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2010年7月の日記

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2010/07/18(日) 第8回勉強会

2010/07/18 21:17 H20 過去の資料javatea
素晴らしきArduinoの世界と題しまして
  1. PSD(測距センサ)をつかう
  2. 赤外線を解析してみる
  3. Qステアを動かしてみる
以上のようなことをしておりました。

人の成果物を利用するだけでも色々できるので、
是非Arduinoで遊んで見て欲しいなあという切なる思いがこめられた勉強会だったそうです。

2010/07/13(火) 7月9日の話し合いの内容

2010/07/14 1:44 相撲ロボットchocowa
7月9日に話した内容の報告を行います。

項目は大きく3つ

活動場所、今後の活動、大会の申し込み

についてです。

活動場所については部品加工の担当だけ工場での作業となりました。
活動する上での注意点は以下のとおりです。

・危険な行動をとらない
・先生に報告をせずに、もしくは先生が不在の状態で機械を扱わない

です。

今後の活動については、各担当者がロボットについての具体的な案の
考案や、実験等を行い、それについての考察や改善を行うことになり
ました。

大会の申し込みは7月13日現在まだ申し込んでいませんが近日中に申し
込む予定です。
締め切りは7月21日となっています。

また、今回の話し合いでは、先週私が提案した非常停止装置の具体的
な案を話しました。その内容について簡単に報告します。

赤外線受光素子は外部からのノイズとLEDからの信号とを区別するため
にパルスでの信号以外は受け付けないようにしてあります。(あくまで
マイコン側が反応しないだけであってパルスでない信号を送った場合、
若干のノイズが見られる)パルスの発生源としてタイマICやJK-FFを使っ
てパルスを発生します。信号の情報量は2ビットとする予定です。これに
より、より信頼性の高い通信が行えると考えました。

今週の報告は以上です。

2010/07/07(水) フォトマイクロセンサについて

2010/07/07 19:54 H20 過去の資料javatea

フォトマイクロセンサとは

フォトマイクロセンサとは、赤外線LEDとフォトトランジスタが合体した部品のことです。

中の回路図はこんな風になっています。
photomicrosensor.png
赤外線LEDから光が照射され、物体に当たると光が跳ね返ってきます。
その跳ね返ってきた光をフォトトランジスタ*1で受光すると、電流が流れます。
より白い物体の方がより光を反射し、高い電圧が流れるため、白線を検出できるという仕掛けです。

*1 : 光を受けると電流が流れるトランジスタ

データシートを見てみる

今回はRPR-220というフォトマイクロセンサを使ってみようと思います。

まずデータシートを見ると、回路図がこんな感じであることがわかります。
rpr220_schematic.png
裏から見た図(足が出てるほう)であることに注意してください。

次に、データシートの絶対最大定格*2のところを見て、ダイオードの電流が50mAコレクタ電流が30mAというのを守らなければならないんだなーふんふんってわかります。

*2 : これを超えたら壊れちゃうよって値

回路

以上を踏まえて、白線を認識するために以下のような回路が考えられます。
rpr220_schematic_example.PNG

赤外線LED側の説明

回路図左の赤外線LED側の回路を見てみましょう。

電源電圧である3.3Vに330Ωの抵抗を介せばオームの法則で
(電源電圧−LEDの順方向電圧降下)/制限抵抗
=(3.3V-1.34V)/330Ω ≒ 6mA
となってダイオードの最大電流が50mAが余裕もって守れていいんじゃないかなって感じです。

フォトトランジスタ側の説明

次に回路図右のフォトトランジスタ側です。
とりあえずトランジスタの負荷抵抗として1kΩをつけています。すると
3.3V/1000Ω=3.3mA
となり、コレクタに最大でも3.3mAしか流れないので、最大定格のコレクタ電流30mAを守ることができます。

また、その後ろの可変抵抗は感度調節のために取り付けました。
赤外線LEDの反射光はかなり弱く、明るかったり暗かったりなどの外乱にかなり左右されるため、フォトトランジスタの感度は調節できるようにしておいた方がよいためです。
理屈としてはトランジスタは負荷抵抗を大きくするとより少ない電流(フォトトランジスタの場合はより弱い光)で飽和するようになるため、この可変抵抗で感度調節ができるというわけです。

私自身この辺の理解が浅いのですが、このサイトこのへんの記事を見るとなんとなくわかったような気になれます。
この記事の記述に間違いがあったら、書き直すか知らせてください(^^;

値を見てみる

ブレッドボード上で回路を組んで値を見てましょう。
100707-190445.jpg

手前の抵抗が330Ω、奥の抵抗が1kΩです。
可変抵抗は真ん中が1kに繋がってて、両端の片方がフォトトランジスタのエミッタ及びVoutにつながってます。
また、赤い線がVcc、青い線がGNDです。白い線がVoutなのでAD変換のポートに繋いでください。

フォトマイクロセンサに白い紙を値を近づけてみたり、可変抵抗をくるくる回してみたりして、ああー値とか感度とか変わってんなーって確認してみてください。


…やっぱりすごく適当な感じになってしまいましたねえ。
とりあえず以上です。わかりにくいところ、間違い等あったら書き直そうと思うのでほにゃららら

1: 馬 馬子 『とってもわかりやすいですよ〜!!』 (2017/08/14 21:17)

