沼津高専 電子制御工学科
MIRSATLM 電子回路基板設計書
MIRSATLM-DSGN-0003
改訂記録
版数 作成日 作成者 承認 改訂内容
A01 2000.6.23 島村 章俊 長澤 正氏
初版

目次

  1. はじめに
  2. 回路構成
    1. 回路構成図
    2. 機能性能概略
    3. 回路部品の入手方法
  3. バックプレーン
    1. 仕様
    2. 外観
  4. CPUボード
    1. 仕様
  5. フラッシュディスク
    1. 仕様
  6. テンキー
    1. 仕様
    2. 外観
  7. FPGAボード
    1. 機能概要
    2. 構成
    3. モジュール間インターフェース
      1. ISAバス
      2. アドレスデコーダ
      3. 液晶ディスプレイ制御モジュール
      4. モータパワー制御モジュール
      5. ロータリーエンコーダ制御モジュール
      6. 超音波センサ信号処理モジュール
      7. タッチセンサ、赤外線センサ、パワーオン信号処理モジュール
      8. 入出力コネクタ
    4. ソフトウェアビジビリティ
      1. 液晶ディスプレイ制御モジュール
      2. モータパワー制御モジュール
      3. ロータリーエンコーダ制御モジュール
      4. 超音波センサ信号処理モジュール
      5. タッチセンサ、赤外線センサ、パワーオン信号処理モジュール
  8. ドーターボード
    1. 機能概要
    2. 構成
    3. 外形
  9. タッチセンサ
    1. 機能概要
    2. 外形
  10. 赤外線センサボード
    1. 機能概要
  11. 超音波センサボード
    1. 機能概要
    2. 構成
    3. 外形
  12. ロータリーエンコーダ
    1. 仕様
    2. 外形
  13. 液晶ディスプレイボード
    1. 仕様
    2. 外形
  14. モータパワー制御ボード
    1. 機能概要
  15. 電源ボード
    1. 機能概要
    2. 構成
    3. 外形
  16. 物理インターフェース
    1. ISAラック
    2. バックプレーン - フラッシュディスク
    3. バックプレーン - 電源ボード
    4. CPUボード - パーソナルコンピュータ
    5. CPUボード - フラッシュディスク
    6. CPUボード - テンキー
    7. FPGAボード - ドーターボード
    8. FPGAボード - 液晶ディスプレイボード
    9. ドーターボード - タッチセンサ
    10. ドーターボード - 赤外線センサボード
    11. ドーターボード - 超音波センサボード
    12. ドーターボード - ロータリーエンコーダ
    13. ドーターボード - モータパワー制御ボード
    14. ドーターボード - 電源ボード
    15. モータパワー制御ボード - 電源ボード
    16. モータパワー制御ボード - モータ
    17. 電源ボード - バッテリ
  17. システム試験

  1. はじめに
  2. 本文書はATLMIRSで使用される電子回路部品の機能性能、インタフェースと、新しく製造する基板の仕様を記述するATLMIRS電子回路部の設計書である。

  3. 回路構成
    1. 回路構成図

      Figure.2_a 回路構成図 (signal.jpg)

    2. 回路部品機能性能概略

      ATLMIRSにおける回路部品の機能性能概略を以下に記す。

      • システムの基本部分としてPC/AT互換のパーソナルコンピュータを使用する。
      • バックプレーンとして4スロットのISAバスを使用する。
      • イーサネットケーブルを使用してネットワークに接続することができる。
      • ATLMIRS固有の入出力機能の制御をFPGAボードとドーターボードによって実現する。
      • ATLMIRSで使用する全ソフトウェア、及びFPGAボードの回路情報は全てフラッシュディスクに保存する。
      • センサ機能として6個のタッチセンサ、6個の赤外線センサ、4個の超音波センサ、2個のロータリーエンコーダを有する。
      • マンマシンインターフェースの入力装置としてテンキー、出力装置として液晶ディスプレイを有する。
      • 駆動系の速度制御をPWM制御によって行う。
      • 電源として7.2Vニッカド充電電池2個を使用し、その内のひとつは+5Vに変換してから回路系電源として電子回路部に供給し、もうひとつは駆動系電源として7.2Vのまま緊急停止機能を介してモータに供給する

    3. 回路部品の入手方法

      購入する回路部品

      バックプレーン(AT-09-4T)
      CPUボード(AMD80486DX5)
      フラッシュディスク(FD064-026B)
      テンキー(TK-LP2SMSV)
      FPGAボード(D40-10-208) (*注 1)
      液晶ディスプレイボード (*注 2)
      *注 1 ボードを購入し、ボード内のFPGAチップに回路機能を構成する
      *注 2 組立キットを購入し組立を行う

      新しく製造する回路部品

      FPGAボード(D40-10-208) (*注 1)
      超音波センサ信号処理回路
      ドーターボード
      電源ボード
      *注 1 ボードを購入し、ボード内のFPGAチップに回路機能を構成する

      VME-MIRSから流用する回路部品

      赤外線センサボード
      タッチセンサ(マイクロスイッチ)
      ロータリーエンコーダ
      モータパワー制御ボード
      モータ

  4. バックプレーン
    1. 仕様
      バックプレーンにはISAバス(AT-09-4T)を使用する。このボードの詳細仕様を下表に記す。

      Table.3_a バックプレーンの仕様

      名称
      AT-09-4T
      スロット数
      4
      外形寸法
      167mm x 95mm
      必要電源
      +5V , GND
      販売元
      日本データシステム株式会社

    2. 外観

      Figure.3_b バックプレーンの外観 (bp.jpg)

  5. CPUボード
    1. 仕様
      Table.4_a CPUボードの仕様
      名称
      NEAT-460
      CPU
      AMD80486DX5
      CLOCK
      133MHz
      外形寸法
      142mm x 183mm
      販売元
      日本データシステム株式会社

      ※詳細仕様は取扱説明書参照。

  6. フラッシュディスク
    1. 仕様
      Table.5_a フラッシュディスクの仕様
      名称
      FD064-026B
      容量
      64KB
      コネクタ形状
      40ピンIDEコネクタ
      外形寸法
      28.8mm x 55.2mm x 8mm
      必要電源
      +5V , GND
      製造元
      PQI

      ※詳細仕様は取扱説明書参照。

  7. テンキー
    1. 仕様
      Table.6_a テンキーの仕様
      名称
      LUNARIS TK-LP2SMSV
      外形寸法
      W74mm x D112.5mm x H23.1mm(突起物含まず)
      ケーブル長
      0.5m
      製造元
      エレコム株式会社

      ※詳細仕様は取扱説明書及びエレコム株式会社ホームページ(http://www.elecom.co.jp)参照。

    2. 外観

      Figure.6_b テンキーの外観 (lunaris.jpg)

  8. FPGAボード
    1. 機能概要
      FPGAボードに関する詳細はマイコンビルダー取扱説明書参照。

      ATLMIRSではFPGAボードを使って以下の機能を実現する。

      • タッチセンサ信号の処理
      • 赤外線センサ信号の処理
      • パワーオン信号の処理
      • 超音波センサ信号の処理
      • ロータリーエンコーダ信号の処理
      • 液晶表示ディスプレイ制御信号の処理
      • モータパワー制御信号の処理
      • ハードウェア割り込み処理
      • 上記の各入出力機能の制御

    2. 構成

      Figure.7_b FPGAボードのブロック図 (fpga_b.jpg)

