第15回 歩く玄箱
<制御回路の製作>



玄箱を制御する
玄箱で制御を行うにはいくつか方法があります。 USBで制御するならMorphy Planningの汎用USBインターフェース・USB-IO (現在はKm2NetTECHNO KITで取扱中)。 シリアルポートで制御するならシステム工房 クロスハードさんの RS-232C多目的制御基板が便利です。
当初はUSB-IOを使う方向でやってたのですが、 どうもうまくドライバ を読み込んでくれません。 そこで今回はシリアルポートで制御することにします。

全体ブロック


今回の基本方針は次の通りです。
・バッテリーで駆動し、完全ワイヤレス
・Webカメラでストリーミング配信
・RS-232C経由でリレーを制御
・モーター制御、ライト点灯、警告音の発生

電源系統
マザーボード・ロボと同じように、バッテリーは2系統あります。 モーターは始動時に大電流を流すので、玄箱への電源供給が不安定になってしまうためです。 玄箱側のバッテリーはNiMH単三バッテリーを10本直列にして、12Vにしています。 さらに12Vから5Vを得るため、秋月電子でおなじみのDC-DCコンバーターを使用しています。

なお玄箱の消費電流は
 12V 395mA
  5V  27mA
でした。これならバッテリー駆動も余裕ですね。 (と思ったのが大きな間違いだと後で気付く)

シリアルポート
今となっては懐かしい響きとなってしまったRS-232C。 実は玄箱にはシリアルポートがあります。 この辺のハードウェアの情報は山下康成さんの LinkStation/玄箱をハックしよう を参考にさせていただきました。 CPUのすぐ近くにあるJ1がそれです。

まずは動作確認。 この端子からの出力レベルは0-3.3Vなので本来RS-232Cとして使うには電圧を変換してあげないといけないのですが、 RS-232C多目的制御基板の正体はPIC16F84Aです。 ということは、直接繋いじゃってオッケー!
(写真では74LS04でバッファーしてますがあんまり意味なかったかも)

リレー回路


これが制御回路の心臓部、リレー回路です。 PICはシリアルポートから受け取った8ビットのシリアルデータを、8ビットのパラレルデータに変換します。 玄箱からPICにコマンドを送ると、トランジスタアレイを通じてリレーのON/OFFをする仕組みになっています。
モーターを制御するなら専用のICがあるんですが、マザーボード・ロボの経験からあえてリレーにしています。(^^; なんかリレーだらけですね。 リレー大好きです。(爆)

サウンド回路
玄箱でMP3を鳴らすこともできるようですが、さすがにそこまではいりません。 ということで今回はエレキット8色バトルサウンドキット を使用します。


エレキットと聞いて「うわっ!懐かしい」って思ったそこのアナタ。マニアですね。:-)
FANのあった部分にスピーカーを取り付けます。

ライト
ドン・キホーテ秋葉原店で買った懐中電灯です。 ライトのために2ビット使用するのがもったいなかったので、1ビットで2回路3接点のリレーを駆動させています。

組み込んでみる
これで一通りの回路ができたので玄箱の中に組み込んでみます。 配線ぐちゃぐちゃでかなりわけわからん状態です…。



おまけ:USBコネクタを増設してみました。でも結局使いませんでした。(^^;
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