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このブログではアフェリエイトを利用して管理人おすすめの紹介をしておりますが、実際の取引はお客様とリンク先商品提供者との間で行われ、当ブログ並びに管理人は一切の責任を負いかねますのでご了承ください。お取引に関して生じる問い合わせは、お取引先までご連絡ください。

REX・赤外線リモコン完成

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    JUGEMテーマ:ロボット製作

    ようやく赤外線リモコンが完成しました。
    先回投稿(5月23日)にLED点滅確認できる受信器ができた(記事はこちら)ので、いよいよ、REXの回路とプログラムにも赤外線リモコンの受信機能を入れ込みました。
    モーターからのノイズで難儀しましたが、モーター電源とマイコン系電源を分ける事によって克服♪
    送信機は、すでに作って(記事はこちら)ある4スイッチ搭載の簡単なものを利用しました。
    サブキャリアスイッチの役割は、前進1歩、後退1歩、右回転1歩、左回転1歩、です。
    送受信がうまくいき、回路も正常に動いてくれたので、調子にのって紙で作った張りぼてもかぶせました。
    背中からチョロッと出ているのが、赤外線受光センサーです。
    つまさきの張りぼてはまだかぶせていません。駆動系にまだ自信が持てないためです。
    動作確認の結果を動画にしました。

    次は「雄叫び」の回路とプログラムを作ります。

    REX・赤外線リモコン受信機に着手

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      JUGEMテーマ:ロボット製作
      送信機が出来た(記事はこちら)ので、次は受信機の製作開始です。
      回路図とプリント基板パターンは難しくなく、スムーズにできました。

      パターン図
      LEDを4つ載せて、送信機のスイッチの数と合わせました。
      受信機これが出来上がった実物です。

      送受信機すでに作ってあった送信機と並べてみました。
      それぞれの基板がら飛び出しているのが赤外線LEDであり、受講センサーであります。
      さて、ここからが難問です。
      プログラムの考え方は、下の様にしました。
      1.受光センサーの出力を受け、リーダー信号に該当するかどうか判断する。
      2.リーダー信号であれば、その後24個のビットデータを01判断し、バッファに入れる。
      3.バッファ内の最初の8個のデータを2進数に直してxとする。
      4.バッファ内の次の8個のデータを2進数に直してyとする。
      5.バッファ内の最後の8個のデータを反転させてから2進数に直し、zとする。
      6.今回は受信機No.を1とするのでx=1の場合で、かつ、y=zなら、yの値をデータとして4個のLEDのどれかを点灯する。
      動作確認結果は、送信機のスイッチに対応して受信機のLEDが点灯しました。
      成功です。
      この後は、いよいよ赤外線リモコンでREX君を動かす最終段階です。
      ソースは、下に示します。
      ソースソースソースソース
       

      REX・赤外線リモコンの送信機できた♪

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        JUGEMテーマ:ロボット製作
        赤外線リモコンの送信機が出来た。
        ここまでサブキャリアを作るところまでできていた(記事はこちら)ので、今回は、次のステップとして「通信フォーマット」の検討に入りました。
        世の中の家電用の赤外線リモコンにはNECフォーマットとかソニーフォーマットとかが有るらしいので、それを参考に簡易型のフォーマットを考え、「REXフォーマット」と名付けました。
        フォーマット

        これがREXフォーマットです。
        この送信パルスのhighの部分でサブキャリア波が送信されます。
        なお、今回はカスタマーコードとして受信機No.を1に設定しました。
        さて、データーとしてどのような情報を流しましょうか。
        送信機にはあらかじめ4つのタクトスイッチを乗っけていますので、それぞれのスイッチが押されているかどうかを情報として送ります。
        スイッチこれが送る情報8ビットの内容です。
        ここまでが設計の準備です。
        実際のソースは以下の通りです。
        ソース
        ソース
        このソースのデバッグには、受光センサーが必要です。
        そこで、受信機の基板の一部を先行して作る事にしました。
        受光センサーそれが、右の回路です。
        この回路図上、IC31が受光センサーで、この出力端子Voutの電圧をオシロスコープで観測します。

