マイクロマウス今までのまとめ
ハードがある程度できてきたので今までの整理も兼ねて記事を書いておきます。
時系列
・2019年くらいからいろいろと情報を調べだした。
・2019年末まではSTM32マイコンを使っていろいろ試してみた。
・2020年からハードウェア製作に取り掛かろうとしたが、回路図を読むことすら苦戦し「cpuの創り方」や「12ステップで作る組み込みOS」を読んで下準備する。
・2020年の6月から本格的にハードウェアを製作開始
・2020年7月までは実際に使う部品をブレッドボード上で組んで性能や回路の検討
・2020年8月に回路図や配線を実施
・2020年の9月に基板発注して到着
・2020年の10月にはんだ付け完了
かなり時間かかってます。
基板は以下のようになりました。
(回路図で配線間違えてるの気づいたので、uewで手直しした)
表面
裏面
部品全部乗せ状態
製作指針
とりあえず安定して走らせたいので、質量やコストはあまり気にせず製作することにしました。
モーターとモータドライバ、基板形状などは「苦しんで作るマイクロマウス 前編」 という書籍の内容ををほぼコピーすることにしました。機械系のCAD苦手なのであんまり難しいことやりたくないです。
それ以外の回路はSTM32マイコンを乗せたかったこともあり、下記サイト様のものを参考に設計しました。
ただ、壁センサのロジックは初心者には難しそうだったので回路を少し変更し、壁センサのロジック自体は苦しんで作るマイクロマウスの手法を採用する予定です。
回路図
ある程度機能ごとに分割して作成しています。
マイコン、不揮発性メモリ、モータ、発光回路、受光回路、電源回路というような分類です。
一部だけ載せてみます。回路図出マイコン端子につけたラベル名はcubemxのピン名にもそのまま採用します。プログラムするときに多少はわかりやすくなると考えてます。
基板と配線図
kicadで作成しています。
モータマウントやホイール
dmm makeから届いたものです
カッコつけてならべてみましたが穴径が小さすぎて失敗してるところがありました。
修正後はちゃんと穴開いてました。
完成イメージ
色は変違いますが、kicadとfusion360使って3Dを作ってみました。
ベンチ環境
いきなりプリント基板製作にとりかかるのも怖かったので先にブレッドボードとユニバーサル基板で簡易的なベンチを組んでみました。
stm32f405rgt6をバイパスコンデンサ等の周辺部品と一緒にユニバーサル基板に半田づけしています。
電源はブレッドボード側で9VのDC電源から5Vと3.3Vのレギュレータで電圧を作っているので一通りのことは試せます。
モータドライバでモータを制御やロータリエンコーダから角度の取得、フォトダイオードを点滅と受光などいろいろ試してみました。ただ、思ったより電圧降下がありマイコンには2.8~3V程度しかかかってないので動作結果はあくまで参考程度です。
今後
追々以下の内容もメモがてらまとめていきます
・オシロスコープ関連
・ホットプレートリフロー関連
・アナログ回路関連
・グランド配線
・フォトダイオード関連
・リポバッテリー関連