研究室関連

部品実装とテスト

昨日と今日にかけて発注基板のテストをしていました。
テストが終わった要素は次の通り。

・モータードライバー
・USBインタフェース
・SRAM (4MB)
・EEPROM (1Mb)

これら4つの要素が完璧に動作しましたscissors
ところで、ここまでのミスについてですが、とりあえず3箇所ほど。

・パスコンの位置がおかしかった
・GNDの配線ミス
・モータードライバーL6205のEN入力端子を、マイコンの入力端子に接続

最初の2つは簡単に修正できましたが、最後の1つは軽く絶望しかけました。
具体的には、SH7144のポートFビット0(=入力専用端子)とEN端子をつないでしまい、このままではモーターをまわせない事態に…orz
結局、ウレタン線でEN端子と他I/Oポートをジャンパし回避しましたが…如何せん見た目がかっこ悪い。

ちなみに他の残りの要素は、必要なICをパッケージ違いで誤発注してしまいまだ完成してません。(私を直接知る人ならお馴染みですねw)
誤発注癖が直らんshock
まあ正しいやつを昨日デジキーで発注したので、月曜日ぐらいには作業再開できるかな。

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しかし…、脳内でシミュレーションした回路が、現実で(ほぼ)予想通りの動作をしてくれるとうれしいよね。
今のところ大きなミスはなく、順風満帆ですscissors

特にUSBについては、H8/3052用のソフト(秋月のキットに付属)を書き換えてSH7144用にしましたが、デバック無しで一発で動作したときは思わず感動&ガッツポーズしました。
…まあもともとの秋月のソフトの出来が良かったというのもありますがw

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P板.comに発注しました

今、研究室の研究テーマでロボットの制御を行っています。

現行のシステムでは、駆動にACサーボモーターを使っており、
PC(Linux) > D/Aボード(アナログ出力) > (アナログ入力)ACサーボモータードライバー > ACサーボモーター
という流れで構成されています。
しかし、これらの各部分それぞれに市販のものを使うと、システム全体が巨大化します。
現に、今のシステムは机1個分くらいあります

以前から研究室では、これらについて『マイコンを使って小型化したい』等々のいろいろな要求が有ったそうで、大学院に入院してからこの話を聞いて、私は運命を感じましたgoodなにせマイコン大好きですからw
現在はデスクトップPCにA/D・D/Aボードやカウンターボードなどを搭載していますが、新システムではこれらの機能を独立した下位のコントローラーに移し、カスケード制御を行います。

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…ということで、どうせだったら必要な機能をひとつにまとめた下位のコントローラーを自作しました。(→私の得意分野に持ち込んでみました(笑))
これが完成すると、システム構成が
Note PC(Linux) > 制御基板 > DCサーボモーター
といった風にシンプルになります。
モータードライバー(8ch)、A/D(8ch)、カウンタ(8ch)、USBインターフェース(1ch)、SRAM(4MB)、SH7144マイコンを1枚の基板に搭載したモーションコントローラーを作りました。
このような要求を満たすボードは、私の調査の限りでは、市販品で存在しません。

Masterboard

これが完成すると制御ユニットのサイズがおそらく
机1つ分(現行) → 大き目のお弁当箱+ノートパソコン(新)
とかなり小さくなります。

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基板はEAGLE 5.6.0で設計を行い、P板.comに発注しました。
先日基板が納期どおりに届き、今は少しずつ組み立てて要素の動作確認を行っているところです。

発注仕様は、ガラエポ両面基板で、スルーホールは0.15mm径(※特注)、最小パターン間隔は0.127mmとしました。
費用は特注でかさんで、100mm×80mmサイズ5枚で63000円でした。
で基板発注の練習が出来てとってもうれしいwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwwww

基板は高価ではありましたが、発注後すぐに電話でパターンミス(異なる信号線の交差)の疑いをがあることをわざわざ教えてくてくれるなど、サポートは非常に手厚かったです。
("疑い"は結局思い過ごしでしたがw)
 

先日届いた基板の仕上がりですが、さすが国内メーカー。
一言で言うと、美しい
シルクパターンのズレは無いし、ランドやパッドの上にあるシルクデータはうまく削除して製作しているなど細かい気配りがあります。(※ランドやパッドの上にシルクがあると、半田付けできないし…)
また、ショート・導通テストは全数行われており、信頼性があります。

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この制御基板を早く完成させて、どんどん研究を前進させたいなぁ。
この基板自身はあくまで目的達成に必要な『道具』であって、基板を製作したことはあんまり論文にならないんですよねcatface

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自作回路が研究に採用された!

 

私が所属している研究室で研究してるロボットで、新規にタッチセンサーが必要だったので、先週自作しました。>ペン君協力ありがとう♪
本日、実装を行い動作テストしてきました。結果は大成功でした♪
動作の長期安定性や、寿命などは不明ですが…とりあえずの滑り出しは順調です。

090529_212801_4 Photo_2

写真は人体の接触を感知して青色LEDを光らせているタッチセンサー回路(と研究しているロボット)。

大学院の方はいまちょうど中間テストシーズンで、15日に最後の中間試験があります。
なので、そのあとぐらいに回路図や解説をこのブログに載せようと思います。とっても簡単・安価な回路で、驚くほど高感度なタッチセンサーが作れます。
僕がこのブログをやっている理由のひとつが、電子回路の記事を書くことなんで、すごく楽しみです。

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私は、自分を構成する成分は約50%が物理屋で、約40%が電気屋、そして残りの10%ぐらいがソフト屋と自負しています。
現在属している機械系専攻の成分が含まれていませんが、その他のこと(電気、物理、ソフト)は機械屋と比べたら強いので、研究テーマの隙間を見つけて何とかやっていけそうです。機械系の素養はこれから授業で身に付けるので許してください(笑)

最終的には機械40%電気30%物理20%ソフト10%ぐらいになりたいものですね。
目指すはオールラウンダーかつプロフェッショナルなエンジニア。(←矛盾してますけど…伝わりますよね?)
欲張りに行こう。

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