        注意点が二つ。
        1.サブキャリアは受光センサー内までで、出力端子Voutにはフォーマットのhigh、lowが出て来る。
        2.出力端子Voutのhigh、lowは、赤外線のhigh、lowと逆転している。
        さてVoutで観測できた波形は・・・・
        波形
        黄色で注釈を入れた様に、狙いのフォーマットの通りに送信している様です。
        次は、受信器です。

        REX足・試作5でようやく納得♪

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          JUGEMテーマ:ロボット製作
          REXの足の試作は3月で4回を数えました。
          しかしまだ納得できるだけの安定した動作を得る事は出来ていません。(記事はこちら→)
          そこで、今回は2点を改良してみました。
          1.駆動用の車輪を、ペットボトルキャップからゴムローラーに変更
            駆動力伝達性と地面との密勅性改良狙い
          2.モーターをFA-130RAからFA-140RAへ変更
            駆動力を約20%アップ
          足試作5これが試作5。

          足試作5黒いローラーがゴムローラー。
          手前に見えるのが中間ギアの役目で、奥に見えるのが車輪の役目。
          2段減速になっており、減速比はおおよそ1/25。

          実際の動作は下の動画の様になっており、安定度は改善された。
          尚、動作は、左右のモーターを交互に200msオンー400msオフしています。

          メカの試作はこれで一段落です。
          後は赤外線リモコンさえ出来上がれば、基本技術の押さえ込みは全て終わりです。あと一息だぞー。
           

          初めての花梨の花

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            JUGEMテーマ:花のある暮らし
            約8年前(2007年8月)に実付きで買った花梨は、その後、切ったり貼ったりしていじめた為か、実どころか花さえ付けてくれませんでした。ところが、今年は花が咲きました。
            かりんの花4つ咲いています。

            かりんの花そばまで寄って見ると、こんな花です。
            淡い桃色の花弁が5つあります。
            ようやく花が付きました。実まで成ってくれると良いなー。

            REX・赤外線リモコン挑戦開始

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              オシロスコープも買ったし(記事はこちら→)、いよいよ赤外線リモコン作りに突入です。
              とっかかりとしてサブキャリア(搬送波)を作り、これで赤外線LEDを点滅させます。38MHz、デューティ33%のパルス波です。
              まず回路を作ります。
              マイコンの端子2がパルス幅変調用出力に使えますので、この端子からの出力でトランジスタを動かし、このトランジスタで赤外線LEDを駆動します。赤外線は目に見えないので、並行して赤色LEDも駆動します。
              サブキャリア
              有線リモコンで使っていたプリント基板を流用したので、スイッチ類やコネクタはそのまま残っています。
              次にプログラムを作ります。
              37.9KHz周期のパルス波を発生させる関数SubCarrier()
              デューティ33%に設定する関数DutySet()
              を作りました。
              サブキャリア
              さて組み込んだ結果はどうでしょう。
              サブキャリアうまく点灯しました。トランジスタのコレクタ・エミッタ間をショートさせた場合よりも暗いので、変調も出来ている様です。


              サブキャリアオシロスコープでマイコン端子2を観測しました。
              周期は1000/37.9マイクロ秒に近そうですが、デューティ比が33%以上ある様に見えます。

              サブキャリア周波数観測モードに切り替えました。設計通りできている事が確認できました。
              どうやら赤外線リモコン発信の入り口に入る事ができました。
              次は受信の入り口に入りたいと思います。

              おもちゃ買っちゃった

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                JUGEMテーマ:ロボット製作
                またまた、オモチャを買ってしまいました。
                オシロ説明書は英文だけだよ、部品は自分でハンダ付けしてね、と言うものでしたが、軽く許容できる範囲なので買っちゃいました。
                で、送ってきたのが右の写真のようなセット。

                オシロまる1日かけて完成しました。
                そうです、オシロスコープです。
                秋月電子で発売している組み立てキット(こちら→)を大枚4700円はたいて買いました。

                オシロさて電源投入。
                続いてパルスの波形を観測。

                ジャーン
                どうやらうまくできたようです。

                ところで、なぜこのオモチャを買ったのか、書き忘れていました。実は赤外線リモコンを作るには、パルス幅変調の技術が必要である事がわかったからです。その為にはパルス波形を観測する必要があり、とても手元のテスターではラチが開かないのです。
                泣く泣く大枚はたきましたが、この後のREX作りに貢献してくれます。