      1. アドレスデコーダ : 16bitのアドレスデータからモジュールセレクタ信号を作り出し、AEN信号に合わせて各モジュールに出力する。また、各モジュールが16bitのデータ入出力を行えるように IOCS16 信号を制御する。
      2. 液晶ディスプレイ制御モジュール : CPUから送られてくる8bitの液晶ディスプレイボード制御信号の出力制御を行う。
      3. モータパワー制御モジュール : CPUから送られてくる速度データをPWM変換し、同じくCPUから送られてくる方向データと共に出力する。
      4. ロータリーエンコーダ制御モジュール : ドーターボードに搭載されているロータリーエンコーダカウント回路の制御信号の出力制御と8bitのロータリーエンコーダカウント値の入力制御を行う。
      5. 超音波センサ信号処理モジュール : CPUから超音波センサ選択信号を受けると、2bitの超音波センサ選択信号、超音波の送信信号となる幅0.4[ms]、周波数約40[kHz]のパルスと、回りこみ除去回路へのタイミングパルスである受信タイミング信号を出力する。又、超音波センサから受信信号を受けとると、割り込み信号を、割り込み信号のリセットを行うまでCPUへ出力し続ける。
      6. タッチセンサ、赤外線センサ、
      パワーオン信号処理モジュール
      : 赤外線センサボードから送られてくる断続的なパルス信号の引き伸ばしを行う。
      6bitの赤外線センサ信号、6bitのタッチセンサ信号、1bitのパワーオン信号を16bitのTIP信号としてCPUに出力する。
      上記の3種類の信号に変化が生じた時に、CPUから割り込みリセット信号が来るまでCPUに割り込み信号を出力する。
      7. ダミーモジュール : ISAバスの信号の内、ATLMIRS用の各モジュールで使用しない信号をハイインピーダンスにする。

    3. モジュール間インターフェース
      1. ISA バス
        ISA バスのインターフェースについては ISA バスの仕様書、およびマイコンビルダーの仕様書を参照のこと。

      2. アドレスデコーダ
        Table.7_c_2 アドレスデコーダのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        SA 0 to 15
        IN
        16bit アドレスバス
        AEN
        IN
        アドレス開放
        IOCS16
        OUT
        16bit I/Oサイクルに 1 ウェイトで応答
        ADD_LCD
        OUT
        LCD_Mセレクタ信号
        ADD_MPC
        OUT
        MPC_Mセレクタ信号
        ADD_RE
        OUT
        RE_Mセレクタ信号
        ADD_USS
        OUT
        USS_Mセレクタ信号
        ADD_TIP
        OUT
        TIP_Mセレクタ信号

      3. 液晶ディスプレイ制御モジュール
        Table.7_c_3 液晶ディスプレイ制御モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        SD 0 to 15
        IN
        16bit データバス
        IOR
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        IOW
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        RESET
        IN
        システム・リセット
        CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        RS
        OUT
        レジスタ・セレクト
        R/W
        OUT
        リード・ライト
        E
        OUT
        イネーブル信号
        DB 0 to 7
        INOUT
        入出力データ

      4. モータパワー制御モジュール
        Table.7_c_4 モータパワー制御モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        SD 0 to 15
        IN
        16bit データバス
        IOR
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        IOW
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        RESET
        IN
        システム・リセット
        CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        R_DIR
        OUT
        右方向信号。オープンコレクタ出力
        R_PWM
        OUT
        右PWM信号。オープンコレクタ出力
        L_DIR
        OUT
        左方向信号。オープンコレクタ出力
        L_PWM
        OUT
        左PWM信号。オープンコレクタ出力

      5. ロータリーエンコーダ制御モジュール
        Table.7_c_5 ロータリーエンコーダ制御モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        SD 0 to 15
        IN
        16bit データバス
        IOR
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        IOW
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        RESET
        IN
        システム・リセット
        CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        RE_CS
        OUT
        チップセレクト
        RE_XY
        OUT
        Xカウンタ・Yカウンタ選択
        RE_UL
        OUT
        カウントデータ上位・下位選択
        RE_RX
        OUT
        Xカウンタリセット
        RE_RY
        OUT
        Yカウンタリセット
        RE_D 0 to 7
        IN
        カウントデータ

      6. 超音波センサ信号処理モジュール
        Table.7_c_6 超音波センサ信号処理モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        SD 0 to 15
        IN
        16bit データバス
        IOR
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        IOW
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        RESET
        IN
        システム・リセット
        CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        IRQ3
        OUT
        割り込み要求。オープンコレクタ出力
        U0
        OUT
        送信信号
        U1
        IN
        受信信号
        UA,UB
        OUT
        超音波センサ選択信号
        UTIM
        OUT
        受信タイミング信号

      7. タッチセンサ、赤外線センサ、パワーオン信号処理モジュール
        Table.7_c_7 タッチセンサ、赤外線センサ、パワーオン信号処理モジュールのインターフェース
        信号名
        I/O
        機能
        SD 0 to 15
        IN
        16bit データバス
        IOR
        IN
        I/Oリード・ストローブ
        IOW
        IN
        I/Oライト・ストローブ
        RESET
        IN
        システム・リセット
        CLK
        IN
        システム・クロック 8MHz デューティ50%
        IRQ6
        OUT
        割り込み要求。オープンコレクタ出力
        PO
        IN
        パワーオン信号
        TS 1 to 6
        IN
        タッチセンサ信号
        IRS 0 to 6
        IN
        赤外線センサ信号

      8. 入出力コネクタ
        入出力コネクタのインターフェースはFPGAボード - ドーターボード間物理インターフェースを参照。

    4. ソフトウェアビジビリティ
      1. 液晶ディスプレイ制御モジュール
        Table.7_d_1_1 液晶ディスプレイ制御モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        0100H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        0
        0
        0
        0
        1
        W
        表示画面をクリア後、アドレスカウンタにDD RAMの0番地をセットする。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        0
        0
        0
        1
        *
        W
        アドレスカウンタにDD RAMの0番地をセットする。
        シフトしていた表示も元に戻るが、この時DD RAMの内容は変化しない。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        0
        0
        1
        I/D
        S
        W
        データ書き込みおよびデータ読み出し時にカーソルの進む方向、
        表示をシフトするかどうかの設定を行う。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        0
        1
        D
        C
        B
        W
        全表示のON/OFF(D)、カーソルのON/OFF(C)、
        カーソル位置の文字のブリンク(B)をセットする。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        0
        1
        S/C
        R/L
        *
        *
        W
        DD RAMの内容を変えずカーソルの移動、表示のシフト動作を行う。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        0
        1
        DL
        N
        F
        *
        *
        W
        インターフェース長(DL)、表示桁数(N)、文字フォント(F)を設定する。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        0
        1
        Acc
        W
        CG RAMのアドレスをセットする。この後送受するのはDD RAMのデータ。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        1
        Add
        W
        DD RAMのアドレスをセットする。この後送受するのはDD RAMのデータ。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        BF
        AC
        R
        内部動作中を示すビジーフラグ(BF)およびアドレスカウンタの内容を読み出す。
        0102H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        Write Data
        W
        DD RAMまたはCG RAMにデータを書き込む。
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        Read Data
        R
        DD RAMまたはCG RAMにデータを読み出す。

        * I/D ・・・ '1' : インクリメント '0' : デクリメント * S ・・・ '1' : 表示のシフトを行う '0' : 表示のシフトを行わない
        * S/C ・・・ '1' : 表示のシフト '0' : カーソルの移動 * R/L ・・・ '1' : 右シフト
        * DL ・・・ '1' : 8bit '0' : 4bit * N ・・・ '1' : 2行目 '0' : 1行目
        * F ・・・ '1' : 5 x 10ドット '0' : 5 x 7ドット * BF ・・・ '1' : 内部動作中 '0' : インストラクション受付可
        * DD RAM ・・・ 表示データRAM * CG RAM ・・・ キャラクタジェネレータRAM
        * Acc ・・・ CG RAMのアドレス * Add ・・・ DD RAMのアドレス、カーソル番地に対応する
        * AC ・・・ DD RAM、CG RAMの両方に用いるアドレスカウンタ
        * Writeデータ , Readデータ ・・・ 以下の文字コード表を参照

