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ハードウエア仕様検討

 
　ブロック図を見てみます。



　モーター、ＬＥＤのアクチュエータが合計４個あります。

　モーターは、移動用に左右にギアボックスを置き、その中に
　入れます。また、前部のステアリングには、サーボモータを
　利用します。
　ＬＥＤには、トランジスタを介したドライブ回路を接続します。

　アクチュエータには、電力が必要なのでドライブ回路を交え
　PWM(Pulse Width Modulation)のパルス波形を供給します。

　モータに必要な電源電圧は、サーボモータが６Ｖ、直流モータが
　３Ｖとします。
　そのままでは、マイコンから電源電圧供給を制御できないので
　MOSFETを使います。

　秋月電子で販売されている、２個のMOSFETが含まれたICを２組
　使います。



　回路図は、以下とします。



　左右の移動用モータには、パルスエンコーダを接続します。

　パルスエンコーダは自作し、フォトインタラプタを接続して
　モータの回転数を計測します。

　外付け部品を少なくしたいので、マイコン内蔵のタイマー／カウンタ
　で、回転数を測定します。



　フォトインタラプタの出力を、マイコンに接続します。

　回路図は、以下とします。



　スタートトリガー、ストップトリガーが必要なので
　２個のタクタイルスイッチを利用します。



　回路図は、以下とします。






カメラ接続

　カメラは、電源と通信の４ピンで接続します。

    

  1. Vdd(3.3V)

  2. TxD(3.3V)

  3. RxD(3.3V)

  4. GND


　電源は、５Ｖから３端子レギュレータを使い３．３Ｖを生成
　します。

　電源電圧を５Ｖとすると、マイコンであるH8/3048Fの出力論理
　レベルはＨレベルで３．８Ｖ近くになります。直結すると破損
　する可能性があるので、抵抗で電圧を配分します。

　入力のＨレベルは、２．０Ｖ以上で動作できるので、直結します。







ピンアサイン

　実際のハードウエアを動かすためには、マイコンと
　各ハードウエアを接続しなければなりません。

　H8/3048Fを利用するとして、アクチュエータ、パルスエンコーダ
　をポートＡに接続します。

    

  1. PA0(TCLKA input) right motor pulse encoder

  2. PA1(TCLKB input) left  motor pulse encoder

  3. PA2(TCLKC input) distance    pulse encoder

  4. PA4(PWM pulse output) right motor driver

  5. PA5(PWM pulse output) left  motor driver

  6. PA6(PWM pulse output) servo motor driver

  7. PA7(PWM pulse output) LED driver


　カメラとは、SCI0を利用して接続します。

    

  1. P90(RxD) TxD

  2. P92(TxD) RxD


　トリガースイッチは、ポートＢに接続します。

    

  1. PB6 start trigger

  2. PB7 stop  trigger






電源

　MCRでは、電源を単３アルカリ電池か２次電池を８本以内
　とする規定があります。

　今回は、以下のように構成します。

    

  1. 単３アルカリ電池４本　マイコン、カメラ、サーボモータ

  2. ２次電池４本　　　　　左右モータ、LED


　２次電池には、ECOLOOPか互換品を利用します。
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