２００５年
１０月２日
ＤＣモータのドライブ回路の実験を行ないました。Ｈ型ドライブ回路で必要なDC-DCコンバータをプロセッサボードの下に実装します。これは５Ｖから絶縁された５Ｖを作ります。 Ｈ型の上側のＦＥＴは１２＋５＝１７Ｖをゲートに加えます。


先週、間違っていたＧＡＬの修正版を実装し、オープンコレクタのドライバ（７４０６）も追加します。実験なので、Ｈ型ドライブ回路はバラックで作りました。

写真はバラックで 作ったＨ型のドライブ回路です。テスト用にロータエンコーダでパルス幅を調整できるようにして、モータを回します。１２Ｖは５Ａのスイッチング電源ですが、少し容量が足らないようで、急加速すると保護回路が働いて、１２Ｖが落ちます。ゆっくり加速すれば、パルス幅に応じて回転数が制御できることが確かめられました。後で、実験用電源を変更します。写真ブレてます。

下はＨ型のモータドライバのブロック図です。ＦＥＴはたまたまあったモトローラのMTB75N03HDLという型番です。２５Ｖ７５Ａ、オン抵抗９ｍΩです。ちょっと電圧が低めですが、これを使って実際の回路も作る予定です。DC-DCコンバータの５Ｖは１２Ｖに上乗せして１７Ｖにして、上側のＦＥＴのゲートに接続されるプルアップ抵抗の電源に使います。



１０月８日
左は拡張ボード上に作製した１２Ｖから５Ｖを生成するＤＣ-ＤＣコンバータです。右側は先週バラックで実験をしたＨ型ドライバを２組拡張ボード上に作ります。モータを接続する端子台も追加ました。

モータを２つ接続してボード上のＨ型ドライバの動作テストを行います。正常に回りました。モータの 正転／反転もテストしておきます。電源は１２Ｖのバッテリから取りました。恵梨沙 フォントからASCII文字だけ抜き出したフォントを組 込んでテストを行いました。機構の方も少し作業をしました。ここを クリックしてください。

２００６年２月１１日
ソフト開発とＣＡＤの図面入力用に購入したThinkPadのＴ２２です。スペックはＰ３−１Ｇ、３８４Ｍバイト、３２Ｇ、 DVD-ROM、１４００ｘ１０５０液晶です。処理速度は自宅アパートのＰＣとほぼ同スペックです。オークションで購入した時にＯＳが付属していなかったため、潔く全領域をＦｒｅｅＢＳＤ６．０にしました。DVDが付いているので、雑誌の付録のDVDから簡単にBSDがインストールできました。小型のＵＳＢマウスも付ておきました。

これまでにインストールした主なソフトウェアは以下です。

・機械系
　qcad       - 2D 製図
　mged       - 3D-CG

・電気系
　kicad      - 回路図、PCBアートワーク
  xcircuit   - 回路図
　oregano    - 回路図
　spice3     - 回路シミュレータ

・文書系
　openoffice - ワープロ＋表計算＋図
　acroread7  - アクロバットリーダ
  firefox    - WEB閲覧

・音楽系
　xmms       - mp3プレイヤ    

・開発環境
  sh用gcc    - sh2クロス環境
　ddd        - デバッカ

先週、ＣＮＣ用のＰＣにネットワークカード入れたのですが認識できなかったので新品を 購 入しました。７００円でした。双方ともRealTeckのカニマークのイーサネットのコントローラですが、新品で購入した方は３１３９が載っています。失 敗したものは３０３９？で違うップが載っていまた。これが認識できなかった原因と思われます。しかし、新品の方は認識には成功したものの、ＳＣＳＩコント ローラとＩＲＱが重なっていてＭＡＣアド レスが全て０の表示になってしまい、取りあえずＳＣＳＩカードを外しました。

ＣＮＣ用ＰＣにDHCPサーバをインストールし、クロスのLANケーブルで接続し てping、 ｔｅｌｎｅｔとｆｔｐの接続テストを行ないます。正常に通信できることを確認しました。

付属品もネットオークションで購入しました。DVDと排他的に使えるＦＤと予備バッテリ。

予備のＨＤＤマウントと英語キーに交換して外した日本語キー。



２月１８日
Ｘの"-display"を使って、ノートＰＣ側でフラ イスの制御プログラムを表示／入力するテストを行ないました。"popen"で起動している"gnuplot"もノートＰＣ側に表示されます。

ノートＰＣ側
$ xhost +192.168.0.2
$ telnet 192.168.0.2

ＣＮＣ用ＰＣ側
$ xmodrv -display 192.168.0.8:0.0 &

２月１９日
オークションで購入した、USB-シリアル変換ケーブルのテストをします。SH2ボードはデバッグ時にはgdbとコンソールの２チャネルが必要ですが、ノートＰＣにはシリアルが１つしか無いため、ハブを介してUSB-シリアル変換を使います。"uplcom"ドライバをロードしてUSB-シリアル変換ケーブルを挿すと、"cuaU0"と いうデバイスが使え るようになります。FreeBSD6.0はdevfsのため、/dev下はデバイスが認識されてデバイスファイルが出現します。なので、MAKEDEVも 存在しません。4.11から移行してくると、ちょっと馴れが必要です。ゆくゆくはmozのドライバも6.0系で動かす必要が出てくると思います。dddの 方は通常のcuaa0を使いました。

$ kldload uplcom
$ cu -l /dev/cuaU0 -s 19200
$ ddd --debugger "sh-hitachi-elf-gdb -x gdbstartup jsp"

