2013年10月16日水曜日

量産型スピナー(赤外線コントロール2輪ラジコン)_電装部再設計(1/2)

量産型スピナー(赤外線コントロール2輪ラジコン)_電装部再設計(1/2)


<概要>

以前紹介した、量産型スピナーの電装部には、mbed(LPC1768)を使用していました。これは5000円台と高価なので、100円台のLPC1114FN28で作り直しました。

また、赤外線プロポは、赤外線ヘリコプター(SWIFT)のものを使用していましたが、プロポもLPC1114FN28で新規作成しました。

今回の製作で、赤外線コントロールのラジコンの電装部分を自作することが出来るようになります。また、LPC1114FN28という安価(100円台)なマイコンを使うことにより、制作費も抑えることが出来ます。

車台部分は以前紹介したblog
概要:http://suupen-make.blogspot.jp/2013/07/blog-post.html
機構部:http://suupen-make.blogspot.jp/2013/07/blog-post_30.html
車輪部品自作:http://suupen-make.blogspot.jp/2013/08/blog-post_12.html
スペーサ代用:http://suupen-make.blogspot.jp/2013/08/blog-post_13.html
を参照してください。

今回も、回路設計CADにEAGLE、基板切削データ作成にWINSTAR PCB for iModelaを使用します。これらのソフトの扱い方、iModelaの扱い方については、書籍「コンパクト3D切削マシンで作るMyプリント基板」(http://www.amazon.co.jp/%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%83%91%E3%82%AF%E3%83%883D%E5%88%87%E5%89%8A%E3%83%9E%E3%82%B7%E3%83%B3%E3%81%A7%E4%BD%9C%E3%82%8BMy%E3%83%97%E3%83%AA%E3%83%B3%E3%83%88%E5%9F%BA%E6%9D%BF-%E3%83%91%E3%82%BD%E3%82%B3%E3%83%B3%E3%81%A7%E4%BD%9C%E3%81%A3%E3%81%9F%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%81%A9%E3%81%8A%E3%82%8A%E3%81%AB%E5%8A%A0%E5%B7%A5%E3%81%97%E3%81%A6%E3%81%8F%E3%82%8C%E3%82%8B-%E9%9B%BB%E5%AD%90%E5%B7%A5%E4%BD%9CHi-Tech%E3%82%B7%E3%83%AA%E3%83%BC%E3%82%BA-%E9%A0%88%E5%8E%9F-%E8%AA%A0%E5%8F%B8/dp/4789818942
を参考にしてください。

今回は本体部分を、次回は赤外線プロポ部分を紹介します。

 mbedのプログラムは
http://mbed.org/users/suupen/code/LPC1114_ir-spinne_main-propo/
こちらに圧縮したファイル一式
https://docs.google.com/file/d/0B_-iH9ny-AE-a2pNWUtfMG9SS3c/edit?usp=sharing


回路図、PCBデータはこちらにあります。
https://docs.google.com/file/d/0B_-iH9ny-AE-Z2t4Uko0b1BvN2c/edit?usp=sharing

 <部品表>




<回路図、パターン図>

マイコン(LPC1114FN28)は、本体とプロポを1つのプログラムで動かすようにしたため、端子が重複しないように配置しています。これによってプログラムの取り違えを防ぎます。

モータドライバ(BD6211F)への速度指示は、マイコンからのPWM信号をCR回路で積分して与えています。マイコンからの出力はHiレベル3.3[V]で、この電圧値と、電池電圧の差からモータに与えるPWM値が決まります。これによって電池電圧が高い場合にモータに加わる電力を制限します。

実装面積の都合で、マイコンへのプログラム書込み端子(ISP書き込み)は省略しています。書き換えする場合は、別に、書き込み用の回路をブレットボードなどで作って、マイコンを取り外して書き込みます。これは手間なので、書き込み用端子を追加した方が良いです。

マイコンへの書き込みは、青mbed(LPC1768)を使用した“いか醤油ぽっぽ焼き”を使用しています。これは、青mbedと同じ感覚でプログラム転送が出来るので便利です。(http://mbed.org/users/okano/code/ika_shouyu_poppoyaki/)



回路図



パターン図

<切削データ>

プリント基板は、iModelaとWINSTAR PCB for iModelaを使用して自作します。
切削データは使用する切削工具によって変える必要があります。
今回使用した切削工具は、
パターンカット:V60° (切削深さ0.1[mm],切削幅0.12[mm])
穴あけ、外形カット:ルータ0.6[mm]
になります。



パターン図



基板完成(マイコンの電源パターンにミス有り。アップデータは修正済み)
 緑色の着色は、表面実装部品パターンのハンダブリッジ防止用のレジスト

<部品実装>

プリント基板に部品を実装した写真を示します。
作成した基板では、マイコンの電源パターンにミスがあったのでジャンパーで修正しています。(上記の回路図、パターン図は修正済みです)また、電源レギュレータICにパターンに合ったものが無かったので代替品を無理やり実装しています。





部品面




半田面

これで、本体側電装部分の製作は完了です。

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