        Table.7_d_1_2 文字コード表

      2. モータパワー制御モジュール
        Table.7_d_2 モータパワー制御モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        0110H
        * * * * * * * * L26 L25 L24 L23 L22 L21 L20 LD W
        方向データ、速度データから方向信号、PWM信号を生成する。
        * * * * * * * * L26 L25 L24 L23 L22 L21 L20 LD R バッファの内容を送る。(ラッチされているか確認するため)
        0112H
        * * * * * * * * R26 R25 R24 R23 R22 R21 R20 RD W 方向データ、速度データから方向信号、PWM信号を生成する。
        * * * * * * * * R26 R25 R24 R23 R22 R21 R20 RD R
        バッファの内容を送る。(ラッチされているか確認するため)

        * L2X ・・・ 左速度データ * R2X ・・・ 右速度データ
        * LD ・・・ '1' : 左タイヤ正転 '0' : 左タイヤ逆転 * RD ・・・ '1' : 右タイヤ正転 '0' : 右タイヤ逆転

      3. ロータリーエンコーダ制御モジュール
        Table.7_d_3 ロータリーエンコーダ制御モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        0120H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        RY
        RX
        CS
        XY
        UL
        W
        ドーターボード上のロータリーエンコーダカウント用 IC μPD4701 の動作制御を行う
        0122H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        D27
        D26
        D25
        D24 or D212
        D23 or D211
        D22 or D210
        D21 or D29
        D20 or D28 R
        ロータリーエンコーダのカウント値を読みこむ

        * UL ・・・ '1' : 上位バイトを選択 '0' : 下位バイトを選択 * XY ・・・ '1' : Yカウンタを選択 '0' : Xカウンタを選択
        * RX ・・・ '1' : Xカウンタのリセット * CS ・・・ '1' : REカウントデータ出力ピンをハイインピーダンスにする '0' : REカウントデータ出力ピンをアクティブにする
        * RY ・・・ '1' : Yカウンタのリセット * D2X ・・・ : ロータリーエンコーダカウント値

      4. 超音波センサ信号処理モジュール
        Table.7_d_4 超音波センサ信号処理モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        0130H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        21
        20
        W
        D1,D0で選択したセンサに40μsecの間送信信号を送信する。
        0132H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        M
        R
        W
        超音波センサモジュールの割り込み信号(IRQ3)のマスク、アンマスク、リセットを行う。

        * M ・・・ '1' : 割り込み信号のマスク '0' : 割り込み信号のアンマスク * R ・・・ '1' : 割り込み信号のリセット

      5. タッチセンサ、赤外線センサ、パワーオン信号処理モジュール
        Table.7_d_5 タッチセンサ、赤外線センサ、パワーオン信号処理モジュールのソフトウェアビジビリティ
        アドレス
        D15
        D14
        D13
        D12
        D11
        D10
        D9
        D8
        D7
        D6
        D5
        D4
        D3
        D2
        D1
        D0
        R/W
        機能説明
        140H
        PO
        '0'
        TS5
        TS4
        TS3
        TS2
        TS1
        TS0
        '0'
        '0'
        IRS5
        IRS4
        IRS3
        IRS2
        IRS1
        IRS0
        R
        POはパワーオン信号、TS*はタッチセンサ、
        IRS*は赤外線センサの状態をそれぞれ示す。
        0142H
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        *
        M
        R
        W
        TIP_Mの割り込み信号(IRQ6)のマスク、アンマスク、リセットを行う。

        * PO , TS* , IRS* ・・・ '1' : ON '0' : OFF * M ・・・ '1' : 割り込み信号のマスク '0' : 割り込み信号のアンマスク
        * R ・・・ '1' : 割り込み信号のリセット

  9. ドーターボード
    1. 機能概要
      ドーターボードはFPGAボードの補助ボードであり、以下の機能を有する。

      • ドーターボードを通してFPGAボードにつながる各基板に電源(5V GND)を供給する。
      • 液晶ディスプレイボードのコントラストアドジャストを行う。
      • タッチセンサ(マイクロスイッチ)から入力されるスイッチ入力のチャタリング除去を行う。
      • 超音波センサ選択信号によって選択された超音波センサをFPGAボードの超音波センサ信号処理モジュールに接続する。
      • NEC製 IC μPD4701 を用いてロータリーエンコーダから送られるエンコード信号のカウントを行う。
      • FPGAボードから送られてくるMPC信号を用いて、MPCボードのフォトカプラを動作させる。
      • PDボードから送られてくる駆動系電源ON信号からパワーオン信号を作ってFPGAボードに出力する。

    2. 構成
            

      Figure.8_b ドーターボードのブロック図 (db_b.jpg)        Figure.8_c ドーターボードの電源系統図 (db_p.jpg)
      * コネクタ - ブロック間の各信号は物理インターフェース参照。

      1. LCDコントラストアドジャスト回路 : ボリウムを用いてLCDボードの液晶ディスプレイのコントラストアドジャストを行う。また、その他の信号を素通りさせることでFPGAボードのジャンパとしての機能を持つ。
      2. パワーオン信号処理回路 : PDボードから送られてくる駆動系電源ON信号を用いてフォトカプラを動作させ、その出力信号をパワーオン信号としてFPGAボードに出力する。
      3. 超音波センサ選択回路 : マルチプレクサの制御信号に超音波センサ選択信号を入れることにより、ATLMIRSの4つの超音波センサとFPGAボードの超音波センサ信号処理モジュールの接続制御を行う。
      4. タッチセンサ入力チャタリング除去回路 : タッチセンサ(マイクロスイッチ)から入力されるスイッチ入力のチャタリング除去を行いタッチセンサ信号としてFPGAボードに出力する。
      5. ロータリーエンコーダ・カウント回路 : NEC製 IC μPD4701 を用いて、左右のモータに取り付けられた2個のロータリーエンコーダから送られるエンコード信号のカウントを行う。
      6. モータパワーコントロール信号処理回路 : FPGAボードからオープンコレクタ出力として送られてくるMPC信号に抵抗を介すことで、MPCボードのフォトカプラを動作させる。

    3. 外形

      Figure.8_d ドーターボードの外形図 (コネクタに付いている丸印はコネクタの1pinを示す)(db_g.jpg WIN CAD形式 db_g.zwd)

  10. タッチセンサ
    1. 機能概要
      タッチセンサはマイクロスイッチとスイッチ押下機能で構成される。

    2. 外形

      Figure.9_b マイクロスイッチの外形図 (ts_g.jpg)

  11. 赤外線センサボード
    1. 機能概要
      赤外線センサボードはVME-MIRSと同一の物を使用する。
      赤外線センサボードの詳細は赤外線センサボード製造仕様書(MIRSDBMD-SBRD-0500)を参照。

  12. 超音波センサボード
    1. 機能概要
      超音波センサボードは以下の性能を有する。
      • 入力された送信信号を増幅してからスピーカに入力し超音波を送信する。
      • 目標物に撥ね返り戻ってきた超音波をマイクにより受信し電気信号に変換する。
      • 上記の受信信号を増幅する。
      • 受信信号の回り込み成分を除去してから出力する。

    2. 構成

      Figure.11_b 超音波センサボードのブロック図 (uss_b.jpg)

      1. 超音波送信回路 : 送信信号を増幅してスピーカ(SPK)に送る。
      2. 超音波受信回路 : マイク(MIC)から送られる電気信号を増幅し半波整流を行う。
      3. 回り込み除去回路 : 受信タイミング信号(UTIM)を用いて超音波受信回路から送られる信号から回り込み成分を除去する。

    3. 外形

      Figure.11_c 超音波センサボードの外形図 (uss_g.jpg WIN CAD形式 uss_g.zwd)

