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XBee赤外線リモコンキャタピラー.wmv


何が出来るか?人間が近寄れない所での撮影、計測など。
XBee無線モジュールの電波と赤外線モジュールの赤外線リモコンの2重の遠隔制御です。運転データー、計測データーをXBee無線モジュールを使ってパソコンに送ります­。パソコンのテンキーでも操縦できます。
これでもビデオやデジカメなどの映像機器やガイガーカウンターなどを積んで
無人で遠隔操作や自律動作で調査ぐらいの仕事はこなすことが出来るはず。

XBee赤外線リモコンキャタピラープロジェクト④

赤外線リモコン送信機回路の製作
今までに作った赤外線リモコン送信機と基本的には同じです。変更点はセラロック4MHzを入れて周波数を安定させてます。ATtiny2313のヒューズビットはプロジェクト③とおなじです。
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XBeeリモコン送信機回路の製作 ATtiny2313のヒューズビットはプロジェクト③とほとんどおなじですがbrown-out detector trigger levelは1.8Vにしてます。Xbeeでアクオステレビを無線リモコンコントロールと同じもの
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携帯ノートパソコンのテンキーから操作できるのでXBeeリモコン送信機回路は不要になりそう

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Acer携帯ノートパソコン Windows 7 でX-CTUをインストールできました。(Newバージョン)
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ガイガーカウンターを持っていないので代わりにテスターを試しに搭載してみた。

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ラジコンサーボの上にデジカメを載せてみた。未配線(まだ回路は組んでません。)
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左右旋回はキャタピラー操作で出来るのでラジコンサーボで上下方向に操作できるように考えねばね。

操縦動画作成中できたらアップします。

XBee赤外線リモコンキャタピラープロジェクト③

XBee赤外線リモコンキャタピラー本体設定
すみません。電子回路設計図ATtiny2313の3番ピンからXBeeの3番ピンに繋ぐ
抵抗680Ωの配線間違ってます。訂正します。秋月から300円で変換基板
がでてるやん。しかもレギュレター付き[AE-XBee-REG-DIP]
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設定概要

①マイコンプログラムによる自律独立走行(踊るマシン)
最初はデモ走行でマシンが踊るようなのBASCOM-AVRでプログラムを組んでモーターの
コントロール感覚を掴みます。
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XBee赤外線リモコンキャタピラーの本体組立が終了してはモーターなどの回転方向
などテストしながら接続して動作確認が済めば マイコンATtiny2313のプログラムを
BASCOM-AVRで作成します。(仮設定)"ZENNSHIN""HIDARISENKAI""KOUSHIN""MIGISENKAI"

東芝デュアルDCモーターコントローラーTA7288Pは左右のモーターを同時に動かす
ことが出来ませんが タミヤのダブルギヤーボックスについてるDCモーター
(マブチ130タイプモーター)は加える電圧が1.0-3.0Vが適正らしいので、4.8Vの
電圧でコントロールするにはデューティ比50%が最大になる様に交互運転すれば2.4V
ーVfで適正値で運転していることになります。
ジグザク運転だけど50msec以下で左右切り替えれば同時運転しているように
感じます。ライントレースをするときにはこの見えないブレを利用すると便利。
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電池の電源のように電源容量が限られている時には並列2つのモーターを同時駆動
すると電圧降下が大きくなり制御に障害が出たりします。
AVRマイコン ATtiny2313のヒューズビットの設定 セラロック4MHz
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②赤外線モジュールからの信号による遠隔制御運転。赤外線リモコン送信機で見ながら
マシンのコントロールをします。BASCOM-AVRで赤外線コントロールプログラムを作成
するのでRC-5赤外線リモコンフォーマットでアドレスとコマンドの運転方法を決めます。
赤外線リモコンRC-5(仮設定) ID28 Config Rc5 Getrc5(ads , Cmd) Ads = 28

