パルスボール

ロボカップの赤外線パルスボールの波形

赤外線フォトダイオード


赤外線フォトトランジスタ

さむい

更新サボってすみません

白山の大会の日照データと撮影した映像をくっつけようと思ってたらもう年末になってしまた
aviutl使おうと思ってるんですけど


一部グラフにすると　面白いかんじでした



スピコン（アンプ）も改良したいところです。




～ロボカップジュニアの話～

今回も出場しようとおもってます

ボールセンサちょっと研究チウ

これは赤外線フォトトランジスタです。LEDじゃありません

ヒョトトランジスタは遅いから、赤外線ボールのパルス（40khzで変調されている）には向かない　ということだが、オシロで測定してみると面白かった。指向性も持っているので、使えるかもしれない。

ボールマウスのエンコーダ部のフォトトランジスタも良いかもしれない。
2素子入りなので、うまく使えば…


リモコン受光モジュールは感度良すぎなのです。

キッカー使ってみた

搭載してたけど使ってなかった「キッカー」を使ってみた。

それっぽい動作をしてくれた。

昇圧回路＋コンデンサ＋プッシュ型ソレノイドで構成されています。

詳細は過去の記事で

キックした後、突進してますが、サージでCPUが止まってます。本当にありがとうございました

ノイズ対策

昨日はノイズに悩まされましたが、

対策することでノイズに打ち勝つことができました。

まずノイズの根源であるモータに、インダクタを追加した。

更に、モータドライバからモータに繋がるケーブルを短くし、アルミテープでシールドした。

各基板の裏側に、アルミテープを貼ってGNDにつないだ。

CPUからモータドライバのフラットケーブルをアルミテープでシールドした。（勿論GNDにつながている）

距離、ボールセンサ、コンパスセンサ等、外の状況を把握することはできたが、

メインのプログラムが未完成

 リチウムイオンバッテリは保護回路が邪魔するのでやめました。

これはY君のマシンです。

年度末恒例　産廃が飽和してた

ノイズに悩む

もうすぐ大会です。

Y君のマシンはほとんどハードが完成したようです。
M君のマシンは新しいオムニを使ってます。

僕のマシンはハードは完成しソフトに移ってます。
モータのPWM制御、超音波センサー、ボールセンサ等々　読むことは出来ました。
が、
モータ動かすと、ノイズひっど

マイコン止まるし

ｲﾔﾀﾞﾜｧ*･゜ﾟ･*:.｡..｡.:*･゜(n‘Д‘)ηﾟ･*:.｡. .｡.:*･゜ﾟ･* !!!!!

京滋奈大会まで後1週間

こんばんは。期末テストは終わりました。

大会まで後1週間切ってｷﾘｷﾘしてきた。

今日は、充電池の放電とか充電とかしてた。

中途半端に残量がある奴は完全に放電させた。
中途半端な状態で充電するとメモリー効果が現れて、見かけ上の容量が減ってしまう。
面倒だけど、たまにやらないと電池が持たなくなってくる。ちなみにノートPCのバッテリリフレッシュは、わざと放電させてるのです。