  13. ロータリーエンコーダ
    1. 仕様
      ロータリーエンコーダはVME-MIRSと同一の物(maxon 3419)を使用する。

      Table.12_a ロータリーエンコーダ(maxon 3419)の仕様
      供給電圧 5V±10%
      出力信号 TTLコンパチブル
      立ち上がり時間 200ns
      下降時間 50ns
      チャンネル数 2(a,b)
      カウント/回転 100
      使用温度範囲 -20/+85℃
      コード・ホイール慣性モーメント ≦0.05gcm2
      最大加速度 250000rads-2
      最大出力電流/チャンネル 5mA
      位相差 90°e±45°e
      最大周波数 20kHz


      Figure.12_a ロータリーエンコーダの特性 (re.jpg)

    2. 外形

      Figure.12_b ロータリーエンコーダの外形 (re_g.jpg)

  14. 液晶ディスプレイボード
    1. 仕様
      Table.13_a 液晶ディスプレイボードの仕様
      名称
      SC1602BS
      液晶ディスプレイ名称
      DMC-16202
      外形寸法
      W85.0mm x D30.0mm x H8.8mm
      表示領域
      W66.0mm x D16.0mm
      表示可能文字数
      16 x 2文字
      キャラクタサイズ
      2.96mm x 5.56mm
      販売元
      秋月電子
      液晶製造元
      OPTREX株式会社

      ※詳細仕様は取扱説明書参照。

    2. 外形

      Figure.13_b 液晶ディスプレイの外形 (lcd_g.jpg WIN CAD形式 lcd_g.zwd)

  15. モータパワー制御ボード
    1. 機能概要
      モータパワー制御ボードはVME-MIRSと同一の物を使用する。
      モータパワー制御ボードの詳細はモータパワー制御ボード製造仕様書(MIRSDBMD-SBRD-0800)を参照。

  16. 電源ボード
    1. 機能概要
      電源ボードは以下の性能を有する。
      • 7.2Vニッカド充電電池から供給される7.2Vを電子回路系用の+5Vに変換する。
      • 7.2Vニッカド充電電池から供給される7.2Vを緊急停止スイッチを介してモータパワー制御ボードへ供給する。
      • 駆動系電源の状態を出力する。

    2. 構成

      Figure.15_b 電源ボードのブロック図 (pdblock.jpg)

      1. 定電圧電源供給部 : 7.2Vニッカド充電電池から供給される7.2Vを回路系で用いる+5V直流電圧に変換する。又、動作の安定性を考慮して、バッテリ電圧が時間と共に降下しても、ある程度までは安定した電圧を供給できるようにする。
      2. 駆動系電源制御部 : 駆動系の電源スイッチが押されてから、緊急停止スイッチが押されるまでの間モータへ電力を供給する。又、その時同時に駆動系電源の状態をパワーオン信号として出力する。

    3. 外形

      Figure.15_c 電源ボードの外形図 (pdjisso.jpg WIN CAD形式 pdjisso.zwd)

  17. 物理インターフェース
    1. ISAラック

      ISAラックのインターフェースはISAバス規格に準拠し、各基板を下表に示すようにバックプレーンに搭載する。

      Table.16_a ISAラックへの基板の搭載方法
      スロット.No
      ボード名称
      備考
      1
      CPUボード

      2
      -
      未使用
      3
      -
      未使用
      4
      FPGAボード

      * スロットナンバーについてはバックプレーンの外観を参照。

    2. バックプレーン - フラッシュディスク

      • コネクタ名称 : BP_CN1

        Figure.16_b_1 BP_CN1のコネクタ形状(bp_cn.jpg)

        Table.16_b_1 BP_CN1のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vcc
        -
        +5V
        2
        -5V
        -
        未使用
        3
        -12V
        -
        未使用
        4
        +12V
        -
        未使用
        5
        GND
        -
        GND

      • 接続
         フラッシュディスクから出ている電源接続用ケーブルをコネクタ付近で切断し、赤、黒それぞれのケーブルの先端に電源用ターミナルを圧着する。
         次に赤ケーブルの電源用ターミナルをBP_CN1の1pinにねじとワッシャを用いて取りつけ、同様に黒ケーブルの電源用ターミナルをBP_CN1の5pinに取りつける。

    3. バックプレーン - 電源ボード

      • コネクタ名称 : BP_CN1

        Figure.16_c_1 BP_CN1のコネクタ形状(bp_cn.jpg)

        Table.16_c_1 BP_CN1のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vcc
        -
        +5V
        2
        -5V
        -
        未使用
        3
        -12V
        -
        未使用
        4
        +12V
        -
        未使用
        5
        GND
        -
        GND

      • コネクタ名称 : PD_CN3 (MOLEX 53259-0220)


        Figure.16_c_2 PD_CN3のコネクタ形状(53259-0220.jpg)

        Table.16_c_2 PD_CN3のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vcc
        -
        +5V
        2
        GND
        -
        GND

      • 接続
         電源ケーブルの片側は電源用ターミナルを圧着してからBP_CN1にねじとワッシャを用いて取りつけ、
        もう片側はMOLEX 51067用ターミナルを圧着してからMOLEX 51067-0220ハウジングに挿入し、PD_CN3に挿入する。
         接続時のピン対応は下表を参照。また、+5Vには赤、GNDには黒の電源ケーブルを使用すること。

        Table.16_c_3 BP_CN1とPD_CN3のピン対応
        BP_CN1 PD_CN3
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        Vcc
        <-> 1
        Vcc
        2
        -5V
        <->
        3
        -12V
        <->
        4
        +12V
        <->
        5
        GND
        <-> 2
        GND

    4. CPUボード - パーソナルコンピュータ

      • 接続
         CPUボードの CPU_UTP にイーサネットケーブルを接続する。

    5. CPUボード - フラッシュディスク

      • 接続
         フラッシュディスクをCPUボードの CPU_IDE に挿入する。

    6. CPUボード - テンキー

      • コネクタ名称 : CPU_KB/MOUSE(PS/2 コネクタメス)

      • コネクタ名称 : PS/2 コネクタオス

      • 接続
         テンキーのケーブルコネクタをCPUボードのキーボードコネクタに接続する。

    7. FPGAボード - ドーターボード

      • コネクタ名称 : FPGA_JP20A (20pin ジャンパコネクタメス)

        Figure.16_g_1 FPGA_JP20Aのコネクタ形状(jp20.jpg)
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はマイコンビルダー取扱説明書を参照。

        Table.16_g_1 FPGA_JP20Aのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        TS2
        IN
        タッチセンサ信号 2
        11
        IRS1
        IN
        赤外線センサ信号 1
        2
        TS3
        IN
        タッチセンサ信号 3
        12
        IRS2
        IN
        赤外線センサ信号 2
        3
        TS4
        IN
        タッチセンサ信号 4
        13
        IRS3
        IN
        赤外線センサ信号 3
        4
        TS5
        IN
        タッチセンサ信号 5
        14
        IRS4
        IN
        赤外線センサ信号 4
        5
        TS6
        IN
        タッチセンサ信号 6
        15
        IRS5
        IN
        赤外線センサ信号 5
        6
        U0
        OUT
        超音波センサ送信信号。オープンコレクタ出力
        16
        IRS6
        IN
        赤外線センサ信号 6
        7
        U1
        IN
        超音波センサ受信信号
        17
        R_DIR
        OUT
        MPC 右方向信号。オープンコレクタ出力
        8
        US0
        OUT
        超音波センサ選択信号 0
        18
        R_PWM
        OUT
        MPC 右PWM信号。オープンコレクタ出力
        9
        US1
        OUT
        超音波センサ選択信号 1
        19
        L_DIR
        OUT
        MPC 左方向信号。オープンコレクタ出力
        10
        UTIM
        OUT
        超音波センサ受信タイミング信号
        20
        L_PWM
        OUT
        MPC 左PWM信号。オープンコレクタ出力

      • コネクタ名称 : DB_JP1A (20pin ジャンパコネクタオス)

