1ﾋﾞｯﾄ
13D09-未使用38H5INhigh level入力
14D10-未使用39ADDR2INAddress2ﾋﾞｯﾄ
15D11-未使用40H6INhigh level入力
16D12-未使用41ADDR3INAddress3ﾋﾞｯﾄ
17D13-未使用42IRQA0*OUTInterrupt信号(割込みﾚﾍﾞﾙ4)
18D14-未使用43ADDR4INAddress4ﾋﾞｯﾄ
19D15-未使用44IRQA1*OUTInterrupt信号(割込みﾚﾍﾞﾙ5)
20BS0*INﾊﾞｲﾄﾘｾｯﾄ(下位)45ADDR5INAddress5ﾋﾞｯﾄ
21BS1*INﾊﾞｲﾄﾘｾｯﾄ(上位)46H7INhigh level入力
22V-IN-12V47ADDR6INAddress6ﾋﾞｯﾄ
23V+IN+12V48ACKA*OUTAcknowledge
24VccIN+5V49+5PSTBTIN未使用
25GND-ＧＮＤ50GND-ＧＮＤ

Ｊ５（Ｉ／Ｏボードを通過し、ロータリエンコーダ・タッチセンサへ） <
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容No.ﾋﾟﾝ名称方向内容
1GND-ＧＮＤ26GND-ＧＮＤ
2GND-ＧＮＤ27RRaIN右ﾛｰﾀﾘｰｴﾝｺｰﾀﾞa相信号
3GND-ＧＮＤ28GND-ＧＮＤ
4GND-ＧＮＤ29RRbIN右ﾛｰﾀﾘｰｴﾝｺｰﾀﾞb相信号
5GND-ＧＮＤ30GND-ＧＮＤ
6GND-ＧＮＤ31VccOUTＶｃｃ
7GND-ＧＮＤ32GND-ＧＮＤ
8GND-ＧＮＤ33RLaIN左ﾛｰﾀﾘｰｴﾝｺｰﾀﾞa相信号
9GND-ＧＮＤ34GND-ＧＮＤ
10GND-ＧＮＤ35RLbIN左ﾛｰﾀﾘｰｴﾝｺｰﾀﾞb相信号
11GND-ＧＮＤ36GND-ＧＮＤ
12GND-ＧＮＤ37VccOUTＶｃｃ
13GND-ＧＮＤ38GND-ＧＮＤ
14GND-ＧＮＤ39TRs*IN右ﾀｯﾁｾﾝｻON信号
15GND-ＧＮＤ40GND-ＧＮＤ
16GND-ＧＮＤ41TRr*IN右ﾀｯﾁｾﾝｻOFF信号
17GND-ＧＮＤ42GND-ＧＮＤ
18GND-ＧＮＤ43TMs*IN中央ﾀｯﾁｾﾝｻON信号
19GND-ＧＮＤ44GND-ＧＮＤ
20GND-ＧＮＤ45TMr*IN中央ﾀｯﾁｾﾝｻOFF信号
21GND-ＧＮＤ46GND-ＧＮＤ
22GND-ＧＮＤ47TLs*IN左ﾀｯﾁｾﾝｻON信号
23GND-ＧＮＤ48GND-ＧＮＤ
24GND-ＧＮＤ49TLr*IN左ﾀｯﾁｾﾝｻOFF信号
25GND-ＧＮＤ50GND-ＧＮＤ
赤外線周辺回路のインターフェイスをここに示す。

ＣＮ１（Ｉ／Ｏ　Ｓｕｂボードへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容備考
1SiOUT赤外線受光信号変調後
2VccIN　　
3Si+1OUT赤外線受光信号変調後
4GND-　　

c-1

ＣＮ２，３（赤外線センサへ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容備考
1VoIN赤外線受光信号変調前
2GND-　　
3VccOUT　　

赤外線センサのインターフェイスをここに示す。

c-1

ＣＮ１（赤外線周辺回路へ）
No.ﾋﾟﾝ名称方向内容備考
1VoOUT赤外線受光信号変調前
2GND-　　
3VccIN　　
  • IOSubボード−Motor Power回路
  • Power Distributor−VMEラック
  • Power Distributor−MMIボード
  • Power Distributor−Motor Power回路
  • Power Distributor−電池
  • Motor Power回路−Motor

