2023-11-03

JLCPCBに頼んだ話⑧

今回もJLCPCBという基板製造会社に頼みました。JLCPCB様は100mm*100mm以内の基板を5枚でたった2＄で発注することができます。新規登録すると56＄のクーポンも貰えるそうです。

JLCPCB様のリンク↓

何回頼んでいるんだ、そんなにいっぱい頼まないといけないのかと思われる人もいると思いますが、頼むものがいっぱいあります。また、初心者なので変えたいことがいっぱい出てきてしまうので...

じゃあ今回も基板紹介していきます。

➀ホールセンサー

なにそれおいしいの？っていう人も多いと思いますが、これは赤外線センサーのTSSP58038がのっている基板です。ほぼボールセンサーと同じ構造をしています。ほぼといったのは僕の場合ボールセンサーのときは表面実装にしなかったのですが、場所の都合上小さくしたくて表面実装にしました。そして、何をするものなのかというと、ロボットがボールを保持しているかを見るためのものです。これを２個セットでつけてどちらも値が高い場合持っているという感じにしようと思っています。

➁キッカー用基板

昇圧基板を後付けして電圧を上げてソレノイドに供給する形です。このでかい筒は4700uFのコンデンサーです。MOSFETで操作しソレノイドを動かす予定です。フォトカプラをメインとキッカーの間に入れることによってマイコンが落ちるのを避けようと思っています。

➂自作モータードライバー

これは一様知り合いの方にも確認をしてもらいましたが、本当にこの基板が動くのかは不安要素満載です。pololuのDRV8874を参考にして変えるところは変えて作ってみました。使ったものはIC:DRV8874でその他はコンデンサーや抵抗を表面実装でつけてもらいました。不安要素としては知り合いの人に聞いた時につけといたらと言われたツェナーダイオードが上手くいくのかがすんごく分からなくいところです。

宅配ボックス

初めてDHLで頼んで仲介業者なしにきて不在で次に来るのは3日後でどうしようかと思った時に宅配ボックスというものがあり使ってみることにしました。なんと宅配ボックスだと次の日に入れてくれました。この差は何？と思いましたが、早く来たので結果オーライ。次不在だったら宅配ボックスに入れてもらおうかと思いました。受け取るのもすごく簡単で運送会社から送られた番号を入れてサインしたらドアの鍵が開いて取り出せるようになるので取り出したらいいだけでしたので。

少し前に記事にしたものについての動作についても紹介していこうと思います。

今回取り上げるのはボールセンサーです。まずはこちらの実験動画をご覧ください。

www.youtube.com

このようにJLCPCB様にやってもらった基板を活用しています。少し見にくいと思いますが、後ろでボールが回っていると同時にパソコンの画面の値が-180から180の間で変わっていることがわかると思います。もしかしたらこの動画ないで360と出ていた場合はボールが見えないところにあるという合図です。簡単に説明するとX座標をcosで計算しY座標をsinで計算してそれをXとYで出してくれる関数（atan)に代入しているという極々簡単なプログラムになっています。そのプログラムが下記です。一部抜粋なのでそのままだと動きません。

while(1)
{
CB=1023-analogRead(A0);
CRB=1023-analogRead(A1);
RB=1023-analogRead(A2);
BRB=1023-analogRead(A3);
BB=1023-analogRead(A4);
BLB=1023-analogRead(A5);
LB=1023-analogRead(A6);
CLB=1023-analogRead(A7);
x=(cos(45* M_PI / 180)*CRB+RB+cos(315* M_PI / 180)*BRB+cos(225* M_PI / 180)*BLB-LB+cos(135* M_PI / 180)*CLB);
y=(sin(45* M_PI / 180)*CRB+sin(315* M_PI / 180)*BRB+sin(225* M_PI / 180)*BLB+sin(135* M_PI / 180)*CLB+CB-BB);
if(fabs(x)<100&&fabs(y)<100){
ballangle=360;
}else{
ballangle=(atan2(y,x))*180/M_PI;
}
Serial.println(ballangle);
}

後書き

最近、社会勉強になってきているなと思いました。今まで頼んだものの紹介だけでしたが、少しずつ今まで頼んだものの動作なども最後に書いていくつもりです。少しチームの特徴にしたいこともあるので毎回毎回プログラムの説明、一部抜粋はできませんが、まだまだ書いていくので見ていただければ幸いです。

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2023-10-21

JLCPCBに頼んだ話⑦

JLCPCB様のリンク↓

jlcpcb.com

今回は3Dプリントサービスを頼みました。今回は大量に頼みました。

➀上板（MJF)