2010/07/05(月) AD変換について

2010/07/05 22:22 H20 過去の資料javatea

AD変換とは

アナログ値からデジタル値へと変換する機能のことです。Analog Degital ConveterでADCと呼ばれたりもします。

Degital.pngAnalog.PNG

今まで扱ってきた入出力は上の図の左のような0か1(Arduino Pro3.3Vの場合は0Vか3.3V)のデジタルな値でした。
しかし、使用するセンサや回路*1によっては、上図右のような微妙な値やその変化というようなアナログ値がとりたい場合もあります。
こういうときに使用するのがAD変換です。

*1 : 測距センサや加速度センサ、電池の電圧などアナログ値を吐くもの

使ってみる

それでは、Arduinoと可変抵抗を使って、AD変換を試して見ましょう。
以下のように回路を組んでみてください。

AD_sample.jpg
可変抵抗の両端をVCCとGNDに繋いで、真ん中のピンをAnalog0ピンに接続しています。

次にプログラムを書き込みます。
Arduino IDE上で「File → Examples → Analog → AnalogInSerial」を読み込み、Uploadしてください。

UploadしたらSerialMonitorをクリックしましょう。
値がバシバシくると思うので、そのときに可変抵抗をプラスドライバーとかでくるくる回して、↓こんな感じに値が変化したら成功です。
AD_sample_result.jpg


可変抵抗を回すことによって端子にかかる電圧が変わり、AD変換によってそれを読み込んでいるわけですね。

値について

AD変換が端子にかかる電圧を計っていることはわかって貰えたでしょうか。
その値が具体的にどういう値かについてです。
Arduinoの場合はAD変換の分解能が電源電圧を基準に10bit(210)あります。
つまり0〜3.3Vを0〜1023にわけてるわけですよ。1あたり3.3V/1024の電圧となるわけですよ。

なので例えば100という値が出た場合は
3.3V/1024*100≒0.322V
で大体322mV来てんだなあってことがわかるのです。


やべー途中から適当になってる。
わからないことがあったら、誰かわかりそうな人に聞いてくださいね。

1: javatea 『あーほんとだ 直しておきました』 (2010/07/06 1:27)

2010/07/04(日) シリコンシートの提案

2010/07/04 18:10 相撲ロボットnv7ch
本体製作の係ではないですが、シリコンシートについてです。

シリコンシートとはマイコンカーラリーで使用されているタイヤに貼り付けてタイヤのグリップ力を向上させるというものです。

マイコンカーを製作していたときに使用していましたが、アンダーステア対策にとても効果があり、相撲ロボットでも使えるのではないかと。

雑ですが、シリコンシートの構造は

(ビニール) ←ココははがして使う
(シリコン) ←この面を接地させる(黒い部分)
(ビニール) ←接着剤を塗るための部分
[粘着面]
(タイヤ)  ←この上にテープを貼るとスポンジタイヤを痛めない


使用例を紹介しているpdfがあるのでこちらを参考に。(p94〜96)
マイコンカー組み立てpdf

シリコンシートを採用するメリット
 ・シリコンタイヤを作る手間が不要
 ・タイヤ選定の幅が広がる(基本的に何でもOK)
 ・張り替えることで常にグリップ力が保たれる

デメリット
 ・コストがかかる(ちょっと高いかも)
 ・タイヤに対するシート粘着力がかなり強い(スポンジタイヤの場合、直貼りはスポンジが痛む…テープの上に貼れば問題ない)

以上です。

1: javatea 『注文しておきましたよー今週中に届くかは微妙ですけれど』 (2010/07/05 22:28)

2010/07/03(土) 6月25日、7月2日の活動報告

2010/07/18 21:21 相撲ロボットchocowa
先週と今週の相撲ロボットの活動報告をします。

先週は相撲ロボットの規定(ルール)Ver3.4についての簡単な説明、それをふまえた全体の構成、作戦の考案、検討を行いました。また、非常停止装置の構成の提案と検討を行いました。

非常停止装置の具体的な案としてはテレビのリモコンなどに使われている赤外線での送受信です。組み込む場所は電源供給部分です。現段階での問題は動作する距離(通信可能距離)の問題です。

今週はロボットの名前の決定とルールについての解釈とそれについてのロボットのフレームの構成とより詳細な作戦の考案をしました。

ロボットの名前は「目立ちの爆弾3」となりました。

なおチーム構成は以下のとおりです。

フレーム設計:中村、森
プログラム:幸田
モーター:末重
非常停止回路:井手
センサー:井手
全体の指揮:井手

です。間違ってたらすいません。

なお、来週は各自以下の課題をやってきてください

フレーム設計:作戦の考案
プログラム:アルディーノを使って簡単な回路製作(2週間かけて)
モーター:具体的な案の考案

長々と駄文をすいません。以上で報告を終わります。

2010/07/02(金) 第6回勉強会

2010/07/02 22:11 H20 過去の資料javatea
内容とか結構忘れてしまいました。
こんどから話し合うときに書記的な人がいた方が良いかもしれませんね。

部会

  • 部費徴収
  • 領収書を渡した
  • 決算報告書にすごい訂正が入ってたらしい
  • ネット繋げなくてしょんぼり
  • ブログのアカウント作成

勉強会

  • AD変換
  • フォトマイクロセンサ
今回の勉強会の資料は後でまとめます。

相撲ロボ

  • アミダで名前が決定していた
  • ルールの確認
  • 連絡手段を決めよう(skype,MSNメッセ,ML等)
    • 結局決まらなかった?
  • 製作の話し合い
    • 作戦を決めよう
    • ブレードに磁石をつけると強そう
    • マイコンカーラリーのシリコンシートが良いらしい
  • みんなちゃんと話し合ってて偉いなあと思った

こんなところで
抜けがあったらすみません。