R&D daily

１／１、モーター通電テスト。

定番の左側のエンコーダーを入力として、右側のモーターにサーボをかけてみる。
問題ないようだ。
左右を入れ替えてテスト。
これで大体ハードウエアのテストは終了。
シリアルＲＯＭの読み書きが残っているけれど、まあこれは後でもいいか。

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珍しく、雪の大晦日。

今年もお世話になりました。
よい新年をお迎え下さい。

動作確認。
計測レンジは、ゲイン調整抵抗をつけてるので、±1200deg/secとなっている。
ST端子の処理をする。
そっとしておくと、10ビットADで、2LSBくらいふれる。
電源系が良くないのか、5V→3.3Vの変換が抵抗分圧なのが良くないのか。

前モデルのほうが、安定していたような気がする。
外部リファレンスの差動１６ビットＡＤコンバーターをジャイロ専用に外付けした。

今回は、そこまでは要らないかと思ったのだけれど、やっぱりつければよかったかも。

まあ、ターンの制御に使うだけならなんとかなるかな？

自走で西へ帰省。

今回はPCと1/1マウスを持って移動。
天気予報では、年末年始大荒れとのことだが。
どうなることやら。

１／１に帰還予定

ここ数日忙しくて作業できなかった。

家人が寝静まった後に作業。
1/1 反射光センサ動作チェック

左側の横壁センサがおかしい。

いろいろ見比べてみると、こいつだけアンプの出力と－入力が逆だ．．．
パターンミスの修正作業。

パターンカット３箇所
カットしなきゃならないパターンの幅は、0.15mm
0.5mmくらいのストロークで．．．

UEW線で配線。
とりあえず、石を引っぺがさずに修正できた。

動作確認して、ok。
今日はここまで。

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CAD上で作っているときは、0.1インチピッチだろうが、0.1mmピッチであろうが、ほとんど作業に差は無い。
線が引けてしまえばそれまで。
部品も手に入りさえすれば物としては出来てしまうし、半田付けもそんなに苦ではない。

しかし、基板の修正となると、0.15mmあたりで、かなりきつい。

おいそれと基板の作り直し、っていう訳にもいかないし。
じっくりチェックしてから発注すればいいのだけれどね。

1/1組み立て終了。

とりあえず、形にしてみた。
底板は仮止めだけれど、とりあえず．．．

ちょっと、思っていたのよりはバランスが後ろ寄りな感じ。

重量は．．．

予定より若干軽い。
バッテリーの配線分か？

1/1作業

手持ちの部品に、使えそうなレギュレーターがあった。
MCP1700T-33(3.3V100mA)を、PQ1X331M2ZPH(3.3V300mA)に交換。

大分無理があるが、まあなんとか。

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コア60MHz、周辺15MHz（58.8/14.7MHz）で起動した。
消費電流は、少し増えて70mA弱。

ジャイロがカタログ上6mA、それとモニタ用のLEDや232cドライバも稼動しているので、CPU単体では正味60mAくらいか。

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サウンダが動作しないので、いろいろ調べてみる。
マニュアルに記述は無いのだが、P0.3はオープンドレイン出力のようだ。
I2CのSDAに設定できるので、怪しいといえば怪しいのだけれど。
もともとそういうものなのか、設定がまずいのか、この石そのものを壊してしまったのか、は不明。

外付けのNPNトランジスタが駆動できない．．．
プルアップ抵抗と、キャパシタで細工。

なんとか動くようには、なった。

今日は山から降りてきて、餃子町の駅前に投宿。
８時には終了したので、1/1作業。

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とはいえ、ハードウエア作業は出来るはずも無く。
仕方ないので、出来そうなことをいろいろ試してみる。

どうやら、コアはクリスタルの３逓倍の44.1MHz、周辺クロックは1/4の11MHzなら、なんとか起動できるようだ。
コア、周辺とも、これ以上のクロックでは起動しないようだ。

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触ってみると、チップ、レギュレーターとも、いつもより明らかに発熱が少ない。
これはこれでいいかも。

電流は57～60mAほど。
ためしに測ってみると、逓倍なしPLL動作14.7MHz時の電流は、40mAくらいだ。

前モデルが250mAhのバッテリで、モーターoffでも300mA弱の電流を食っていたのに対し、このモデルは、200mAhのバッテリで60mA消費だ。

前モデルの重量が130gあったのに対し、こちらは80g台なので、おそらくは、モーター動作時の電流も小さいはず。

高機動時の機体重量／バッテリ容量比は、確実に上がっていると思う。
これは今時のマウスでは、大事なパラメーターだと思うのだけれど。

シンガポールマウスも、バッテリはたくさん積んでいるように見えるし。

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モーターのエンコーダー取り込み。
今回は、割り込みを使ってみる。
通常は４逓倍を使うと思うけれど、今回は、そこまでの分解能は必要ない。

２逓倍として、A相の両エッジで割り込み。
そのときのＢ相のレベルによって、正逆転のカウントを行う。
これで、インプットキャプチャの数を節約できるし、割り込みの負荷も半分に出来る。
これで済ませられればいいのだけれど。

左右とも、問題なく計測できている。

実測で、0.12mm/count 程のようだ。
これで、2m/sec時に約16.7kHz。左右あるから、この２倍の周期で割り込みが掛かる。
まあ、大丈夫でしょう。多分．．．。
fiqだし。

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シリアルポートも動かしてみる。
ちょっとはまったけれど、PC側のハイパーターミナルの問題だった。
57600bpsで通信できるようになった。

