１１．０ タミヤのギヤボックスで動く観覧車

静大のものづくり関係でタミヤのギヤボックスを使うことが多いので、制御部分を試作することにした。

レゴのモータ－を動かす場合はPICを5Vで動かしているが、タミヤの場合はモーターを3Vで動かすので、PICも3Vで動かすことにする。
まず、PICと周辺部品の選択と調達。
モーターは２つ駆動することにし、PICはPWM出力が２チャンネルあるものを探し、28ピンのPIC18F2320を使うことにした。
3Vで動くモータードライバーを探すのに苦労した。ネットで探したところ、SOPパッケージのものなら見つかったが、これでは自作は難しい。ものづくりで検討している鈴木教育ソフトの「キューブカート２」というキットで使っているLB1639を使うことにしたが、古いものらしくデータシートが見つからない。LB1630というもののデータシートが見つかったので、これと「キューブカート２」の回路図をみながら行燈用のランプ基板を使って実験を行い、PWMでモーターの回転数制御ができることを確認した。
3Vで動く赤外線リモコン受信モジュールはOSRB38C9AAというものが秋月で見つかり、マルツ経由で調達した。

PIC18F2320の基板を試作し、LB1639を使ってPWMでモーターを動かしてみたが、これまでと同じ38KHzでは全く反応しないことが判明。PWMの周波数を落としていき、結局行燈用のPICで動かしていた100Hzくらいが具合がいいことがわかった。これだけ遅い周波数ならソフトウエアでもPWMを発生できるはずなので実験してみたところ、問題なく動く。PICのPWMは使わなくて良いことになり、18ピンのPIC18F1320が使えることになったので、さっそく試作を行い、リモコンで動作制御ができるようになった。

 制御基板の試作ができたので、これを使って以前作った観覧車を再現してみた。
ギヤボックスはタミヤの楽しい工作シリーズのミニモーター低速ギヤボックスを使っている。

８．８ 自分で荷物を降ろすダンプカー

ダンプカーが自分で荷物を降ろす場所まで行く仕組みを作った。センサーはいつもの超音波を使う。
前回のものは走るスピードが速すぎたので、タイヤを交換してギア比を変えてスピードを遅くした。同じタイヤが２つしかないので、後輪が１軸になったのが残念。

超音波のセンサーは何度も使ってきたが、センサーとPICマイコンの動作を見直してみたところ、割り込み処理で問題があることが発覚した。対策をいくつか検討してみたが、結局送信部がほぼ正面にあるときだけ左右の時間差を測定できるが、それ以外の場合は方向だけしかわからない、というところで落ち着いた。

制御は、まず送信部が左・中央・右のどの位置にあるかを測定してハンドルの位置を決め、送信部が中央にくるまで後退する。その後は左右の時間差を見てハンドルを調整しながら送信部に向かって後退し、距離が近づいたら停止する。ここで送信部との角度を測定し、荷物を降ろす皿にほぼ直角に向いていればOKとする。そうでなければ真っ直ぐになるようにハンドルを切り、ハンドルを戻しながら前進し、また送信部に向かって後退する。真っ直ぐになったら、荷台を上げて荷物を降ろし、荷台を降ろして少し前進して終了とする。

荷物を降ろす容器は四角い箱だと正面からでないと降ろしにくいので、丸い皿を使うことにした。荷物はBB弾だとあちこち飛び散ってしまうので、レゴの小さくて丸いブロックを使うことにしたが、これでも少し飛び出すことがある。

孫のリー君はリモコンで動かすダンプカーは面白がって遊んでいたが、自分で動くのは好きではないらしく興味を示さなかった、、。