Cmd = 1 Print "HIDARISENKAI"
Cmd = 2 Print "ZENNSHIN"
Cmd = 3 Print "KOUSHIN"
Cmd = 4 Print "MIGISENKAI"
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③XBee無線モジュールからの信号による遠隔制御運転。赤外線モジュールからの信号
による遠隔制御運転からXBee無線モジュールからの信号による遠隔制御運転に
切り替えます 操作はXBee無線モジュール送信機を取り付けたパソコンからキー入力
(テンキーが便利)ATコマンドで行います。ATコマンドで運転方法を決めます。
XBee リモコン  XB24-ZB ZIGBEE COORDINATOR  PANID28 Ver20A0
         XB24-ZB ZIGBEE ROUTER PANID28 Ver20A0
$baud = 9600
Temp1 = Inkey()
Temp1 = "5" Then Print "LEDeco"
Temp1 = "5" Then Print "STOP"
Temp1 = "8" Then Print "ZENNSHIN"
Temp1 = "2" Then Print "KOUSHIN"
Temp1 = "4" Then Print "HIDARISENKAI"
Temp1 = "6" Then Print "MIGISENKAI"
Temp1 = "0" Then Print "XBEE OUT"
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④マシンからの運転データー、計測データーをXBee無線モジュールを使って
パソコンに送ります。ATコマンドで番号(時間)、計測値などのマシンからの送信
コマンドを決めます。パソコンのソフト製作?VBやJavaでターミナルソフト
誰か作ってくれたら、、、今回はXBeeのターミナルソフトX-ctuで出来るか確認のみ
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⑤XBee無線モジュールリモコンからの信号による遠隔制御運転。ラジコンと同じ
遠隔操作。操縦テクニックってあまり意味がないかも、、パソコンでの遠隔制御運転や
赤外線遠隔制御運転が故障した時の緊急脱出用に一応考えておく。
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XBee赤外線リモコンキャタピラープロジェクト②

一応設計図通りの材料が揃ったのでXBee赤外線リモコンキャタピラーの本体組立。
主要電子部品
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双方向ロジックレベル変換IC“FXMA108”は今回使いませんでした。

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ダブルギヤーボックスのギヤー比の設定は114.7:1の設定

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ダブルギヤーボックスモーターと電池の間のスペースにAVRマイコンATtiny2313やデュアルDCモーターコントローラー東芝 TA7288Pの回路を入れてます。

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電源表示のLEDは手持ちのIC内蔵自動7色変化LEDを使いました。

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だいたい想定内の横向き姿

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無線制御のXBeeとPL-IRM2161-C438赤外線受光モジュールと電源SW
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XBeeの基盤ピッチは2mmで普通の2.54ピッチとは合いません。XBeeの電圧は3.3Vなので低損失レギュレター
PQ033EZ1H シャープを使って降圧してます。PQ033EZ1H の2番ピンはプルアップで電源投入時ON設定。XBeeの使用ピンはATモードで使うので4本だけで3番ピンのDINの入力はマイコン出力が5Vなので分圧して3.3Vぐらいにしてます。抵抗は誤プログラム保護の為いれてます。抵抗値は適当にとりあえず680Ωの手持ちで使用。

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一応本体完成 デジカメを搭載してみた。

XBee赤外線リモコンキャタピラープロジェクト①

今までの歌って踊っての国産の役立たずのロボットじゃなくて
鳴り物入りで登場したどっかの大学が開発した「クインス」と言うロボットも
福島第一原発2号機で、原子炉建屋の調査をしていたら故障して
原子炉建屋の中に取り残されてるらしい。
有線での遠隔操作で、ケーブルに引っかかり、そのケーブルを取ろうとしたら
通信が途絶えたことが原因だ ということらしい。(えっ?有線操作だったの?) 

あの程度の機械(ひも付きの有線操作じゃあロボットとは言えんな)がすること
やったらタミヤの工作シリーズで十分出来るやないかと巨大掲示板に書いてあった。
おいらも今、自作ロボットの製作にはまっているのでタミヤの工作シリーズを使って
原発用調査ロボットみたいなものを自作して挑戦してみる事にしてみました。

XBee赤外線リモコンキャタピラープロジェクト
何が出来るか?人間が近寄れない所での撮影、計測など。
もちろんひもなしのラジコンと言うか電波と赤外線を使ったの2重の遠隔制御です。
これでもビデオやデジカメなどの映像機器やガイガーカウンターなどを積んで
無人で遠隔操作や自律動作で調査ぐらいの仕事はこなすことが出来るはず。

