初めてのロボトレーサー を作る #2

はじめに

前回は主に今回作るロボトレーサーのコンセプト、パーツについて書きました。
今回は基板についてです。

設計

今回のロボトレーサーでユニバーサル基板を鈴メッキ線で配線するのですが、どんな配置にしたら良いのか配置の決め方すらよくわからなかったので、我流でやってみました。 基板はマイコンやモータードライバーなどを載せるメイン基板とラインを認識するようのセンサーを載せる基板の二枚に分けています。
これは、センサーと床との距離をどれくらいにするのがベストかわからなかったので、後でネジで調整できるようにするためです。
やり方はなんとなくのトレーサーの全体像をイメージしながらどのあたりにモーターを繋げるといいか、などを考えながらユニバーサル基板上に部品を置いてみます。この時点でははんだ付けせずにおくだけです。次にそれをスマホやタブレットで写真を撮ります。 そしてその写真にiOS標準のマークアップ機能でどのように配線するか書き込んでいきます。おそらくパソコンやAndroidでも同じようなことができると思います。

書き込んだ後の写真

赤が5V、青がGNDです。タクトスイッチのあたりはこの後いくつか変更しました。 写真の中央上にあるのは加速度センサーです。最初はとりあえずつけない予定ですが、今後付けようと思っているので、その分のスペースを考慮するために入れてあります。
右上は電源用のターミナルブロックと5vの昇圧DCDCコンバーター、黒いのが3.3vのレギュレーターです。青いものはコンデンサです。
ターミナルブロックを通して電池から3vの電源をとり、DCDCコンバーターで5Vに昇圧しています。これはセンサーやPICマイコンを5vで動かすためです。
3.3Vに降圧しているのは、加速度センサーが3.3Vのためです。
左下はモータードライバーとモーターを接続するようのターミナルブロックです。
左にあるのはマイコンに書き込むようのICSP接続のピンヘッダです。
右のピンヘッダはシリアル通信用です。
中央にPIC18877が来ます。 加速度センサーやDCDCコンバーター、モータードライバーなどは他のパーツに比べて高価なため、取り外しができるようにピンソケットを間に挟みます。

はんだ付け

はんだ付けした後の基板（表）

はんだ付けした後のメイン基板（裏）

センサー基板上（裏）

センサー基板下（表）

表の写真と裏の写真は上下が逆になっています。（左右はあってます）
ユニバーサル基板の鈴メッキ線でのはんだ付けの仕方は下の動画が参考になりました。

パーツ

前回のパーツ一覧にないパーツを紹介します。

• ターミナルブロック
• 分割ピンソケット（細）
• 分割ピンソケット（普通）
• 鈴メッキ線
• 電池ボックス
• 抵抗各種
• セリアのキャスター
• 3.3Vレギュレーター
• コンデンサー 0.1μF

ターミナルブロックは電源に１つ、モーターに２つの計３つ使っています。
ピンソケットはモータードライバー 、DCDCコンバーターは細いものを、それ以外は普通のタイプを使っています。
すずメッキ線はこれがベストかはわかりませんが、これでなんの不満もなくできました。
電池ボックスは1.2Vの充電池を使うので3本入れるタイプにしています。スイッチがあるやつを選んだ方がいいです。
抵抗はフォトリフレクタのLED用が220Ω、フォトトランジスタ用が1kΩです。普通のLED用は100Ω３つ使って150Ωを作りました。（手元に150Ωがなかったため。実際は間違えて100Ωにしてしまったので写真は100Ωと150Ωの両方が混じっています。)
今回は動力は二輪なので補助輪として100均（セリア）で買ったキャスターを使っています。
3.3Vレギュレーターは電流が足りそうなものを選びました。まだ確認していないのでこれではダメかもしれません。
コンデンサーも調べておそらくこれで大丈夫だろうということで選びました。まだ確認していません。

最後に

最後まで読んでくださり、ありがとうございました。
質問やご意見、タイポなどがありましたらご気軽にコメントをよろしくお願いします。
最後まで読んでくださりありがとうございました。 次回は組み立てです。