        Figure.16_g_2 DB_JP1Aのコネクタ形状(db_j20.jpg)
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はドーターボード外形図を参照。

        Table.16_g_2 DB_JP1Aのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        TS2
        OUT
        タッチセンサ信号 2
        11
        IRS1
        OUT
        赤外線センサ信号 1
        2
        TS3
        OUT
        タッチセンサ信号 3
        12
        IRS2
        OUT
        赤外線センサ信号 2
        3
        TS4
        OUT
        タッチセンサ信号 4
        13
        IRS3
        OUT
        赤外線センサ信号 3
        4
        TS5
        OUT
        タッチセンサ信号 5
        14
        IRS4
        OUT
        赤外線センサ信号 4
        5
        TS6
        OUT
        タッチセンサ信号 6
        15
        IRS5
        OUT
        赤外線センサ信号 5
        6
        U0
        IN
        超音波センサ送信信号
        16
        IRS6
        OUT
        赤外線センサ信号 6
        7
        U1
        OUT
        超音波センサ受信信号
        17
        R_DIR
        IN
        MPC 右方向信号
        8
        US0
        IN
        超音波センサ選択信号 0
        18
        R_PWM
        IN
        MPC 右PWM信号
        9
        US1
        IN
        超音波センサ選択信号 1
        19
        L_DIR
        IN
        MPC 左方向信号
        10
        UTIM
        IN
        超音波センサ受信タイミング信号
        20
        L_PWM
        IN
        MPC 左PWM信号

      • コネクタ名称 : FPGA_JP30C (20pin ジャンパコネクタメス)

        Figure.16_g_3 FPGA_JP30Cのコネクタ形状(jp20.jpg)
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はマイコンビルダー取扱説明書を参照。

        Table.16_g_3 FPGA_JP30Cのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        PO
        IN
        パワーオン信号
        11
        Vcc
        -
        5V
        2
        TS1
        IN
        タッチセンサ信号 1
        12
        Vcc
        -
        5V
        3
        RE_D0
        IN
        REカウントデータ 0
        13
        Vcc
        -
        5V
        4
        RE_D2
        IN
        REカウントデータ 2
        14
        Vcc
        -
        5V
        5
        RE_D4
        IN
        REカウントデータ 4
        15
        Vcc
        -
        5V
        6
        RE_D6
        IN
        REカウントデータ 6
        16
        Vcc
        -
        5V
        7
        Vcc
        -
        5V
        17
        Vcc
        -
        5V
        8
        Vcc
        -
        5V
        18
        Vcc
        -
        5V
        9
        Vcc
        -
        5V
        19
        Vcc
        -
        5V
        10
        Vcc
        -
        5V
        20
        Vcc
        -
        5V

      • コネクタ名称 : DB_JP1B (20pin ジャンパコネクタオス)

        Figure.16_g_4 DB_JP1Bのコネクタ形状(db_j20.jpg)
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はドーターボード外形図を参照。

        Table.16_g_4 DB_JP1Bのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        PO
        OUT
        パワーオン信号
        11
        Vcc
        -
        5V
        2
        TS1
        OUT
        タッチセンサ信号 1
        12
        Vcc
        -
        5V
        3
        RE_D0
        OUT
        REカウントデータ 0
        13
        Vcc
        -
        5V
        4
        RE_D2
        OUT
        REカウントデータ 2
        14
        Vcc
        -
        5V
        5
        RE_D4
        OUT
        REカウントデータ 4
        15
        Vcc
        -
        5V
        6
        RE_D6
        OUT
        REカウントデータ 6
        16
        Vcc
        -
        5V
        7
        Vcc
        -
        5V
        17
        Vcc
        -
        5V
        8
        Vcc
        -
        5V
        18
        Vcc
        -
        5V
        9
        Vcc
        -
        5V
        19
        Vcc
        -
        5V
        10
        Vcc
        -
        5V
        20
        Vcc
        -
        5V

      • コネクタ名称 : FPGA_JP20B (20pin ジャンパコネクタメス)

        Figure.16_g_5 FPGA_JP20Bのコネクタ形状(jp20.jpg)
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はマイコンビルダー取扱説明書を参照。

        Table.16_g_5 FPGA_JP20Bのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        RE_U/L
        OUT
        REカウントデータ上位・下位選択
        11
        R/W
        OUT
        LCD リード・ライト
        2
        RE_X/Y
        OUT
        RE Xカウンタ・Yカウンタ選択
        12
        E
        OUT
        LCD イネーブル
        3
        RE_CS
        OUT
        RE チップセレクト
        13
        DB0
        INOUT
        LCD データ 0
        4
        RE_D1
        IN
        REカウントデータ 1
        14
        DB1
        INOUT
        LCD データ 1
        5
        RE_D3
        IN
        REカウントデータ 3
        15
        DB2
        INOUT
        LCD データ 2
        6
        RE_D5
        IN
        REカウントデータ 5
        16
        DB3
        INOUT
        LCD データ 3
        7
        RE_D7
        IN
        REカウントデータ 7
        17
        DB4
        INOUT
        LCD データ 4
        8
        RE_RY
        OUT
        RE Yカウンタリセット
        18
        DB5
        INOUT
        LCD データ 5
        9
        RE_RX
        OUT
        RE Xカウンタリセット
        19
        DB6
        INOUT
        LCD データ 6
        10
        RS
        OUT
        LCD レジスタセレクト
        20
        DB7
        INOUT
        LCD データ 7

      • コネクタ名称 : DB_JP1C (20pin ジャンパコネクタオス)

        Figure.16_g_6 DB_JP1Cのコネクタ形状(db_j20.jpg)
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はドーターボード外形図を参照。

        Table.16_g_6 DB_JP1Cのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        RE_U/L
        IN
        REカウントデータ上位・下位選択
        11
        R/W
        IN
        LCD リード・ライト
        2
        RE_X/Y
        IN
        RE Xカウンタ・Yカウンタ選択
        12
        E
        IN
        LCD イネーブル
        3
        RE_CS
        IN
        RE チップセレクト
        13
        DB0
        INOUT
        LCD データ 0
        4
        RE_D1
        OUT
        REカウントデータ 1
        14
        DB1
        INOUT
        LCD データ 1
        5
        RE_D3
        OUT
        REカウントデータ 3
        15
        DB2
        INOUT
        LCD データ 2
        6
        RE_D5
        OUT
        REカウントデータ 5
        16
        DB3
        INOUT
        LCD データ 3
        7
        RE_D7
        OUT
        REカウントデータ 7
        17
        DB4
        INOUT
        LCD データ 4
        8
        RE_RY
        IN
        RE Yカウンタリセット
        18
        DB5
        INOUT
        LCD データ 5
        9
        RE_RX
        IN
        RE Xカウンタリセット
        19
        DB6
        INOUT
        LCD データ 6
        10
        RS
        IN
        LCD レジスタセレクト
        20
        DB7
        INOUT
        LCD データ 7

      • コネクタ名称 : FPGA_JP60B (26pin ジャンパコネクタメス)

        Figure.16_g_7 FPGA_JP60Bのコネクタ形状(jp26.jpg)
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はマイコンビルダー取扱説明書を参照。

        Table.16_g_7 FPGA_JP60Bのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vcc
        -
        5V
        14
        DB7
        INOUT
        LCD データ 7
        2
        GND
        -
        GND
        15
        -
        -
        未使用
        3
        Vo
        -
        LCD コントラストアドジャスト
        16
        -
        -
        未使用
        4
        RS
        IN
        LCD レジスタセレクト
        17
        -
        -
        未使用
        5
        R/W
        IN
        LCD リード・ライト
        18
        -
        -
        未使用
        6
        E
        IN
        LCD イネーブル
        19
        -
        -
        未使用
        7
        DB0
        INOUT
        LCD データ 0
        20
        -
        -
        未使用
        8
        DB1
        INOUT
        LCD データ 1
        21
        -
        -
        未使用
        9
        DB2
        INOUT
        LCD データ 2
        22
        -
        -
        未使用
        10
        DB3
        INOUT
        LCD データ 3
        23
        -
        -
        未使用
        11
        DB4
        INOUT
        LCD データ 4
        24
        -
        -
        未使用
        12
        DB5
        INOUT
        LCD データ 5
        25
        -
        -
        未使用
        13
        DB6
        INOUT
        LCD データ 6
        26
        -
        -
        未使用