上板にはキッカーと電源基板、メイン基板などを設置する予定です。バッテリーケースを合体させてねじの本数を削減しました。特に変わったことはないので、こんな感じです。

➁上板（SLS）

方式が違うだけで上記と同様です。

➂下板（MJF)　

下板には昇圧基板、ラインセンサー、モータードライバー、モーターを設置する予定です。バッテリーケースの延長線上で学校の３Dプリンターだとずれが大きいので後ろのバッテリケースのロボットのカバーはやってもらうことにしました。

④下板（SLS）　

方式が違うだけで上記と同様です。

⑤バッテリーカバー（MJF）

バッテリーをかえやすいようにこんな感じの物を作りました。下板にあった凸凹と円柱でとれるのを防げればと思っています。

⑥バッテリーカバー（SLS)　

方式が違うだけで上記と同様です。

⑦メイン上の板（MJF）

学校の３Dプリンターでもよかったのですが、学校のものだと耐久性に心配があり耐久性がありそうだと思い頼むことにしました。ここにはカメラ系とドリブラーを固定するつもりで耐久性がいりました。

⑧メイン上の板（SLS）

方式が違うだけで上記と同様です。

なぜ、MJFとSLSを頼んだのか？

自分自身MJFだけにしてもよかったのですが、MJFが高く余裕がなかったので、SLSが安くほぼ同じ素材であったため頼んでみることにしました。あと、どんな感じで違うのかも全然知らないのでどん何なのか知りたかったのもあります。

実際に頼んでみてどうか

以前、X(旧twitter)にあげたようにバッテリーカバーがすっぽりはまり、完璧でした。しかし、それはMJFだけでSLSだとうまくはいきませんでした。円柱をガイドにして入れる感じにしていたのですが、その円柱の部分が上手く入らず断念中です。学校の穴あけで開けてみようかな。これらより、細かい部品を作りたい場合はMJFであった方が正確に印刷できるのでMJFを選ぶべきかなと思います。そこまで精度がいらない部品であればSLSであってもさほど変わらない気がしました。方式が違うこともあり、体感SLSの方が耐久性が低い気がしました。

SLSのほうは立体的にしたのがいけなかったのかそってしまいました。

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2023-09-29

JLCPCBに頼んだ話⑥

JLCPCB様のリンク↓

jlcpcb.com

　今回の基板はまたメイン基板を頼みました。前頼んだものは少し間違っていたので直した版です。ちなみに前の基板はMCP23017がチップ用ではなくスルーホールのやつの回路図になっていました。

　12ピンPHDコネクタ、24ピンPHDコネクタ、MCP23017、スイッチなどを実装してもらいました。12ピンは前回のモータードライバーの信号用に。24ピンは前回のラインセンサーの信号用に。MCP23017はIOエキスパンダーで、ラインセンサーを読み取りteensyにI2C通信で通信しようと思っています。他にもTSSP58038をメイン基板に統合し、配線を削減し高さを低くすることに成功しました。SSD1306を入れて設定や攻め方向などを容易にすることにしました。まだ、使うつもりはないのですが、M5stampPicoの場所も設けて通信で幅広い戦術をできればと思っています。PHDを選んだ理由としてはIDCと同じ定格電流3A、IDCより大きさが小さい、学校に圧接する用具、技術はないが圧着だと用具があり技術もあるというところです。さすがに今回は回路図は間違ってないはず...動いてくれ！

　少し余談ですが、秋月電子で買う

０．９６インチ１２８×６４ドット有機ＥＬディスプレイ（ＯＬＥＤ）白色: ディスプレイ･表示器秋月電子通商-電子部品・ネット通販

とamazonでたまにある

Amazon.co.jp: waves OLEDディスプレイ 128 x 64 0.96インチ SSD1306 LCDモジュール I2C/ IIC接続 (イエロー＆ブルー) : 産業・研究開発用品

これらがVCCとGNDが真逆で一回燃やしてしまっているのですごく注意です。そういえば、JLCPCBも中国の大型連休のために工場が止まっていたりするので注意です。（たしか中国の建国記念日にあたる国慶節だったかな？）丁度、記事を書いている9月29日からです。

とりあえず、テスト期間に入りますが、たぶんブログは更新すると思いますので、読んでいただければ、幸いです。あと、次に3Dプリンターのが来てテスト期間が終われば今回のロボットについてあげるつもりです。