                REX試作4用上半身できた♪

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                  JUGEMテーマ:ロボット製作
                  ずいぶんと時間がかかってしまった・・・・が、どうやら納得できる上半身ができました。
                  1つのモーターで首上下と口の開閉を同時に実行させる機構は昨年9月(記事はこちら→)にできていたけど、「口を大きく開かせたい」とか「はりぼてといえども安定して動かしたい」とか「修理や設計変更の時に簡単に対応できるようにしておきたい」とか、あれやこれや思いついて、木片を組合せていました。
                  そして出来上がった3週間の苦労の結晶・・・・
                  動画にしておきました。

                  お口はしっかり開いてくれるし、ギア音が一応恐竜のさけび(聞いたことないけど)に聞こえるし。
                  これでメカは一休み。
                  この後は、いよいよ赤外線リモコンに挑戦だー。
                   

                  REX・プログラム修正

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                    JUGEMテーマ:ロボット製作
                    先回までで、どうやらこうやら足のメカが使用に耐えるものになりました。
                    次はメカのばらつきに合わせてモーター回転時間を決めていきます。
                    これまで・・・
                     前進=右2秒回転→1秒休み→左2秒回転→1秒休み
                     後退=右1秒逆転→1秒休み→左1秒逆転→1秒休み
                     左回転=右2秒回転→1秒休み
                     右回転=左2秒回転→1秒休み
                    と、仮の値を入れていましたが、メカの動きは、左回転スイッチONで270°回り、右回転スイッチONでは90°しか回転しないのが現状でした。
                    そこで、ソフト上の対策としては、左右回転ともに45°になるようにモーター回転時間を設定し直しです。
                     前進=右0.4秒回転→0.3秒休み→左1秒回転→0.3秒休み
                     後退=右0.4秒逆転→0.3秒休み→左1秒逆転→0.3秒休み
                     左回転=右0.4秒回転→0.3秒休み
                     右回転=左1秒回転→0.3秒休み
                    ソフト対策を入れた結果、下の動画の様な動きになりました。

                    試作4としては、こんなもんでしょう。ぼちぼち次のステージに移って「首振りメカ」試作や「赤外線リモコン」トライに入ります。
                     

                    REX・試作4になってしまった

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                      JUGEMテーマ:ロボット製作
                      2月16日の日記「REX・足の試作3」(こちら→)の中で、試作4も必要かな〜と書きましたが、やっぱりメカ的な完成度がいまいちなのでしs買う4を作る事にしました。
                      試作3からの大きな変更点は、モーターと中間ギアを平行に配置し回転伝達を確実にした点、前車輪を一つにした点です。
                      足試作4こんな風にモータを足の甲の上に移しました。
                      おかげで、すねの部分もすっきりしました。

                      足試作4今回は、足だけではなく、胴体部分も作りドッキングしました。
                      胴体部分には電池ボックス(単3×3)、首操作用のギアドモーター、プリント基板が乗りますのでバランス良く足に取り付けなくてはなりません。
                      胴体部の重心が、足の車輪より少しだけ前に来る位置にしました。

                      足試作4下から見て見ます。胴体下側にはプリントと電源スイッチ(写真手前)が搭載されています。
                      さてさて動作の確認結果は・・・・
                      マイコン制御としては、左回転スイッチON時には右モーターが2秒間正回転、右回転スイッチON時には左モーターが2秒間正回転するようになっています。実際に左回転スイッチをONすると270°グルリと回ります。ところが右回転スイッチON時は90°しか回りません。モーター回りの何かが左右で異なる様です。
                      原因解明の為に、モーター両端の電圧を測ってみると、右モーターは2V、左モーターは1.75Vです。この違いはモータードライブ回路にあるのでしょうか、モーターとその負荷側にあるのでしょうか。
                      モーターを回路から外してドライブ回路出力をオープンにした状態で電圧を測ると、右モーターは3V、左モーターも3Vです。どうやら回路側では無く、左右のモーターもしくはその負荷に差異がある様です。
                      一応ここまで判ったので、後は次の試作の時に悩むことにします。
                      ただし、この後マイコンプログラムでモーターON時間を修正しなくてはなりませんので、当座のごまかしをどうするかはその時に悩むとしましょう。(修正理由・・・・2秒は、いくらなんでも長すぎた)

                       

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