リモコン車両(MR001)解説

■主な仕様■
マイコン・PIC16F84A (20MHz)
モータ・FA-130(タミヤ ギアボックス) 4個(5個※)
・ステッピングモータ※
モータ制御・TA7291P 4個(5個※)
・PICマイコン制御ステッピングモータドライブキット(秋月電子通商)※
可動・移動(前進、左右旋回、後退)
・腰の左右旋回
・腕の上げ下げ
・腕の開閉
電源・7.2V Ni-Cdバッテリ(ラジコン用)
リモート
コントローラ
[有線]
・セガサターンパッド改(PIC16F84A制御)
・PlayStation用ゲームコントローラ
[無線]
・ワイヤレスアナ振2Turbo(ホリ):PlayStation用ゲームコントローラ
材質・PP発泡シート2mm厚(ダイソー)

※腰部ユニット(TYPE1、TYPE2)により異なる。

■電気系■

[MR001本体内の回路]

 電源はラジコン用7.2V Ni-Cdバッテリから、三端子レギュレータで5V1Aを2出力します。1つはマイコン等制御用電源、もう一つはモータ回転用電源と分けています。
 これは、モータが回転し始める時に電力がかなり消費され、制御回路の電圧が低下し、マイコンが不安定あるいはリセットがかかるのを避ける為です。この程度の回路では単一電源でも大丈夫かとは思いますが、後々センサ等回路を増やした場合の為に初めから電源を分離して設計しました。

 モータはFA-130なので本来は3V以上の電圧はかけたくありませんが、モータドライバICは一般的に出力電圧が低下すると言われていて、実際、TA7291P使用時も3V入力しても1.5Vかけた時よりも回転に力がでなかったのでモータドライバのモータ電源に5Vを入力しています。
 実際の出力電圧は、解放(モータ未接続)で4.4V、駆動用の2モータ同時に回転させた時のモータ電圧は2.9Vでした。腕等、モータ1個だけ動かした場合の電圧は3.4Vでした。

 経験的に、FA-130は5Vくらいの電圧かけても直ぐに壊れたりはしないのでいいかなと。(ミニ四駆が流行った頃に電池たくさん繋いでみた経験から…。今考えると危ないなぁ。実験してみるなら万全の安全策をとってからにしてね。耐圧ケース内で、可燃物から離して、絶縁手袋して作業着でゴーグルかけてとか…)
 …そもそも電池3本仕様のミニ四駆タイプの車がタミヤ以外から発売されていましたよね。アルカリ乾電池だと4.5Vだ。




電源回路




制御回路(本体)

 ごちゃごちゃしてますが、要はマイコン(PIC16F84A)でシリアル信号を受け、5個のモータドライバ(TA7291P)を制御しているというだけです。
 シリアル通信はMR001から見て受信のみの片方向通信なので信号線は1本です(端子とケーブルに余裕があるので将来的に双方向2線にすることもできます)。


[コントローラ回路]

 コントローラはセガサターン用ゲームパッド、またはプレイステーション用ゲームコントローラをPIC16F84Aで制御し、ボタンが押されると各ボタンに対応した信号をシリアル信号に変換して送信します。



制御回路(ゲームコントローラ(セガサターン用))※図右側のみ。


 本体とコントローラはモジュラージャック(電話機のコネクタ)から6極4芯ケーブル(電話線)で繋ぎます。4芯の内、1本が信号線(本体から見て受信)、2本が電源(+5V、GND)、1本は未使用となっています。


[制御信号]

 本体へシリアル信号を送り、モータを制御します。

動作シリアル信号(2進)シリアル信号(16進)
全ストップ000011110x0F
前進000100010x11
左旋回000100100x12
後退000100110x13
右旋回000101000x14
腕UP000101010x15
腕DOWN000101100x16
腕閉じる000110000x18
腕開く000110010x19
腰左回転000110110x1B
腰右回転000111000x1C
 
 MR001の制御に使っているシリアル信号はRS-232の非同期通信、9600bps、8bit、ノン・パリティ、ストップ・ビット1で送られます。ただし、-15V〜+15Vではなく0〜5Vで送られます。
 双方向ではなく片方向のみの通信になります。
 また、RS-232では 0(正)1(負)での通信ですが、消費電力を抑えるため反転して0(LOW)1(HIGH)にしています。

 ※一般的なシリアル通信ではレベル変換時にデータを反転する事が多いので、よくあるシリアル送受信回路でMR001を制御する場合、更にデータが反転してしまう事に注意が必要です。


シリアル信号イメージ

 ※データ信号自体は8bitですが、先頭にスタート・ビット、最後にストップ・ビットが各1bitずつ付くので、1データ送出するのに10bit分の信号が必要となります。



■外装■

 



■駆動系■

 


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