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CPUを作ろう ~計算機教材とマイコンと電子工作~

本体製作,その1

機関車トーマス?

買ってもらいました.

DSC01466.JPG

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今日のトーマス!(UHG-08LX)

実験用に安いプラスチックのケースを買ってきて加工しました.
車輪もついて,よりトーマスっぽくなってきました.

必要なものを乗せてみたところ↓
DSC01468.JPG

横から↓
DSC01469.JPG

重量オーバーでタイヤが無理してます.
足回りは本番では作り直さないといけなさそう.

今乗ってるのは,
ノートパソコン
UHG-08LX 測域センサ
GPS
UBBカメラ
超音波センサ
サーボモータ2個(水平取り用)
3Dセンサーモジュールキット(3軸地磁気,3軸加速度,気圧測定(これは不要))
エンコーダ付モータ+ギヤヘッド+ホイール+スパイクピンタイヤ
足回りコントロール用のSH2マイコンボード
バッテリー7.4V1900mAh×2

これ全部を連携して動作させれば,それなりに動きそうな気がするんですが・・・
これもぼちぼち進めていきます.

運搬の心配がなければもっと大きくがっちりしたものを最初から作るのですが,
九州から大会に向かうには,スーツケースに収まる大きさで作っておくのが無難です.

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トーマスに問題発覚!

タイヤがやわらかすぎるので,空気入れました.
といっても,チューブタイヤでもチューブレスタイヤでもないので,
こんな感じで梱包用プチプチを詰め込み↓

DSC01471.JPG

すると,いい感じで硬くなりました↓

DSC01472.JPG
(傾いているのは,カメラが傾いていたせい)

調子に乗って,モータに電圧を加えて前後左右に動かしてみました.
電圧12Vで電圧左右計0.6Aくらい.
単純計算でモータだけなら3時間くらい回せます.(1900mAh/600mA)

ところが問題発覚!
前のタイヤの径とやわらかさはいい感じなのでちょっとした段差は楽に超えるのですが,
後ろのキャスターが小さすぎて,写真の程度の段差にひっかかります.
とりあえずの実験はできますが,改善の必要ありです.

DSC01473.JPG



タミヤ ギヤードモーター380K75&130mmピンスパイクタイヤ(2セット)


自在ゴムキャスター 50mm

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トーマスは頭を傾げます.

今日の工作.
斜面で走ることを考えたら,傾きが変わったほうがいいのでこんなの作ってみました.
強度的にはかなり問題ありですが.

DSC01476.JPG

こんな感じで使ってみる予定.

DSC01474.JPG

動画はこちら(センサの角度調整).

プラケースの蓋の上では動くたびに大きく揺れるので,
Lアングルで台を作りました.

DSC01484.JPG

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3DセンサーモジュールキットTDS01V

秋月の3DセンサーモジュールキットTDS01VをPCに接続して動かしてみました.
これを買ったら,自律移動ロボットを作りたくならない人の方がおかしいですね.

DSC01483.JPG

3DセンサーモジュールキットTDS01Vの動画

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バスパワーメーター

移動ロボットの電源について考えています.
最低4個のUSB機器を接続して搭載する予定なのですが,
ノートPCのバッテリーでどれだけ駆動できるかわかりません.
USB機器の消費電力も不明なものばかり.
外部電源供給ができるUSBハブを使ったほうがいいのかもしれません.
考えていてもしょうがないので・・・

USB延長ケーブルをばらして,

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バナナプラグを半田付け.
(赤,黒,青,白とシールドのうち,赤が+5V.)

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ビニールテープで巻いて,バスパワー測定ケーブルの出来上がり.

DSC01487.JPG

早速,USBマウスの消費電流を測定してみると25mAくらいでした.

DSC01489.JPG

そのほか,接続予定の機器をいくつか測定してみると,大きいものでも120mA程度.
手持ちのGPSの2種類のうち,一つは220mAも電流が流れましたが,これは内蔵バッテリー
の充電をしているもよう.単三電池形のGPS(m-241)は90mA.
というわけで,バスパワータイプのハブで十分そうです.

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DE004 Sabertooth 2X10 デュアルモーターコントローラー

注文していたメカロボショップのモータコントローラが届きました.
メカロボショップへのリンク→DE004 Sabertooth 2X10 デュアルモーターコントローラー
DSC01505.JPG

早速接続してモータを回してみました.

DSC01507.JPG

アナログコントロールは,0V逆転,5V正転,2.5Vで停止.
抵抗分割で作った2.5Vできっちり停止してくれたのでマージンを取ってあるようです.
2本のデジタル出力からボリュームを使った抵抗分割で信号を作れば簡単に制御できそうです.
他の信号入力も試してみましたが,結局,シリアル入力が今回は都合が良さそうです.
S1入力にコード化した信号を送ると左右のモータをコントロールできます.


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マイクロシリアルサーボコントローラ(SSC03A)のテスト

メカロボショップで売っている,マイクロシリアルサーボコントローラ(SSC03A)
を使ってみました.

DSC01514.JPG

秋月のUSB-シリアル変換を使ってロジックレベルシリアル信号をPCから供給.
電源は,ボードにVCC-Vsjumperを追加して,サーボ用電源から供給して単電源動作.
プロトコル選択はジャンパーをつけたままにして,ミニSSC2モード.
サーボ1とサーボ2にサーボを2つ接続しました.
この状態で,PCからシリアルで3バイトデータを送るとサーボが動きます.
1バイト目はFFで固定,2バイト目はチャンネル数,3バイト目はサーボ位置.
通信にはVectorでダウンロードしたシリアル通信テスタ,Seristerを使いました↓

http://www.vector.co.jp/soft/win95/hardware/se423507.html

serister.jpg

先日作ったレーザレンジファインダの傾き制御に接続したところ↓
2つのサーボがそれぞれ制御できました.
注意しないといけないのは,サーボが動くときに電圧が下がってコントローラが
誤動作することがあります.電源には十分な電流能力のあるものを使うか,
コントローラとサーボは別電源にしたほうが安全です.

DSC01515.JPG


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