放電中の様子
負荷は蛍光灯インバータｗ

15Wの管を、3Wぐらいで点灯させてます。

充電中の様子

午後からOBが来て厄介だた。

センサーチェック回路

こんばんは。

ボールのホールド検出用に、フォトインタラプタを取り付けた。

センサー等の動作確認をするための

簡易なテスト回路を作った。

入力をハイ・インピーダンスにするためにMOS-FETを使った。

抵抗は 2012チップ を使った。

各定数は適当
左のCN1は3Pピンヘッダ

ロボカップロボット 進展状況

3月になりました。

京滋奈大会まで2週間を切ってしまいました！！

でも絶賛テスト期間中です（午前中に終わるので活動時間が増えます？？）

ドリブラーをCPUから独立することにしました。感度の弱いセンサで、直接制御します。

センサの電源も、モータ用の電源使いました。案の定、ノイズで誤作動しますが別にいい。

問題があれば変えますが…。

Trは1815とか適当　デジトラだと楽

抵抗の定数は適当

MOS-FETはモータ動かせる適当な奴

ボールセンサのリモコン受光素子は感度が悪いタイプを使ってます。

この素子は感度が悪いだけでなく、電源のノイズやフラッシュ光にも弱いです…が使います。

もうすぐ完成する
予定

PWMを作ってみる

こんばんは。
今日昨日は、発振器とLM358でPWMをつくってました。ブレッドボードがその回路です。
今日は、左側のモータドライブを駆動してみたりしてました。


発振器の三角波と、半固定抵抗の分圧電圧をコンパレータで比較するという典型的な回路です。
↑PWMが良く分からん人は是非作ってみるべき！！

発振器の出力が交流で、コンパレータが単電源で動かしてたのでまともに動かすのに苦労した。結局電池を発振器と直列に入れて電圧シフトした。
入力電圧オーバーとかしまくってたと思いますが、オペアンプ壊れませんでした。強い！


LM358をコンパレータとして使ってます。コンパレータLM393では動きませんでした。
なんで？？

（2012/3/6追記：LM393はオープンコレクタでした。まともにデータシート読んでませんでした。）

秋月の1000円テスタP-10はデューティ比が測れて何気に便利だった。（僕が買った時は2000円だった）

これは2作目の3chモータドライバーです。
普通のフォトカプラでFETのゲートを駆動しています。
すべてNchFETです。
ゲート電圧は、昇圧して18Vかけています。

電源電圧は5～12V
ロジックは5Vほしい

そのうち回路上げます。




このモータドライバは、1KHzが限界のようだった。十分です。
それ以上の周波数になると、ハイサイドのNchFETのゲート電圧が低くなってくる。

ブートストラップ回路なるものを使えばハイサイドのFETも余裕で駆動できそうだが、これはこれで制御がちょっとめんどくさそうです。


某氏のように冷えピタを貼るはめには ならずにすみそう？

Li-ion電池
電圧は11.1V 満充電で12.6V
容量は2000mAh

容量は単三 ニッ水電池と大して変わりませんが、ちょっと軽いです。
保護回路・充電回路内蔵ということなので便利そうです。

安いし

ジョナサンでテストしてみたところ、特に問題なく元気よく動きましたが、
保護回路が悪さしないか心配です。

ロボカップジュニア大会 1週間前

こんばんは。

ロボカップジュニア京都ノードの大会まで一週間を切りました。
もう一週間です。

進行状況は……「ヤバイのでは」状態です。


キッカーの話

キッカー用のコンデンサ充電回路を作りました。
電源が6V以上あれば、
1000uF,200Vのコンデンサを、3秒で充電できます。

単三のニッ水電池4本だと7秒ぐらいかかります。

指定電圧まで充電されると、充電が止まるという省エネ設計（ただし充電時 電流1A以上)

ソレノイドのスイッチ回路も載せました。FETはやめてリレーにしました…。サイリスタでスイッチしたいです。

写真は古いので、充電停止回路もスイッチ回路も載っていません。

トランスは、学校中で大量死してる某社のスイッチングハブの電源から取ったものです。

回路図はそのうち公開します。


コンパスセンサの話

コンパスセンサ、今までは3bitのセンサーを使っていましたが、
安くて、0～360.0度まで測れるという良いセンサを見つけたのでこれを使おうと思います。
HMC6352というものです。

このセンサはI2Cで通信するのですが、H8でI2Cを読むのが中々難しく
別のマイコンで8bitのパラレルに一旦変換してからH8で読むことにしました。
センサの分解能3600を、256まで落としています。もっと桁が少なくても十分そうです。

プログラムはそのうち公開します。


超音波距離センサの話

これもAVRで読んでH8の仕事を減らせたらいいな　と　思っているだけ


ドリブラーの話

ボールが近づいてきたのを感知するセンサーなり検出スイッチなりはまだ考えてる途中



完成の予定は……………………予定は未定

モータドライバ

こんばんは。

年末からロボカップのロボットに使うモータドライバを作っていました。
今回のロボット（僕が作っている奴）はオムニローラを3個使うので、3個のモータを制御できるモノが必要です。
マイコンカーラリーのモータドライバ（2ch）を使おうとすると2枚必要になってしまいます。