      • コネクタ名称 : DB_JP2A (14pin ジャンパコネクタオス)

        Figure.16_g_8 DB_JP2Aのコネクタ形状(db_j14.jpg)
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はドーターボード外形図を参照。

        Table.16_g_8 DB_JP2Aのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vcc
        -
        5V
        8
        DB1
        INOUT
        LCD データ 1
        2
        GND
        -
        GND
        9
        DB2
        INOUT
        LCD データ 2
        3
        Vo
        -
        LCD コントラストアドジャスト
        10
        DB3
        INOUT
        LCD データ 3
        4
        RS
        OUT
        LCD レジスタセレクト
        11
        DB4
        INOUT
        LCD データ 4
        5
        R/W
        OUT
        LCD リード・ライト
        12
        DB5
        INOUT
        LCD データ 5
        6
        E
        OUT
        LCD イネーブル
        13
        DB6
        INOUT
        LCD データ 6
        7
        DB0
        INOUT
        LCD データ 0
        14
        DB7
        INOUT
        LCD データ 7

      • コネクタ名称 : FPGA_JP60C (26pin ジャンパコネクタメス)

        Figure.16_g_9 FPGA_JP60Cのコネクタ形状(jp26.jpg)
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はマイコンビルダー取扱説明書を参照。

        Table.16_g_9 FPGA_JP60Cのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        GND
        -
        GND
        14
        GND
        -
        GND
        2
        GND
        -
        GND
        15
        GND
        -
        GND
        3
        GND
        -
        GND
        16
        GND
        -
        GND
        4
        GND
        -
        GND
        17
        GND
        -
        GND
        5
        GND
        -
        GND
        18
        GND
        -
        GND
        6
        GND
        -
        GND
        19
        GND
        -
        GND
        7
        GND
        -
        GND
        20
        GND
        -
        GND
        8
        GND
        -
        GND
        21
        GND
        -
        GND
        9
        GND
        -
        GND
        22
        GND
        -
        GND
        10
        GND
        -
        GND
        23
        GND
        -
        GND
        11
        GND
        -
        GND
        24
        GND
        -
        GND
        12
        GND
        -
        GND
        25
        GND
        -
        GND
        13
        GND
        -
        GND
        26
        GND
        -
        GND

      • コネクタ名称 : DB_JP2B (14pin ジャンパコネクタオス)

        Figure.16_g_10 DB_JP2Bのコネクタ形状(db_j14.jpg)
        * コネクタの取りつけ位置、および方向はドーターボード外形図を参照。

        Table.16_g_10 DB_JP2Bのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        GND
        -
        GND
        8
        GND
        -
        GND
        2
        GND
        -
        GND
        9
        GND
        -
        GND
        3
        GND
        -
        GND
        10
        GND
        -
        GND
        4
        GND
        -
        GND
        11
        GND
        -
        GND
        5
        GND
        -
        GND
        12
        GND
        -
        GND
        6
        GND
        -
        GND
        13
        GND
        -
        GND
        7
        GND
        -
        GND
        14
        GND
        -
        GND

      • 接続
         ドーターボードはFPGAボードの亀の子基盤となっているので、各ボードのコネクタが下表の対応関係になるようにドーターボードをFPGAボードに挿しこむ。

        Table.16_g_11 FPGAボードコネクタとドーターボードコネクタの対応関係
        FPGAボード
        ドーターボード
        JP20A
        <-> JP1A
        JP30C
        <-> JP1B
        JP20B
        <-> JP1C
        JP60B(1pin to 14pin)
        <-> JP2A
        JP60C(1pin to 14pin)
        <-> JP2B

    8. FPGAボード - 液晶ディスプレイボード

      • コネクタ名称 : FPGA_CN4 (26pin ピンヘッダ型コネクタオス)

        Figure.16_h_1 LCD_CNのコネクタ形状(26pin.jpg)

        Table.16_h_1 FPGA_CN4のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vcc
        -
        +5V
        14
        DB7
        INOUT
        データビット7
        2
        GND
        -
        GND
        15
        -
        -
        未使用
        3
        Vee
        -
        コントラストADJ
        16
        -
        -
        4
        RS
        OUT
        レジスタセレクト
        17
        -
        -
        5
        R/W
        OUT
        READ/WRITE
        18
        -
        -
        6
        E
        OUT
        Enable信号
        19
        -
        -
        7
        DB0
        INOUT
        データビット0
        20
        -
        -
        8
        DB1
        INOUT
        データビット1
        21
        -
        -
        9
        DB2
        INOUT
        データビット2
        22
        -
        -
        10
        DB3
        INOUT
        データビット3
        23
        -
        -
        11
        DB4
        INOUT
        データビット4
        24
        -
        -
        12
        DB5
        INOUT
        データビット5
        25
        -
        -
        13
        DB6
        INOUT
        データビット6
        26
        -
        -

      • コネクタ名称 : LCD_CN (26pin ピンヘッダ型コネクタオス)

        Figure.16_h_2 LCD_CNのコネクタ形状(lcd_cn.jpg)

        Table.16_h_2 LCD_CNのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vcc
        -
        +5V
        2
        GND
        -
        GND
        3
        Vee
        -
        コントラストADJ
        4
        RS
        IN
        レジスタセレクト
        5
        R/W
        IN
        READ/WRITE
        6
        E
        IN
        Enable信号
        7
        DB0
        INOUT
        データビット0
        8
        DB1
        INOUT
        データビット1
        9
        DB2
        INOUT
        データビット2
        10
        DB3
        INOUT
        データビット3
        11
        DB4
        INOUT
        データビット4
        12
        DB5
        INOUT
        データビット5
        13
        DB6
        INOUT
        データビット6
        14
        DB7
        INOUT
        データビット7

      • 接続
        26芯フラットケーブルの片側に26pin ピンヘッダ型コネクタ(メス)を圧着しFPGA_CN4に挿入する。
        もう片側はケーブルを切断して14芯に変えてから14pin ピンヘッダ型コネクタ(メス)を圧着しLCD_CNに挿入する。
        接続時のピン対応は下表を参照。

        Table.16_h_3 FPGA_CN4 と LCD_CNのピン対応
        FPGA_CN4 LCD_CN FPGA_CN4 LCD_CN
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        Vcc
        <-> 1
        Vcc
        14
        DB7
        <-> 14
        DB7
        2
        GND
        <-> 2
        GND
        15
        -
        <->
        3
        Vee
        <-> 3
        Vee
        16
        -
        <->
        4
        RS
        <-> 4
        RS
        17
        -
        <->
        5
        R/W
        <-> 5
        R/W
        18
        -
        <->
        6
        E
        <-> 6
        E
        19
        -
        <->
        7
        DB0
        <-> 7
        DB0
        20
        -
        <->
        8
        DB1
        <-> 8
        DB1
        21
        -
        <->
        9
        DB2
        <-> 9
        DB2
        22
        -
        <->
        10
        DB3
        <-> 10
        DB3
        23
        -
        <->
        11
        DB4
        <-> 11
        DB4
        24
        -
        <->
        12
        DB5
        <-> 12
        DB5
        25
        -
        <->
        13
        DB6
        <-> 13
        DB6
        26
        -
        <->

    9. ドーターボード - タッチセンサ

      • コネクタ名称 : DB_TSN (N =1 to 6) (MOLEX 5045-03A)

