基板を取り付ける

腕立て君の電気的な配線を行います。 取り付けるのは、マイコン基板、センサ&モータドライバ基板、モータ、 そして、電池ボックスです。 電池ボックスにも、田宮模型の「楽しい工作」シリーズの部材を使いました。 ハードウェアは、これで完成です。

電気的配線後の写真

アジェンダ

電気配線の概要

腕立て君の回路図は、以下のようになっています。

腕立て君回路図

完成済みの基板を使用しているため、 ビニル被覆線で接続するだけで電気配線ができます。

センサ&モータ・ドライバ基板の詳細は、以下のようになっています。

センサ&モータ・ドライバ基板回路図

この基板には、3軸加速度センサと2チャンネル・モータ・ドライバが 搭載されています。

組み立てに必要な部材

このロボットは、 田宮模型の「楽しい工作」シリーズの部材と フリースケールのDEMO9S08QG8評価ボードとセンサ&モータ・ドライバ基板を 使っています。

実際に使用した商品
型番品名イメージ価格個数備考
ITEM 70151単3電池ボックス(2本用) 単3電池ボックスセット 250円1 モータ駆動専用の電池を入れる電池ボックスです。
DEMO9S08QG88Bitマイコン評価キット 8Bitマイコン評価キット:DEMO9S08QG8 $501 MC9S08QG8マイコンが搭載された評価ボードです。
????センサ&モータ・ドライバ基板 準備中 ????1 加速度センサとモータドライバを搭載した拡張基板です。

組み立てる

ここから組み立ての工程を説明します。 それぞれの部材の加工法と使用法の詳細は、ここでは説明しません。 製作セットに付属の説明書を参照してください。

電池ボックスを取り付ける

最初に、プレートに電池ボックスを取り付けます。

電池ボックス取り付けに使用する部品一覧
部材仕様個数
電池ボックス-1
丸ビス2x10mm2
ナット2mm2

電池ボックスは、 付属の丸ビスとナットでプレートの裏面に取り付けます。

この電池ボックスには、スイッチが付属していますが、 絶対に取り付けないでください。 付属のスイッチは、電池の極性を反転する機能を持っています。 この機能を使ってしまうとモータドライバが破損しますので、 取り付けないほうが安全です。

電池ボックス取り付けの写真
電池ボックス取り付け位置の写真

配線を取り付ける

次は、電池ボックスとモータに配線を取り付けます。

配線取り付けの使用部品一覧
部材仕様個数
配線100mm6
絶縁パイプ20mm6

電池ボックスとモータに配線を取り付け、 取り付け部分を絶縁パイプで保護します。 セットに付属の配線と絶縁パイプは一色しかありませんが、 ここでは説明のために色違いの配線を使用しています。

電池ボックスの配線の写真
モータの配線の写真

信号と配線の色の対応は、以下の表のようになっています。

信号と配線の色の対応
信号名配線の色用途
VMモータ用電源
PGNDモータ用接地
OUT1A右側モータ駆動信号
OUT1B
OUT2A左側モータ駆動信号
OUT2B

配線の準備ができたら、センサ&モータドライバ基板に接続します。

センサ&モータドライバ基板への配線
センサ&モータドライバ基板への配線(拡大図)

モータと基板を搭載する

いよいよ、組み立ての最後です。 モータと基板をロボットに搭載します。

基板の搭載に使用する部品一覧
部材仕様個数
スペーサ3x20mm4
丸ビス3x10mm2
ナット3mm4

最初にセンサ&モータドライバ基板を搭載するための スペーサをプレートに立てます。

スペーサの配置

4本のスペーサのうち、 2本は丸ビスで固定し、残りの2本はナットで固定します。 丸ビスは、基板を取り付ける時まで固く締めないように 注意してください。

スペーサの固定位置

次にモータをギヤボックスに取り付けます。 モータの右と左を間違えないように差し込みます。

モータの取り付け

更にセンサ&モータドライバ基板をスペーサに搭載し、 3mmナットで固定します。

センサ&モータドライバ基板の搭載

センサ&モータドライバ基板のネジ穴の間隔が52mmであるのに対して、 プレート側の穴の間隔は、50mmです。 このため、スペーサはプレートに対して傾いて取り付けられます。

傾いたスペーサの写真

この傾きを解消するためには、 プレートの穴を大きく広げてやれば良いのですが、 ここでは、傾いたまま固定してしまいました。

いよいよ、最後の工程です。 センサ&モータドライバ基板の上にDEMO9S08QG8評価ボードを搭載します。 ピンヘッダの位置を良く確認して取り付けてください。

評価ボードの搭載

これで、ハードウェアは、完成です。

電気的配線後の写真

参考文献

DCモータ活用の実践ノウハウ
ビギナーのための制御回路設計入門
谷腰 欣司 著
A5判 240ページ
定価2,310円(税込)
ISBN4-7898-3277-5
2000年4月20日発行
DCモータ活用の実践ノウハウ

2006-06-22 発行。

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