安もんのラジコンカーの無線を XBeeに取り換えて同じようなもんを考えてましたが、
タミヤの工作シリーズを使う方が簡単なのでで先に開発することにしました。
楽しい工作シリーズ No.108 タンク工作基本セット (70108)/タミヤ
¥1,575
Amazon.co.jp

これではモーターが1個なので、前進、後進のみ。操舵ができない。がこんなイメージでこの上にデジカメやガイガーカウンターを載せる。
楽しい工作シリーズ No.169 レスキュークローラー工作セット 3chリモコン (70169)/タミヤ
¥4,725
Amazon.co.jp
これとどっかの大学が開発した「クインス」と言うロボットは似たようなもん?とりあえず無線制御してから購入を考えて
実際に購入したのは下の3点。安もんのラジコンを買ってる方が安上がり

楽しい工作シリーズ No.168 ダブルギヤボックス 左右独立4速タイプ (70168)/タミヤ
¥882
Amazon.co.jp
楽しい工作シリーズ No.100 トラック&ホイールセット (70100)/タミヤ
¥630
Amazon.co.jp
楽しい工作シリーズ No.98 ユニバーサルプレートセット (70098)/タミヤ
¥378
Amazon.co.jp
アマゾンからの購入はこの3点セットであとは秋月の通販か日本橋のデジットなどで購入。

電子回路設計


電子部品材料

低損失レギュレター PQ033EZ1H 3.3V シャープ 4個100円 秋月

デュアルDCモーターコントローラー東芝 TA7288P 1個150円 デジット

PL-IRM2161-C438 赤外線受光モジュール 2個100円 秋月

AVRマイコン ATtiny2313V  1個100円 秋月

無線モジュールXBee S-2 1個1700円 秋月

セラロック 4MHZ  1個84円 共立

ニッケル・水素 2次電池 4.8V 単3型4個直列 4個220円 千石
LED、抵抗、コンデンサ、電池ケース 基盤など


ジャック・オー・ランタンロボット動画

YouTubeにジャック・オー・ランタンロボット動画アップしました。

ジャック・オー・ランタンロボット最終修正図面
抵抗値修正しました。
マイコン リセットボタンを付けました。
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これからの改造課題。
1・なにか作業か芸ができる手の様な物をつける。とりあえずラジコンのサーボモーターを2個で考えてみる。
2・人間の存在を検知して、何か芸をする。人感センサーは入手済み
3・人間の言葉をしゃべらす。リモコンヴォイスレコーダーは開発済み
4.・補助車輪を外して自立2輪にする。加速度センサーで自立は簡単に出来そうだけど、静止時の電力消費とバッテリーの消耗で電気が無くなった時にどうするかは難しく考えるところ
5・赤外線リモコンだけの遠隔操作だけでなく、パソコンからの操縦も可能なようにXBeeでの遠隔操作を出来るようにする。
6・赤外線センサーを取り付けてライントレースにも挑戦
7・赤外線距離センサーを取り付け近接停止、転回出来るようにする。
いっぱいすることがありそう。

ジャック・オー・ランタンロボット

昨日はハロウィン・パーティーでしたね。
すこし間に合わなかったけど、W-ステップモータ-リモコンを使った
ぐるぐる回るだけのジャック・オー・ランタンロボットです。
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大きい方のジャック・オー・ランタンに仕込もうと思ったけど何の芸も出来てないので
ちいさい方のジャック・オー・ランタンの中に7色変化のLEDを仕込んで頭として使いました。
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材料 100均で205円の2mm厚アクリル板をフレームにしてます。
ステップモータ-2台をボルトで繋いでをダイレクトドライブで動作してます。
ホイールの中に入れてホイールインモーターにしたかったけど
ちょうど良いタイヤが見つからずタミヤの70111 スポーツタイヤセット(56mm径)
を使いました。
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電池は玩具用ニッカド電池1.2V X8 DC9.6V 1パルス5msecなので100Hzぐらい。
アルカリ電池1.5V X8 DC12V なら 1パルス1msecまでいけそう