    ６．各部の詳細

    1. 標準MIRS基板
      各ボードの詳細
    2. Power Distributor
      1. 外形

        電源ボードの実装図


        電源ボードの実装図を図６．１に示す。

        図6.1電源ボードの実装図

        回路実装

        基板配置図を以下の図6.2- 図6.4に示す。

        図6.2　基板配置図(Power Distributor/1)
        4KB

        図6.3　基板配置図(Power Distributor/2)
        4KB

        コネクタの品名

        CN1:MOLEX（53259-0220)：9.1 × 14.2 (mm)
        CN2:MOLEX（53259-0220)：9.1 × 14.2 (mm)
        CN3:MOLEX（53259-0220)：9.1 × 14.2 (mm)
        CN4:MOLEX（53259-0420)：16.1× 14.2 (mm)
        CN5:MOLEX（5046-04A） ：9.5 × 13.3 (mm)
        CN6:MOLEX（5046-03A） ：7.0 × 13.3 (mm)

        　このボードはＶＭＥラックに直接搭載する事を考えて作られている。次に、ＶＭＥラックへの搭載方法について示す。

        　固定用のアルミ板を基板のねじ穴に取り付ける。ＶＭＥラックの裏のねじ穴に図３−７のように固定用のアルミ板を固定する事で基板を固定する。

        図6.4　取付実装図
        6KB


      2. 詳細ブロック図
        図6.5 Power Distributor詳細ブロック図

      3. 主用部品

        部品番号部品商品名個数
        　片面フェノール基板250*204mm1
        IC1低損失レギュレータSTR9005(サンケン)1
        U1DC-DCコンバータZUW3 0512(COSEL)1
        C1積層セラミック・コンデンサ3341
        C2電解コンデンサ4.7μF/25V1
        C3,C4電解コンデンサ10μF/25V2
        R1抵抗390Ω1
        R2抵抗620Ω1
        R3抵抗330Ω1
        D3,D4ダイオード10D-1相当2
        SW1(D1)スイッチUB-15SKP1M(NKK)1
        SW2(D2)スイッチUB-16SKP1R(NKK)1
        RY1リレーG2VN-237P(オムロン)1
        RY2リレーG6B-1174P-US(オムロン)1
        　スイッチ・ボタンAT-4074C(NKK)2
        　スイッチ・レンズAT-4075M(NKK)1
        　スイッチ・レンズAT-4075R(NKK)1
        　レギュレータ用放熱板T220R41-25(水谷)1
        CN1〜CN32ピン・コネクタ53259-0220(MOLEX)3
        CN44ピン・コネクタ53259-0420(MOLEX)1
        CN53ピン・コネクタ5046-03A(MOLEX)1
        P1,P2マイクロスイッチSS-5GLD(オムロン)2
      4. 製造仕様書ツリー Power Distributor基板製造仕様書ツリー
        • Power Distributor基板製造仕様書（MIRS9804-PRDT-0001）
          • Power Distributor基板組み立て図（MIRS9804-PRDT-0002）
            • Power Distributor PWD(基板)（MIRS9804-PRDT-0003）
              1. 両面銅箔基板（100x100)（購入品）
              2. CAMデータ（MIRS9804-PRDT-0004）
            • IC、抵抗などの部品
            • 改造仕様書（MIRS9804-PRDT-0005）
              1. Power Distributor外形改造図（MIRS9804-PRDT-0005）
              2. Power Distributor基板パターン切断図（MIRS9804-PRDT-0006）
              3. Power Distributor基板布線表（MIRS9804-PRDT-0007）
          • Power Distributor基板取扱説明書（MIRS9804-DOCS-0004）
            • Power Distributor回路図（MIRS9804-DOCS-0001）
            • Power Distributor基板外形図（MIRS9804-CUIR-0002）
            • Power Distributor基板パターン図（MIRS9804-DOCS-0003）
          • Power Distributor基板試験仕様書（MIRS98SF-TEST-0001）
            • Power Distributor回路図（MIRS9804-DOCS-0001）
            • Power Distributor基板外形図（MIRS9804-CUIR-0002）
            • Power Distributor基板パターン図（MIRS9804-DOCS-0003）

    ７．消費電力

    関連文書