カテゴリー : Ardunio

Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その13)

MFTが終わってからサボっていたわけではなくずっどMQCXの回路&基板設計をしていました。結果ですが、46mmサイズ幅のフレームはどうしても配線が収まらずに断念して47mmフレームになりましたがそれ以外はだいたい盛り込みました。

今回の大きな変更箇所

  • ベースフレームサイズを50mm⇒47mmに変更(重量軽減)、アーム幅を5.25mm⇒4.5mmに変更(振動対策)
  • PWM制御ステップの関係からAtmega328P⇒Atmega32u4に変更(8bit⇒10bit)
  • MAX3421Eのロジック変換に74125を使っていましたがTSSOPサイズまでしかチップが存在しないので双方向変換チップのTXB0104(RGY)+74126に変更。(6.5x5mm => 3.5×3.5mm)これ以下のチップサイズもあるのですが今回はこの辺りで…。
  • 電源を1チップでステップアップ出来るMCP1253-33X50で容量が不足しそう(MAX120mA)なので、ADP2503ACPZ-5.0に変更(MAX600mA)して回路を修正しました。それにともなってBluetooth Class1に対応するべく3.3V用LDOを変更します。
  • 電源の分配と言うかを最適化しなおしました。この基板、電源がBAT/VCC/5V/3.3V/AVCCの5種、GNDがDGND/AGND/GNDの3種類あるんです。チップへの給電経路を見なおして変更できる部分は変更して経路が最短になるように変更。

※:細かくはロジック変換のチップ変更とか、対気圧センサーの削除とかあります。外部出力端子も見直しました。

■基板イメージ(3号機)

MQCX_FlightBoard_2v31-6
対気圧センサーを削除して代わって超音波センサー(距離)を外付け出来るようにI2C端子を付けたのでうまく飛んだら搭載してみるつもりです。

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FF-LED_Board修正版

サボっていたわけではありませんよ~。MFTで配布予定で作っていたのですが最後の最後で大失敗をして完成しなかった「FF-LED_Board」ですが地磁気センサーも搭載して回路を若干修正を行いまして完成形としました。たぶん、もう、間違っていないと思います。(前回も言ったけど)

LED_Clock_v50-3

クアッドの基板と同時注文予定ですので上がってくるのは少し先になってしまうと思います。完成は来月、年末かな。

Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その12)

MFT2013の会場で格安入手した「Arduino Leonardo」を使っておおまかな機能検証とピン配置の確認を終わりました。

IMG_6204res

その辺りを踏まえて、2号機でのテスト結果も合わせると回路の方も結構修正が必要になってきました。それと、振動対策からPCBフレーム側にも修正が必要なこともわかりました。以上の点から変更点をまとめてみますとどうなるかといいますと…。

フライトテストモデル概要(3号機)

■機体サイズ

  • 部品サイズの縮小でフレームサイズ(ベース)をMAX50mm⇒46mmに変更
  • 振動対策でアームの太さを5mm⇒4-4.5mmに変更

■部品サイズの縮小

  • MPU/FCU/USBをQFP=>QFN
  • I2C変換部分をTSSOP⇒VSSOP、プルアップ抵抗を集合抵抗に変更(0402×2)

■回路修正

  • FCUをATMega328P=>32u4に変更
  • USBチップのロジックレベル変換回路を新規設計(1⇒2チップ構成)
  • 5V系のステップアップ回路を新規設計(MAX120mA⇒600mA)
  • 3.3V系のLDOへの入力をBAT⇒5Vに変更(電圧変動が大きいため)
  • 気圧センサー(BMP085)は精度が高くないため削除(超音波センサーの増設に対応のためI2C出力(5V)端子をつける)

■部品配置の最適化

  • 現在古い回路と配線を引きずっているので無駄な引き回しがあります。基板をブロック毎に仕切って最適化。

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Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その11)

MFT2013当日になっても未だ調整中です。前回問題になったモーター回転時のジャイロへ振動ですがモータマウンタを変更することで対応できました。振動を吸収できる様な形でないといけないのですね。モーターアームも次の機体では細くしてみようと思います。