定番の、モニタのコンソールも起動した。
ここまで動けば、デバッグが進む。

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今日は、とりあえずここまで。

3.3V電源のことは、とりあえず保留。
CPUパワーは1/4だが、エンコーダーカウント部分を作ってみる。
タイマキャプチャ割り込みで動かしてみる。

問題なさそう。

とある北関東の、県境に程近い某所。
朝、宿の前の、川の表面が凍っている。
昼間は寒空の下、日がな一日外仕事。

．．．どこだここは。

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宿に戻り食事の後に、1/1に火入れ。
フラッシュ書き込みは順調。
しかし、書き込んだプログラムが起動しない。

構成は1/2と、ほとんど同じなのだが？
これは．．．あったな、以前にも。
たしかこれは．．．

PLLを使わずに起動すると、ちゃんとプログラムが走る。
あれだ、これは．．．

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3端子レギュレーターの選定がまずいようだ。
消費電流の設定もまずそうなのだが、なにより入力電圧範囲が足りていない．．．
リポ２セルでは使えない。何で見落としたかな。

同じフットプリントで、使えそうな石は無さそうだ。
大き目のレギュレータから使えそうな物を選ばないといけない。
出先というのに．．．．

1/2、モーター動作テスト中。

ホールセンサは、左右６本のうち、出力が出ないのが１本。
ルーペで基板を良く見ると、引っかいたような傷があって、見事にパターンが切れている。
半田ごてで修正。

右側モーターの通電チェック。
６相の内、１つだけ通電しない相があるようだ。
オシロを出してきてモーター電圧波形をみると、怪しいのがひとつ。
ハイサイド側のFETが死んでるか半田付けがまずいかのように見えるが。

いろいろオシロで当たっていると、突然、他の相も死んでしまった。
見てみると、ブリッジが貫通している。やっちまった．．．

レジスト無しの基板なので、プローブで隣のパターン同士をショートでもさせたか。

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なにか心が折れたので作業終了。

パターン損傷といい、やはりこのピッチサイズの基板で、レジスト無しはキツい物がある。

FETの定格もぎりぎりだし、本当にこの回路でうまくいくのかどうか、はやく検証したい所。
ダメなら、FETをサイズアップしないといけない。

まあ、モーター以外の部品はまだあるから、レジスト付きの基板で、もう一度同じ物を組んでみるか？

1/2のブリッジは、ISL6609(QFN8P) +  NTZD3154N(SOT-563)で構成されています。
1/1の同じ部分(UCC27324DGN + TPCF8402)より、かなり小さいですが、組むのは大変．．．

今のマウスでは、1/1、1/2共、MAX3311を使っています。
小さくていいのですが、電源に5Vを要求されるのが微妙です。
マウスでは、定番のジャイロADXRS300が５Vを要求するので、そんなに問題ではないですが。

石の存在は以前から知ってはいたのですが、その頃は3.3V I/Oのsh7145を使っていたので、候補には上がりませんでした。
cpuにlpcを使うようになって、採用できるようになりました。

本当に小さくしたくなったら、sn74lvc2g14あたりを使うかも．．．
趣味レベルでなら結構いけるのでは、と思います。

ここのところ、本業がせわしなくマウスを触れぬ日々が続いている。
来週は北関東にて08年始まり。

その後、週末にかけては都内に滞在する予定。
1/2がある程度形になれば、RTの常設？迷路で調整を．．．と考えていたのだが。

年内外仕事はこれで終わりだが、年明けは恒例の赤道直下。
体調に気をつけないと．．．

休みの日は、雑事か多くて、結局あまり作業がはかどらない。

1/2の基板の改修をする。
パターンカットとジャンパ作業。
思い立って、いつもの古いデジカメで、ルーペを使ってマクロ撮影してみる。

意外とうまく撮れたかも。

パターンカットしたときに、隣のパターンにも刃が当たっているのが見える．．．
切れているわけでは無いので、まあいいか。

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中島さんところのブログに、ゲートドライバ＆FETの型番が上がっている。
偶然か必然か、1/1のものとほぼ同じ組み合わせだ。
うちのは、ＵＣＣ27324 + TPFC8402　です。

やはり、突き詰めると同じようなところに収束していくのか．．．

某所から、モーターマウントが届く。
やはり、自分で作る物より、いい感じに思える。

早速、仮組み。
モーターマウントと基板の間の調整にはさむシムは、０．８ｍｍでいいようだ。

なんとなくマウスっぽくなってきたかも。

次は、バッテリの組み立て。

以前にも失敗したのだが、またやってしまった。

エラッタシートからの転載。

Note.1:Port pin P0.31 must not be driven low during reset. If low on reset the device behaviour is undetermined.

今の回路は、起動後にP0.31がlowになるような回路になっていた。
これの影響が、P0.18に出ていた。
設定にかかわらず、出力ポートがlow固定になる。

しばらく悩んだが、P0.31の回路を修正すると問題無くなった。

モーターイネーブル端子なので、このままではまずい。
フラッシュプログラム中に、モーターに通電してしまう。
どこかのポートと入れ替えないと．．．

CPUやら、ICの類を半田付け。
ジャイロの半田付けも、もう３個目なので手馴れたものだ。

SOT23パッケージのPOWER MOS FETが見つからない．．．どこへやったかな？

基板が届いた。

くっついている1/2基板の部分を切り取り、製作済みの駆動モジュールを組み立ててみる。

いい感じ。
この状態で、バッテリを含めて７７ｇ。
予定より、ちょっと重い？

部品は大体そろっている筈なので、時間をみて、組み立ててみる。

1/2のプログラムを、ちまちま書き始める。

モニタ用のLEDを点滅させるコードを書く。
８個のうち、一個だけ付きっぱなしになるやつがいる。

回路を間違えているわけでは無さそうなので、半田不良（ブリッジ）が怪しい．．．