マウス研修(しおたに)

回路設計②:マウス研修(しおたに)41

マウス研修(しおたに)

こんにちは、しおたにです。

前回、電源周りとマイコン周りの回路を紹介しました。その続きです。

壁センサまわり

以前検討した回路構成の壁センサまわりはこうなっていました。

マイクロマウスでよく使われている赤外線LEDとしてSFH4550を、フォトトランジスタとしてST-1KL3Aを選定しています。
ここに前回紹介した電源からそれぞれ5[V]、3.3[V]を供給し、マイコンから入出力できるようにつないでいきます。

ちなみにどちらも弊社ウェブショップにて購入できます。

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赤外線LEDまわり

KiCadで描いたものがこちらになります。

「IRLED1」などのラベルはマイコンのピンを表しています。

さて、赤外線LEDの発光はNchMOSFETのBSS138を介して行うことにしていますが、これはなるべく明るく発光させるためのものです。

SFH4550のデータシートを見てみると、発光させる際は定常で100[mA]まで流せますが、マイコン(STM32F405)のデータシートでは、I/Oピンからは25[mA]程度しか流せないようで、少々役不足です。

このためNchMOSFETで十分な電圧と電流でSFH4550を発光させることにしています。

https://docs.rs-online.com/103c/0900766b808b12d5.pdf

https://www.st.com/resource/en/datasheet/stm32f405rg.pdf

フォトトランジスタまわり

KiCadで描いたものがこちらになります。

フォトトランジスタは反射光の強弱(=壁との距離)によって電流を変化させてくれますが、マイコンでは電流変化はわかりません。そこで負荷抵抗を付けます。
オームの法則(V=IR 電圧:V、電流:I、抵抗:R)の通り、抵抗に流れる電流量が変わると加わる電圧も変わってくるので、この電圧変化をマイコンのA/D変換機能で読み取ります。

インジケータまわり

ロボットの状態表示のため、インジケータとしてLEDを4つほどつけることにしました。
なんとなくですが、色は赤を3つ、緑1つにしたいと思います。

それぞれOSHR1608C1A、OSTG1608C1Aを選定しています。点灯時の電流は5[mA]程度とのことなので、マイコンのピンから電源を供給しても大丈夫そうです。

スイッチまわり

前回の電源まわりの紹介でもありましたが、主電源のスイッチとしてトグルスイッチを使い、FETを介してスイッチングを行っています。

このほか、操作用にタクトスイッチを3つ設けることにしました。
何れもスイッチを押すとGNDにつながるようにし、マイコン側ではプルアップの抵抗の設定をし判断します。

 

今回はここまで。次回で回路図については終わります。

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