動画ができたらYouTubeにアップします。

W-ステップモーターコントローラーの製作③

W-ステップモーターコントローラーのリモコンテストです
フィギュアスケートでシンクロしてみました。


W-ステップモーターコントローラーの製作②

W-ステップモーターコントローラーの基盤組立
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サンケンの2相ステッピングモータユニポーラ駆動用IC SLA7026M 18本の足が交互にずれて上下9本ずつのセットになってるので片面ガラス・ユニバーサル基板の両端を削って2個 SLA7026M を挟み込んで配線するようにした。
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真ん中にAVRのソケットICを取り付けて抵抗やコンデンサを取り付ける。
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参考図面に載ってる0.68Ωの抵抗がないので3オーム1/4Wを4パラで繋いで0.75Ωで代用使用と思っていたが物理的に無理。3オーム1/4Wを2パラで繋いで1.5Ωで代用。たぶん3Aの過電流保護の検知なのでこのモーターの抵抗値では十分大丈夫。
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赤外線リモコン送信機 リモコンヴォイスレコーダーの時に作ったものをIDを変えてそのまま使います。
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回路構成動作テスト
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上2つが Active High 下2つが Active Low 
 Active High と Active Low の違いは静止してるときにモーターに電気を流してブレーキをかけて止めているか、モーターに電気を流さないでフリーにして止めているかの違いみたいだ。

2相励磁ではプログラムは簡単だけど回してみるとやっぱりぎこちない。 やはり1-2相励磁で制御するプログラムで製作します。
BASCOM-AVRでプログラム。赤外線リモコンのプログラムはリモコンヴォイスレコーダーの時と同じく 8通り
プッシュSWが4つなのでトグルSWで4通りづつモーター両方、片方運転切り替え。
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1パルス3msecでテストしてみた。
8通りの動作は
1・右側モーター正転、左側モーター正転 
2・右側モーター正転、左側モーター逆転 
3・右側モーター逆転、左側モーター正転 
4・右側モーター逆転、左側モーター逆転
5・右側モーター正転、左側モーター停止 
6・右側モーター停止、左側モーター正転 
7・右側モーター逆転、左側モーター停止 
8・右側モーター停止、左側モーター逆転

中間プログラム省略
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コンパイルしてみるとフラッシュメモリーの使用率が80%。
ATtiny2313の2kバイトのフラッシュメモリーではしんどいな。本ちゃんではATtiny4313の4kバイトにプログラムしてみるか?

Wステップモーターコントローラーの製作①

AVRマイコンでステッピングモーター2台をコントロールする事を考えてみました。

大阪・日本橋デジットで買ったジャンクで特売のステッピングモーター 
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1個250円 パチンコ台から取り外したもの?
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DC12Vで黄白色に薄く灯るLEDが3個と光電センサ(透過型)が付いてる
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配線色の確認を兼ねて内部構造をみたいため興味本位でばらしてみました。
WEBでステッピングモーターのデーターを調べてみました。
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STEP MOTOR 200STEP DC12V 0.16A TS3118N52 TAMAGAWA SEIKI CO.LTD
ステップモータ、ステッパー、パルスモータなどと呼ばれ、統一した規格がないため、弊社では『ステップモータ』
の名称に統一しております。とあったステップモータと言うらしい
回転角度は入力パルス信号数に比例して決まります。
回転速度は入力のパルスレイト(パルス周波数)に比例します。
回転子に永久磁石を使用している為、無励磁状態でも、自己保持力(デイテントトルク)を発生します。
高トルク、高速応答、小形軽量です。
微少角、高精度、安価です。
直流モータのブラシのように機械的摩耗の心配がなく、保守を要しません。
RoHS指令全機種対応、CEマーキング対応機種

大阪・日本橋デジットで売ってる安売りのサンケンの2相ステッピングモータユニポーラ駆動用IC SLA7026M
一個150円
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日本語のデーターシートがWEBで見つかりました。英語と違ってすぐに理解出来ますね。
外ずけ部品がすこし多い 配線しにくそう。
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XBeeと同じように標準の穴あき基盤の穴ピッチが合わない。
参考回路図で設計図をおこしてみました。
参考回路図
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設計回路図
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とりあえず今回はここまで。
基盤を組んでAVRマイコンのプログラムしては次回。