■モーターマウンタの変遷(上が古い物)

IMG_6203res

 

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FF-LED_Boardハード完成→未完成

プログラムを実装していたのですが、RTCからのクロックラインを繋ぎ忘れるという大失態…。このままでも何とかなるはなるのですが、配布するには問題有りと言う判断です。連絡いただきました皆様ごめんなさい。ついでに地磁気センサーも載せて設計やり直したボードを制作予定ですのでそちらの方を配布させていただきます。ただ、時間がもう残されていないので今回のMFTではとりあえず稼働するボードを展示をさせていただきます。TLC5940を使ったLED表示部分に関しては問題ありませんので基板のみチャレンジしたい方がいらっしゃいましたら当日寸志にてお分けします。回路図はこちらから。

部品リスト:LED_Clock_v39-4

Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その10)

とりあえずの形は出来たのですが、MultiWiiの設定がよく分かりません…。それと、モーター回したときにジャイロの値がかなり変動するのですがこれ正常なんでしょうか?これを元に、ローターの制御しているのが原因でひっくりがえってしまうんでしょうか?だれか、MultiWiiに詳しい人教えてくだされ~。

MultiWii_conf

オシロで見ていて電圧がそんなに動いていないのでノイズの仕業でここまでジャイロの値が動いているんでしょうか…。そうなると根本的に考えないと駄目?アルミホイルでシールドする?

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Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その9)

ついにきました、ノイズをクリアして(そのあとも色々あったのですが)ちゃんとコントロールできる様になりましたよ。MultiWiiの設定がよく分からんと悩み中ですがコントロールに関してはモーターのノイズに惑わされることなくコントロールできる様になりました。あとは、ちゃんと飛ぶかですけど…。

パターンカットとジャンプ配線はお約束と言うことで、あとMPU9150がうまく認識してくれない…。(MultiWiiには6050だから問題ない)あと、モーターマウンタの強度不足が分かったので現在新しい物を制作中~。

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Micro Quad Copter X-Typeのフライトモデルの制作(その8)

紐付きからの脱却を目指すべく部品配置はそのままで配線とかはほとんど聞き直しとなった2機目の基板が完成してきました。(基板形状が変わったのが分るでしょうか、アーム付け根がRを持つようになりました)実装しようとして、注文していた足りないパーツが届くのが今日の夜だったと…。実装できないのでマスク作って今ある部品を集めて今日は終了!!とりあえず、今日の夜にパーツを待ちながら部品を載せていって各コンポーネントテストまで明日の朝までに終わればいいかなぁ。台風で電車が動かなければね、そのままテストできるかもしれんなぁ…。

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FF-LED_Boardハード完成

何とか何とか、ハードの方は出来上がりましたです。あとは、ソフトの方をなんとかすれば本当の完成です。

時間が圧倒的に足りないので出来るところまでなんとかします。取り敢えず、当初の制作予定だった時計機能から作っていきたいと思います。RTCアラーム機能での起動に関しては基板上回路は存在しますがテストの結果オミットします。

■全部載せ基板の外観

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この基板、部品点数が全部乗せると200点を軽く超えます。それも全て表面実装となりましてハンダ付けの練習にはもってこいの素材ですよ!!ちょっと難易度が高いですけど手半田出来ます(上の写真はLED以外は手半田です)ほしい方いらっしゃいましたらご連絡下さい。MFTでの受け渡しも今なら可能です。(基板単体も可能)

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arduinoでTLC5940+74595を使ったLED制御

前回はTLC+74138を使ってのLED制御でしたが今回は74595を使用してのテストです。わかりやすい違いは、74138では最大8chでしたが74595ではその制限が無いことです。(デイジーチェイン)
ただし、人間の目を誤魔化すのに60hz位必要らしいので、そんなにつなげないとおもいますけれど。

■基板イメージ

74595_2

■回路図(抜粋)

74595+

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