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2023-09-18

JLCPCBに頼んだ話⑤

JLCPCB様のリンク↓

jlcpcb.com

今回頼んだ基板の紹介です

①モーター基板

JLCPCBに頼んだ話①の時はターミナルブロックでIDCコネクタにしていました。1度実験機を作った際にターミナルブロックでコードが取れてしまう心配とIDCの大きさが僕的には嫌だったので変えることにしました。なのでIDCをPHD、ターミナルブロックをXTコネクタに変更することにしました。また、XHも実装してもらいあと、ピンヘッダーをはんだしたら終わりの楽な作業で終わる基板となりました。結構ぎゅうぎゅうにしてしまって放熱の心配はあります。あ、これ自分たちのチームではホームベースとかいう名称をつけています(笑)

②ラインセンサー

前のでも良かったのですが24ピンのIDCコネクタが邪魔だったのとPHDの方が軽くて圧着できる点を踏まえてPHDにすることになりました。（僕たちに圧接をする能力っがないのが悪いですが）またまた、はんだ地獄が待ってる気がする...はんだを四の五の言わずに早くやって欲しいものです。

③電源基板

前のサイズより小さくすることにしました。変更点としてターミナルブロックがXT30に、過放電過充電のごちゃごちゃした表面実装の多いものからPICが監視するようにしました。そして、わかりやすいようにLEDではなくブザーを取り付けて音で分かるようにしようと思っています。さあ、上手くいってくれ頼む🙏そして、2ozにしたことにより安全性が向上されたと思われます。画像から見れるように極太配線です。あと、サイズ的に実装が厳しい可能性を考慮してたぶんedgerailsが付いたと思われます。ついていても値段は変わらなかったので変に心配する必要はないものだと思われます。もしかするとサイズが100mm×100mm以上の大きさである場合値段が上がるのでしてもよいか聞くメールは入ってくるものだと思われます。少し心配している点としましては放熱するところがあまりないので熱を持ちすぎて熱暴走しないかなというところです。

今年度、色々作ってはいるもののやはり成功より失敗のほうが多く少しきつい面も多々ありますが、なんとか完成できるのではないかと思っています。今回の機体は放熱が怖いのでうちわで頑張って放熱してもらうことにしようかなと考えています。

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2023-09-04

JLCPCBに頼んだ話④

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jlcpcb.com

今回も基板を頼みましたので紹介します。

メイン基板

　前にもメイン基板を作った記事を上げたと思いますが、あれだと、大きくボールセンサー用にも近いのにコードとかでスペースを取られて結構きつい感じがしてそれならメインとボールセンサーを一緒に組み込んでしまおうと思いこうなりました。また、IDCからPHDにして小型化しMCP23017もチップにして小型化しました。あと、前回のメイン基板は少し欠陥が生じて空中配線せざるを得ないことになっていました。で、少しトラブルが起こってしまったことを書いておこうと思います。どちらかというとアドバイスに近いかも...

トラブル➀両面の部品実装

　jlcpcb様の方から「edgerailsがないのでできません」というむっちゃかみ砕きましたが、こんな内容のメールが送られてきていました。僕自身すごく初心者なのでこのedgerailsっていうのがなんだろうと思ってしまって変なことをやってしまって頼むのが遅くなりました。よくよく考えると調べれば良かったのですが、そんなこと忘れて変なことをしていました。edgerailsを付与してもらう方法は

　Delivery　FormatのPanel by JLCPCBをクリックしてEgde RailsのOn 2 sidesかOn 4 sidesかをクリックするとJLCPCBの方でedgerailsを追加してくれます。上の写真のような画面の下にいくとConfirm Production fileというようなものもありこれも一緒にしておいた方がいいらしいです。（別にしなくてもいいらしいですが...）製造前にどんな感じになるか見ることが利点です。

トラブル➁部品実装の部品がない

　これは急に送られてきてびっくりしたのですが2個ぐらいないと言われ（反映に時間がかかるのでしょうがないです）丁寧に対応してくださいました。アドバイスとしてはあまりギリギリの部品を選ばないことです。

　この記事が誰かの助けになれば嬉しいです。あと両面実装にすると少し高めになります。なので、今回は1個だけの紹介となりました。そして、すごく大会まで時間が無くなってきてしまって焦ってます。

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2023-08-11

JLCPCBに頼んだ話③

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jlcpcb.com

今回はいつもと違い3Dプリントサービスを使わせていただきました。いつも通りどんなものなのか紹介します。

①オムニホイール

MJFで作りました。次のマウントと合わせるのですが、まだ、ねじ切りの工具がないので、まだ合わすことができていません。できた時点で追記で載せると思われます。きれいに合わせれることはできそうでよかったです。学校にある積層式の３Dプリンターで作ったPLAオムニホイールより断然頑丈そうです。