３月１８日
サーボモータ制御のテストプログラムを作成して実験を行ないました。下がメインループを抜粋したプログラムです。ＴＯＰＰＥＲＳのサンプルプログラムのメインループを以下のサーボプログラムに変更しました。プログラムは目標値と現在値の差分を２倍してＰＷＭのカウンタに設定する簡単なＰ制御を行ないます。ＰＷＭに設定できる範囲は＋−１０００ですが、あまり大きくするとオーバシュートが 大きくなるので、＋−６００に制限しています。ＬＥＤをスクロールしている周期関数で目標値を変更して自動で移動動作させます。１００００回に１回は状態をシリアル出力します。動画をリンクしておきます。動画は約４Ｍバイトです。

// 自動移動テストプログラムのメインループの抜粋

#define COUNTER_MAX 600
#define COUNTER_MIN -600

#define MOTOR2_DIR 0x0008

    // P制御定数
    Kp = 2;

    while (1) {

            // モータ2の現在値を得る
            Count2 = (short)*TCNT2;

            // 周期関数から目標値を得て設定値を計算する
            Err = (M_y - Count2) * Kp;

            // 設定値を制限する
            if (Err >= COUNTER_MAX) {
                Err = COUNTER_MAX;
            }
            else if (Err <= COUNTER_MIN) {
                Err = COUNTER_MIN;
            }

            // 設定値をモータ2ドライバへ出力する
            if (Err < 0) {
               // 反転
               sil_wrh_mem (PEDR, sil_reh_mem (PEDR) & ~MOTOR2_DIR);
               sil_wrh_mem (TGR4B, (Err * -1));
            }
            else {
               // 正転
               sil_wrh_mem (PEDR, sil_reh_mem (PEDR) | MOTOR2_DIR);
               sil_wrh_mem (TGR4B, Err);
            }

            // 10000回に１回はシリアルへ出力する
            if (!(Loop % 10000))
                syslog(LOG_INFO, "Count=%d State=%d Err=%d\n", Count1, Y_state, Err);

            Loop++;

        }

次に使っていない方のロータリエンコーダから手動で 設定値を設定できるプログラムに変更します。ロータリエンコーダを回転させると追従してモータが回り ます。これは実際にミッションに取りつけて移動量を調べるためのプログラムです。調子づいてエンコーダを反復してぐるぐる回していたら、ボードの電 源に入っている１５Ａのヒューズが飛びました。トルクが かかると大電流が流れるようです。タミヤのページにスペックがあります。ここをクリックしてください。こちらも動画をリンクしておきます。動画は約６Ｍバイトです。

// 手動移動テストプログラムのメインループの抜粋

早速、実際にミッションに付けて実験します。ミッションを台車に乗せてＰＣの近くまで移動し、モータベースをミッションに取り付けます。

とりあえず、トルクが足りるか心配のある前後の移動の実験を行ないます。回転方向は３速―４速に固定して、モータも外しておきます。

予め手動のロータリエンコーダで移動させ３速ー４速間の移動量を調 べます。結果は＋−５５０となりました。プログラムを変更して自動的に＋−５５０移動するように周期関数に設定します。現在のモータの減速比は７５：１ですが、タミヤでは特注で納期はかかるものの、６０：１、３６：１などのモータも売っています。少し動作が遅いような感じですので、減速比の小さなモータでも実 験する予定です。減速比を小さくするとトルクも小さくなるので、この辺は色々と実験する必要がありそうです。以下のプログラムは周期関数の先頭部分で３速ー４速の目標値を設定 している部分です。これも動画をリンクしておきます。動画は約７Ｍバイトです。

  // LEDスクロール周期関数の先頭の抜粋
  // ニュートラルから開始

   Tloop++;

   if (!(Tloop % 10)) {

       if (Y_state == 0) {
           M_y = -550; // ３速に移動
           Y_state = 1;
       }
       else if (Y_state == 1) {
           M_y = 550;  // ４速に移動
           Y_state = 2;
       }
       else if (Y_state == 2) {
           M_y = 0;    // ニュートラルに移動
           Y_state = 0;
       }
   }

４月１日
たまたま、オークションで売っていた３０：１のモータが落札できました。ギヤモータとギア単体の２個を落札しました。３６：１のモータも出ていたのですが、こちらは落札できませんでした。


早速動かしてみみました。３０：１では減速比が小さいのでＰ制御定数を１にして動作させてみました。スピードとしては多分６０：１と同じくらいと思われます。少し早くなりまし た。やはり６０：１が丁度良さそうです。前後に比べて回転方向は ほとんどトルクがいらないので、回転方向に３０：１を使う予定です。動画をリンクしてお きます。



４月８日
タミヤから購入した６０：１のギアモータです。特注ですが、注文してから２週間くらいで送られて来ました。


早速、動かしてみます。Ｐ制御定数を元の２に戻します。丁度良いでしょうか？ギア比の異なるモータを始めて動作させる時は注意が必要です。ギアによって回転方向が違うため、サーボが逆に効いて暴走します（笑）。７５：１と６０：１は同方向ですが、３０： １は逆回転です。モータに付いてるリード線の色は回転方向が異なっても同じ色になっています。動画をリンクしておきます。



４月８日
ボードの右下に７４ＨＣ００を２個使い、シフトバドルのシフトスイッチ用ＲＳ−ＦＦを２セット増します。ＦＦの出力はＳＨ２のＩＲＱへ接続します。割り込み は立下りエッジを使います。


コネクタを介して、シフトパッドのスイッチを接続しま す。初期設定と割り込みハンドラの設定は来週作製の予定です。