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SA-GIRLの電気系は、火曜日にテストしたような基板レベルで売っている半完成品を組み合わせて作ろうと考えています。以前にブログで書いた図の再掲ですが、全体構成はざっくりこんな感じにするつもりです。


★は元々手持ちに余っているもので、☆の2つがまさに火曜日にテストしたものですね。
◆と◇は、Moddoreを後から自動化改良したとき(車がいなくなったことを検知して動作開始)に作った基板を使います。

こんな感じで全体のうちのかなりの部分を"ありもの"で賄う構成で作ろうとしているわけですが、さすがにそれらを制御する調停役がいないと動きません。この図の「新規設計制御基板」と書いたもののことです。

メカ系の工作をボチボチ始めているのですが、製作途中での動作テストにおいても、電気系がある方がいいので、この制御基板の設計を早めに固めてしまうことにしました。なお、昨日今日で設計を考えているわけではなく、前々から考えてきているものを最終的に固めようと言うことです。


さて、制御基板をどうやって作るのかには、いろいろ選択肢があると思います。王道としては、マイコンを使ってそのI/Oにありもの基板を繋ぐスタイルかなと思います。

　[例] PICマイコンで電気ポットを作る

動作シーケンスをプログラムで記述することになるため、何か問題があったときに変更しやすくてつぶしが効きそうです。

さらに簡単に実現しようとするならば、汎用のPLCを使うという選択肢もあるかもしれません。でも、格安のものでもそれなりの値段はしますし、産業用の本格的なものはかなり高額なのが問題です。

　[例] Amazonで売っている格安PLC

一方で、今回作ろうとしているものは、動作シーケンスがそんなに複雑なわけではありません。次に進むか否かの条件判定もそれなりに必要ですが、比較的シンプルなものだと思います。そのため、Moddoreのときと同様に、トランジスタや抵抗といったディスクリート部品を使ってロジックを組むので良かろうと判断しました。

まあ実際には、トランジスタと22kΩ抵抗がいっぱい余っている(100個単位で安く売っている)という理由が大きいのですけどね。ディスクリート部品は圧倒的に安いのです。


そして、ディスクリート回路は考えるべきことが単純で、Moddoreを作ったことで多少慣れているからというのも大きいです。

で、それなりに時間をかけて考えた回路がこちら。



‥‥あれ？ 簡単なはずが割と複雑‥‥ですね(汗)

それは、
・壁に近づいた場合だけではなく一定時間経過した場合にも止める動作に入るとか、
・車がいなくなっても壁に近いときには動作を始めないとか、
・車輪が下に着いていないと動作を始めないとか、
・一旦動かし始めた後じゃないと停止動作は始めないとか、
そんないろいろな条件をAND/ORする論理回路を作り込んでいくうちに、だんだんややこしくなったためです。

なお、こんなそこそこのサイズの回路がいきなり思った通りに動く自信はないので、KiCADでシミュレーションしながら設計しています。

これが、KiCADで同じ回路を描いたものです。

※周辺にシミュレーションのための余計な回路がくっついています。

この基板の回路に、さらに車がいなくなったことを検知するレンジファインダー1と、壁に近づいたことを検知するレンジファインダー2の回路も一緒に入れたものがこちらです。

※つぶれて見えないと思いますので雰囲気で

これで、全体のシミュレーションができるのですが、動かしてみた結果がこちらです‥‥


‥‥が、説明がたいへんなので、説明はやめておきます。ざっくりいうと、シミュレーション上では思った通りに動いていると思います‥‥‥たぶん‥‥。


と言うことで、回路はこれでいいことにして、結構ある部品を基板上に配置して、うまく配線する基板デザインが次にやることです。それができたらPCB発注ですね。

ぼちぼち進めます。