        Figure.16_i_1 DB_TSN のコネクタ形状(5045a-03.jpg)

        Table.16_i_1 DB_TSN のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        GND
        -
        GND
        2
        TSON
        IN
        タッチセンサON信号
        3
        TSOF IN タッチセンサOFF信号

      • コネクタ名称 : Micro Switch N (N =1 to 6)(omronSS-5GL)

        Figure.16_i_2 Micro Switch N のコネクタ形状(ts.jpg)

        Table.16_i_2 Micro Switch N のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        GND
        -
        GND
        2
        TSON
        OUT
        タッチセンサON信号
        3
        TSOF OUT タッチセンサOFF信号

      • 接続
         3芯のフラットケーブルの両端を1本ずつ裂いてから片側に5051用ターミナルを圧着してMOLEX 5051ハウジングに挿入し、DB_TSN に挿入する。もう片側は絶縁ビニルを剥いてからマイクロスイッチにはんだ付けする。
         接続時のピン対応は下表を参照。

        Table.16_i_3 DB_TSN と Micro Switch N のピン対応
        DB_TS1 Micro Switch 1 DB_TS4 Micro Switch 4
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        GND
        <-> 1 GND 1
        GND
        <-> 1 GND
        2
        TSON
        <-> 2
        TSON
        2
        TSON
        <-> 2
        TSON
        3
        TSOF
        <-> 3 TSOF 3
        TSOF
        <-> 3 TSOF
        DB_TS2 Micro Switch 2 DB_TS5 Micro Switch 5
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        GND
        <-> 1 GND 1
        GND
        <-> 1 GND
        2
        TSON
        <-> 2
        TSON
        2
        TSON
        <-> 2
        TSON
        3
        TSOF
        <-> 3 TSOF 3
        TSOF
        <-> 3 TSOF
        DB_TS3 Micro Switch 3 DB_TS6 Micro Switch 6
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        GND
        <-> 1 GND 1
        GND
        <-> 1 GND
        2
        TSON
        <-> 2
        TSON
        2
        TSON
        <-> 2
        TSON
        3
        TSOF
        <-> 3 TSOF 3
        TSOF
        <-> 3 TSOF

    10. ドーターボード - 赤外線センサボード

      • コネクタ名称 : DB_IRSN (N =1 to 6) (MOLEX 5045-03A)

        Figure.16_j_1 DB_IRSN のコネクタ形状(5045a-03.jpg)

        Table.16_j_1 DB_IRSN のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vo
        IN
        赤外線受光信号
        2
        GND
        -
        GND
        3
        Vcc - +5V

      • コネクタ名称 : IRSN_CN (N =1 to 6) (MOLEX 5045-03A)

        Figure.16_j_2 IRSN_CNのコネクタ形状(5045a-03.jpg)

        Table.16_j_2 IRSN_CNのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vo
        OUT
        赤外線受光信号
        2
        GND
        -
        GND
        3
        Vcc - +5V

      • 接続
         3芯のフラットケーブルの両端を1本ずつ裂いてからそれぞれに5051用ターミナルを圧着してMOLEX 5051ハウジングに挿入する。
        それからそれぞれをDB_IRSN とIRSN_CNに挿入する。接続時のピン対応は下表を参照。

        Table.16_j_3 DB_IRSN と IRSN_CN のピン対応
        DB_IRS1 IRS1_CN DB_IRS4 IRS4_CN
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        Vo
        <-> 1
        Vo
        1
        Vo
        <-> 1
        Vo
        2
        GND
        <-> 2 GND 2
        GND
        <-> 2 GND
        3
        Vcc
        <-> 3 Vcc 3
        Vcc
        <-> 3 Vcc
        DB_IRS2 IRS2_CN DB_IRS5 IRS5_CN
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        Vo
        <-> 1
        Vo
        1
        Vo
        <-> 1
        Vo
        2
        GND
        <-> 2 GND 2
        GND
        <-> 2 GND
        3
        Vcc
        <-> 3 Vcc 3
        Vcc
        <-> 3 Vcc
        DB_IRS3 IRS3_CN DB_IRS6 IRS6_CN
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        Vo
        <-> 1
        Vo
        1
        Vo
        <-> 1
        Vo
        2
        GND
        <-> 2 GND 2
        GND
        <-> 2 GND
        3
        Vcc
        <-> 3 Vcc 3
        Vcc
        <-> 3 Vcc

    11. ドーターボード - 超音波センサボード

      • コネクタ名称 : DB_USSN (N =1 to 4) (MOLEX 5045-05A)


        Figure.16_k_1 DB_USSN のコネクタ形状(5045a-05.jpg)

        Table.16_k_1 DB_USSN のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vcc
        -
        +5V
        2
        U0
        OUT
        送信信号
        3
        U1
        IN
        受信信号
        4
        UTIM
        OUT
        受信タイミング
        5
        GND
        -
        GND

      • コネクタ名称 : USSN_CN (N = 1 to 4) (MOLEX 5046-05A)

        Figure.16_k_2 USSN_CNのコネクタ形状(5046a.jpg)

        Table.16_k_2 USSN_CNのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vcc
        -
        +5V
        2
        U0
        IN
        送信信号
        3
        U1
        OUT
        受信信号
        4
        UTIM
        IN
        受信タイミング
        5
        GND
        -
        GND

      • 接続
         5芯フラットケーブルを用意し、両端をそれぞれ1本ずつにわける。次に両側の絶縁ビニルを剥き、MOLEX 53259用ターミナルを圧着してからMOLEX 53259-0220ハウジングに挿入し、それぞれをDB_USSN とUSSN_CNに挿入する。
         接続時のピン対応は下表を参照。

        Table.16_k_3 DB_USSN と USSN_CN のピン対応
        DB_USS1 USS1_CN DB_USS3 USS3_CN
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        Vcc
        <-> 1
        Vcc
        1
        Vcc
        <-> 1
        Vcc
        2
        U0
        <-> 2 U0 2
        U0
        <-> 2 U0
        3
        U1
        <-> 3 U1 3
        U1
        <-> 3 U1
        4
        UTIM
        <-> 4 UTIM 4
        UTIM
        <-> 4 UTIM
        5
        GND
        <-> 5
        GND
        5
        GND
        <-> 5
        GND
        DB_USS2 USS2_CN DB_USS4 USS4_CN
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        Vcc
        <-> 1
        Vcc
        1
        Vcc
        <-> 1
        Vcc
        2
        U0
        <-> 2 U0 2
        U0
        <-> 2 U0
        3
        U1
        <-> 3 U1 3
        U1
        <-> 3 U1
        4
        UTIM
        <-> 4 UTIM 4
        UTIM
        <-> 4 UTIM
        5
        GND
        <-> 5
        GND
        5
        GND
        <-> 5
        GND

    12. ドーターボード - ロータリーエンコーダ

      • コネクタ名称 : DB_RE1,2(MOLEX 5045-04A)

        Figure.16_l_1 DB_RE1,2のコネクタ形状(5045a-04.jpg)

        Table.16_l_1 DB_RE1,2のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        CH_B
        IN
        チャネルB層の信号
        2
        Vcc
        -
        +5V
        3
        CH_A
        IN
        チャネルA層の信号
        4
        GND
        -
        GND

      • コネクタ名称 : RE1,2_CN (ロータリエンコーダコネクタ)


        Figure.16_l_2 RE1,2_CNのコネクタ形状とコネクタケーブル形状(reconect.jpg)

        Table.16_l_2 RE1,2_CNのインターフェイス
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        CH_B
        OUT
        チャネルB層の信号
        2
        Vcc
        -
        +5V
        3
        CH_A
        OUT
        チャネルA層の信号
        4
        GND
        -
        GND