今回は、完成までの写真を取りました。

Hブリッジで駆動します。
1モータあたり、4つのFETが必要です。
パワーMOS-FETは、全てNチャネルの2N0308を使いました。
on抵抗3.8mΩでd-s耐圧30V, Id=60AのFETです。

FETのゲートドライバは、TLP351です。

部品配置はいろいろ試してこのようになりました。
制御系とFET系を別基板にして、2階建てにすることにしました。

FETに貼ってるシールは、ローサイドとハイサイドの区別用です。途中でわからんくなります。

 ここで基板同士の連結が問題になりますが、
安易にピンヘッダ＆ピンソケットを使うことにしました。
ただし片面基板を使っているのでそのままでは使えません。
写真の様にピンヘッダを加工して誤った使い方をします。

 写真右側の基板が制御基板です。
2階部分になります。

CPUと繋ぐ制御線を節約するため、各ch　2bitで制御できるようにします。

ロジックICで組むのはめんどくせーのでマイコンを使います。AVR ATTiny2313です（秋月で100円)

 FET基板の裏側です。
ケーブルが細いような気もします。

パワーMOS-FETは全てNチャネルで組みます。

なので、ゲート電圧を、ドレイン電圧より上げてやります。

この写真では、ゲート電圧を稼ぐ昇圧回路の実験をしています。

だいたい組みあがった制御基板。

昇圧回路は、5Vを14Vまで揚げれます。
MC34063AというICを使った昇圧チョッパ回路です。100均で手に入ります。

 制御基板　裏側

 2階建てにした様子

 実際に動かしてる様子。
テスタで電流を見ています。

詳しく言うと、電源ラインに0.1Ωを挿入して、そいつの両端を測っています。(写真の場合 16.6mV / 0.1 = 166mA)

 モータ用のコネクタを付けて完成の状態

最終的な1段目

正転・逆転・ブレーキ　まともに動きましたが、PWMを掛けるとどうなるかまだわかりません。

数A流した状態でもFETは熱くなりませんでした。







各コネクタについて

コンデンサに囲まれてるピン：　モータ電源
真ん中のピン：　ロジック電源（テスト用）
2x5のピン：　制御用（各ch 2bitずつの制御線＋LED2個＋電源）
長いピンヘッダに隠れてるピン：　昇圧電圧測定用のピン

FETの制御について

FETのゲート駆動に使ってるTLP351は、秋月電子に売っています。
任意の電圧を掛けられて、吐き出し吸い込みができて、絶縁までできるフォトカプラです。
ゲート駆動に最適です。

ゲート電圧は、昇圧回路で約14Vまで上げています。この電源は、モータ電源です。
常に50mAほど持ってかれるのが玉にキズ

電源について

制御ロジックの電源は、CPUの5Vを使います。(3V ～ 5.5V)
モータ電源は、4V～12V　←怪しい

マイコンについて

制御はマイコンATTiny2313がやってます。と言っても2bitのコードを4bitにデコードしてるだけですが。
入力2*3 ＋ 出力4*3 ピン必要で、ATTiny2313ではポートを全て使い切れます。リセットピンも潰します。
プログラムは、ビット演算と条件分岐の繰り返し