②オムニホイールマウント

これはメタルプリントで作ってもらいました。４つ穴はM3のために少し小さめにつくっています。急いでいるのであれば、あまりオススメしません。MJFが終わって1日経ってからできていたので急いでいるならあまりしないようにしましょう。

③上板、下板

下板だけ立体的にしました。結構開けてしまったので重さに耐えられるか少し心配しています。下板にはラインセンサー、モータードライバー、モーター、昇圧回路を設置します。また、上板にはキッカー、電源基板、バッテリー、メインを設置する予定です。メインの上にはボールセンサー、カメラ、ドリブラーを設置する予定です。全部設置するのはまだまだ遠そうです。

機体？

配線とかしてない＆エンコーダーから２線にしていない＆カバーがない＆キッカー設備なし等々欠陥ですが一旦形だけ組み立ててみました。結構きれいな感じがしなくもないようなしないような...エンコーダーが取れていないせいで電池ケースが下がらなく高さが高くなったせいだと思われます。チームメイトには早く計画的にして欲しいものです。

あと、CNCを頼んだことがないのでまとめではないですが、どれぐらいで工場の方でできているかまとめておきます。

※あくまで私のときなのでもしかしたら違うかもしれませんご了承ください。目安と思ってください。

メタルプリント　頼んだ日+3

MJF 頼んだ日＋2

PCBA　頼んだ日＋4

PCB　頼んだ日＋2

これにshipping centerというところに持っていったりしなければならないので＋１日思っていた方がいいかもです。

一つ注意なのですが、3Dプリントサービスの場合確認作業して不備があれば直さなければなりません。ファイルを変えた場合もう一度確認作業入ります。また、確認作業が終わってからの支払いになるのでお気を付けてください。

何回も書きますが私の場合なので、あくまで参考までにしてください。

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2023-07-29

JLCPCBに基板を頼んだ話②

前回の機体↑

前の投稿から２週間ぐらい経っての投稿です。技術系のことやらプログラムのこととか上げたいけど、時間がなく全然上げれてません。また、8月上旬の学校の合宿が終わったら上げていきます。

JLCPCB様のリンク↓

jlcpcb.com

どんな感じで来るかと基板の紹介をします。

どんな感じできたか

①の時は佐川急便できて今回はヤマトできました。たぶんですが、どちらもOCS expressで頼んだのでどちらで来るかは分からない感じですね。JLCPCBのロゴが入った段ボールに入って送られてきました。で、梱包の感じが下の写真です。

真ん中のやつは2枚だけ部品実装してもらった関係だったと思います。スポンジが前にあるのは。そして、ラップでくるまれていて少し長く触っているとベタベタしてきますので、気をつけてください。

というわけで、今回頼んだ基板を紹介します。

①メイン基板

元々、僕たちのチーム（というよりかは部活全体）で上の写真を見る限りダイセンの製品が多いですよね。そこからわかる通り、TJ3Bcoreを使っていて今年から改革して僕たちのチームはteensy4.1を使うことにしてそこまで小さくせずに機能を入れた感じです。たぶんですが、ノードまでにはより小さくするつもりです。

今回の基板もまたまた部品実装しました。スイッチとIDCコネクタとMCP23017を実装してもらいました。IDCコネクタはラインセンサー、モータードライバー、ボールセンサーに繋ぐ感じです。MCP23017はラインセンサーをデジタル処理するのに使う予定です。これはライブラリを使わずにレジスタを直で読むプログラムにしています。これで動いてくれればいいのだけれど...なんせまだまだ初心者なのでわからないことも多いので。

②ラインセンサー

24ピンIDCコネクタを実装してもらいました。ラインセンサーはそこまでいうことはないですが、一つ言うならここから地獄のNJL7502LとLEDと抵抗のはんだがあるということぐらいですかね。ここまで、そこまでしていないチームメンバーに頑張ってもらおうと思います。十字にした理由は単純にエンジェルの知識がないのとどこまで利点があるのかわからなかったからです。自分の感想なのでご了承ください。

③電源基板

前の時にミスっていたやつです。今回はスイッチもつけて完璧なはず...過放電保護回路がちゃんと動くかはまだ分からないのが現状です。そして、前の時、どんなのか紹介したか分からないのでもう一度説明しておきます。XTコネクタから電源をとって過放電保護回路に行ってからターミナルブロックとXHコネクタと3端子レギュレータにいきます。ターミナルブロックはモータードライバー、XHコネクタは昇圧回路にいきます。3端子レギュレータで生成した5Vはメイン基板にいきます。

最後に

まだまだすることがありあまり上げれてませんが頑張ります！！