      • 接続
         4芯フラットケーブルの両端を1本ずつ裂き、片側はそれぞれにMOLEX 5051用ターミナルを圧着してからMOLEX 5051-5ハウジングに挿入し、それぞれDB_REN に挿入する。
        もう片側はロータリエンコーダ付属ケーブルと接続し、接続部の絶縁処理を行う。 接続時のピン対応は下表を参照。

        Table.16_l_3 DB_RE1,2 と RE1,2_CN のピン対応
        DB_RE1 RE1_CN
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        CH_B
        <-> 1
        CH_B
        2
        Vcc
        <-> 2 Vcc
        3
        CH_A
        <-> 3 CH_B
        4
        GND
        <-> 4 GND
        DB_RE2 RE2_CN
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        CH_B
        <-> 1
        CH_B
        2
        Vcc
        <-> 2 Vcc
        3
        CH_A
        <-> 3 CH_B
        4
        GND
        <-> 4 GND

    13. ドーターボード - モータパワー制御ボード

      • コネクタ名称 : DB_MPC (MOLEX 5045-05A)


        Figure.16_m_1 DB_MPCのコネクタ形状(5045a-05.jpg)

        Table.16_m_1 DB_MPCのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vcc
        -
        +5V
        2
        R_DIR
        OUT
        右方向信号
        3
        R_PWM
        OUT
        右PWM信号
        4
        L_DIR
        OUT
        左方向信号
        5
        L_PWM
        OUT
        左PWM信号

      • コネクタ名称 : MPC_CN1 (MOLEX 5046-05A)

        Figure.16_m_2 MPC_CN1のコネクタ形状(5046a.jpg)

        Table.16_m_2 MPC_CN1のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vcc
        -
        +5V
        2
        R_DIR
        OUT
        右方向信号
        3
        R_PWM
        OUT
        右PWM信号
        4
        L_DIR
        OUT
        左方向信号
        5
        L_PWM
        OUT
        左PWM信号

      • 接続
         5芯フラットケーブルを用意し、両端をそれぞれ1本ずつにわける。次に両側の絶縁ビニルを剥き、MOLEX 53259用ターミナルを圧着してからMOLEX 53259-0220ハウジングに挿入し、それぞれをDB_MPCとMPC_CN1 に挿入する。
         接続時のピン対応は下表を参照。

        Table.16_m_3 DB_MPC と MPC_CN1 のピン対応
        DB_MPC MPC_CN1
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        Vcc
        <-> 1
        Vcc
        2
        R_DIR
        <-> 2 R_DIR
        3
        R_PWM
        <-> 3 R_PWM
        4
        L_DIR
        <-> 4 L_DIR
        5
        L_PWM
        <-> 5
        L_PWM

    14. ドーターボード - 電源ボード

      • コネクタ名称 : DB_PD (MOLEX 5045-03A)

        Figure.16_n_1 DB_PDのコネクタ形状(5045a-03.jpg)

        Table.16_n_1 DB_PDのインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        - - 未使用
        2
        Vsig
        -
        駆動系電源ON信号
        3
        GND
        -
        GND

      • コネクタ名称 : PD_CN5 (MOLEX 5046-03A)

        Figure.16_n_2 PD_CN5のコネクタ形状(5046-3m.jpg)

        Table.16_n_2 PD_CN5のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        - - 未使用
        2
        Vsig
        -
        駆動系電源ON信号
        3
        GND
        -
        GND

      • 接続
         3芯のフラットケーブルの両端を1本ずつ裂いてからそれぞれに5051用ターミナルを圧着してMOLEX 5051ハウジングに挿入する。
        それからそれぞれをDB_PDとPD_CN5に挿入する。接続時のピン対応は下表を参照。

        Table.16_n_3 DB_PD と PD_CN5 のピン対応
        DB_PD PD_CN5
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        -
        <-> 1 -
        2
        Vsig
        <-> 2
        Vsig
        3
        GND
        <-> 3 GND

    15. モータパワー制御ボード - 電源ボード

      • コネクタ名称 : MPC_CN2 (MOLEX 53259-0220)

        Figure.16_o_1 MPC_CN2のコネクタ形状(53259-0220.jpg)

        Table.16_o_1 MPC_CN2のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vin
        -
        +7.2V
        2
        GND
        -
        GND

      • コネクタ名称 : PD_CN4 (MOLEX 53259-0220)


        Figure.16_o_2 PD_CN4のコネクタ形状(53259-0220.jpg)

        Table.16_o_2 PD_CN4のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vin -
        +7.2V
        2
        GND
        -
        GND

      • 接続
         電源ケーブルの両端にMOLEX 51067用ターミナルを圧着してからMOLEX 51067-0220ハウジングに挿入し、MPC_CN2とPD_CN4に挿入する。
         接続時のピン対応は下表を参照。また、Vinには赤、GNDには黒の電源ケーブルを使用すること。

        Table.16_o_3 MPC_CN2 と PD_CN4 のピン対応
        MPC_CN2 PD_CN4
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        Vin
        <-> 1
        Vin
        2
        GND
        <-> 2 GND

    16. モータパワー制御ボード - モータ

      • コネクタ名称 : MPC_CN3,4 (MOLEX 53259-0220)

        Figure.16_p_1 MPC_CN3,4のコネクタ形状(53259-0220.jpg)

        Table.16_p_1 MPC_CN3,4のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vo1
        -
        正極
        2
        Vo2
        -
        負極

      • コネクタ名称 : M1,2 (MAXONモータの端子)

        Table.16_p_2 M1,2のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vo1
        -
        正極
        2
        Vo2
        -
        負極
        * モータの端子付近に"+"とかいてあるほうが正極。

      • 接続
         電源ケーブルの片側にMOLEX 53259用ターミナルを圧着してからMOLEX 53259-0220ハウジングに挿入し、MPC_CN3,4に挿入。
        もう片方は絶縁ビニルを剥きモータの端子にはんだ付けする。
        接続時のピン対応は下表を参照。また、正極には赤、負極には黒の電源ケーブルを使用すること。

        Table.16_p_3 MPC_CN3,4 と M1,2 のピン対応
        MPC_CN3 M1
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        Vo1
        <-> 1
        Vo1
        2
        Vo2
        <-> 2 Vo2
        MPC_CN4 M2
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        Vo1
        <-> 1
        Vo1
        2
        Vo2
        <-> 2 Vo2

    17. 電源ボード - バッテリ

      • コネクタ名称 : PD_CN1,2 (MOLEX 53259-0220)

        Figure.16_q_1 PD_CN1,2のコネクタ形状(53259-0220.jpg)

        Table.16_q_1 PD_CN1,2のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vin
        -
        +7.2
        2
        GND
        -
        GND

      • コネクタ名称 : バッテリコネクタ 1,2


        Figure.16_q_2 バッテリコネクタ 1,2のコネクタ形状(battery.jpg)

        Table.16_q_2 バッテリコネクタ 1,2のインターフェース
        ピン.No
        信号名
        I/O
        備考
        1
        Vin
        -
        +7.2V
        2
        GND
        -
        GND

      • 接続
        電源ケーブルの片側は、バッテリコネクタのターミナルを圧着してバッテリコネクタハウジングに入れる。
        もう片側はMOLEX 51067用ターミナルを圧着してからMOLEX 51067-0220ハウジングに挿入し、PD_CN1,2に挿入する。
        接続時のピン対応は下表を参照。また、Vinには赤、GNDには黒の電源ケーブルを使用すること。

        Table.16_q_3 PD_CN1,2 とバッテリコネクタ 1,2のピン対応
        PD_CN1 バッテリコネクタ 1
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        Vin
        <-> 1
        Vin
        2
        GND
        <-> 2 GND
        PD_CN2 バッテリコネクタ 2
        ピン.No
        信号名
        ピン.No
        信号名
        1
        Vin
        <-> 1
        Vin
        2
        GND
        <-> 2 GND

  18. システム試験
  19. システム試験は MIRSATLM システム試験仕様書(MIRSATLM-****-****)を参照。

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