今後の課題

もっとコンパクトに





回路図は………
ありません

ロボカップロボット 進展状況

こんばんは。

ロボカップジュニアの大会に向けてロボットを作っています。
今日は、新しいモータに変えてギアを綺麗にした。

一年生はMDF板を使いロボットの土台を粉まみれになりながら作っていました。


昨日のセンサの話について。

こんな回路になります。

プリント基板のパターンも描きました。



その他。

電池ボックスの固定に困っています。
3モータドライブ基板のパターンを描いた。
キッカーに使うソレノイド用の昇圧回路を考えています。5Vを150Vぐらいへ。

同時にソレノイドのスイッチ回路も考えています。電磁リレーはあまり使いたくない。


Youtubeに上がってるドリブラー動画は、洛星高校のロボット研究部が作ったもののようですね。

ロボカップ ドリブラー

ロボカップジュニアのロボットのドリブラーを作っています。

ドリブラーとは、ボールを回転させて保持する機構です。
言葉ではイメージし辛いと思います。Youtubeにいくつかドリブラーの動画が上がっていました。


ボールを回転させる際、ロボットの一部と当たると、うまく回転してくれません。
そのため、ロボットとボールの摩擦を減らすコロを取り付けています。

最初は、セメント抵抗の足に良く付いてる、白いスペーサーのようなもの（名前がわからない）
に棒を通した単純な物を使っていましたが、とても良いものを発見したので、早速取り付けてみました。

近年出番が少なくなりつつあるカセットデッキの「ピンチローラ」です。

テープの安定走行に欠かせないとても重要な部品で、普段はキャプスタンにテープを押し当てる役目をしています。
汚れてくるとテープを巻き込んで大変なことになります。ワカメにされた方、かなり多いんじゃないでしょうか。

このピンチローラは、テープが当たっていた部分がテカっています。結構使われていたようです。
ちなみにカーステレオから取りました。普通のピンチローラより熱に強いかもしれません。




とても良く回転してくれます。

ロボカップ 赤外線センサの改良

こんばんは。

冬休みに入り、一日中部活動ができるようになりました。
ロボカップジュニアのロボットの制作が始まっています。
3人しかいないが。

今日は、赤外線センサの改良をしようと思い、ブレッドボード上で、いろいろやっていました。


去年度、赤外線ボールを検出するセンサーを大幅に改良し、遠くにあるボールを見ることを見ることに成功しました。
さらにLEDをつけて、わかりやすいようにしました。

当時のブログの記事→
赤外線センサにLEDを付ける - 洛陽工業高校自動車部～2期～ - 楽天ブログ（Blog）

上のような回路です。（抵抗の定数は忘れた）

しかし、この回路には問題があります。
Highの出力が1Vぐらいしかでません。しかも出力電圧がふらつきます。出力波形が美しくないのです。

これは、センサー（リモコン受光素子）に、トランジスタを駆動するだけの能力がないことが原因です。
積分回路は駆動できるようです。

解決策としては、センサーの出力をハイインピーダンスで受ければよいので、
あまりにも有名なロジックIC 74HC04 で受けたところ、非常に良い結果が得られました。


HCシリーズは、シンク電流・ソース電流ともに4mAまで流せるので、LEDを駆動できます。
24mA流せるACシリーズのほうが余裕があっていいかもしれません。

バッファもはいってるので完璧です。

詳しい回路等はまた今度

ロボカップのセンサ

こんばんは。

マイコンカーラリーも終わり、次はロボカップがあります。
その前に市工研がありますが、余裕がなくなるので来年度までネタを温めておくことにしました。


ロボカップジュニアのロボット話

ロボカップ用に、地磁気センサとカラーセンサを買い、実験しました。

今まで使っていた地磁気センサ（方位センサ）は、8方位(3bit)しか読めず、正確な方向がわかりませんでした。そして高価です。今回のセンサは、ストロベリーリナックスで、735円という安さで売っています。
このセンサは、x,y,zの磁気を、それぞれ12bitの精度で検出できるので、正確に方向がわかります。

カラーセンサは、ゴールの色を見るために使います。


どちらのセンサもI2Cで通信するものです。

もっと詳しいことはまた今度書こうと思います。

地磁気センサの読取実験 左:センサ 右:AVR基板

カラーセンサの読取実験 左:センサ 右:AVR基板

ちなみに

反転型の液晶は表示速度が遅いです。

こういうパラパラ変わるような時は普通の液晶のほうが見やすいように思います。

そして明日から2年生は修学旅行で韓国へ行きます。