低予算機～回路構成～

こんばんは！MiMi*です。
今回は低予算機の回路構成の話をしていきます。是非お付き合いください！

低予算機ってなに？

低予算機はロボカップジュニアサッカーライトウェイトの機体で、私個人が設計製作したものです。命名は適当です。
コンセプトは、低予算でいろいろなことができる機体です。
https://twitter.com/pupupupuipuipui/status/1697289030076084612?s=20

構成

基板構成としては、

• 電源基板

• MDユニット

• メインユニット

• センサユニット

• ラインセンサ

となっています。
今回の基板は全てJLCPCBさんで基板発注をお願いしました。

JLCPCBさんは配布されるクーポンでお得に発注できるのでこちらもぜひ使ってみてください！
PCB Prototype & PCB Fabrication Manufacturer - JLCPCB

ここからは基板を個別に紹介していこうと思います。

電源基板

機能としてはバッテリーの電圧表示、安全対策、電源分岐、5V生成です。詳しくは別の記事でも紹介しています。

MDユニット

MDのマザー基板となっています。すっきりとした配線と交換が簡単なMDが特徴的です。

メインユニット

2枚の基板で作っており、機能としては各センサやユニットとの接続、マイコンでの中央制御、UI（センサモニタ等）です。
使用しているマイコンはArduinoMega2560の互換機です。
またXIAOのesp32を載せることもできるので、性能上はBluetoothで他の機体との通信も可能です。

センサユニット

16個の赤外線センサ（ボールセンサ）と4個の超音波センサを搭載しています。
ボールセンサは1個50円とロボカップでよく使われるセンサより大幅に安価なものを使用しています。マイコンのアナログピンで値を読んでいるのですが、ピンが足らなかったのでマルチプレクサを使用しています。
超音波センサは自己位置推定を限定的にでも出来たらなとつけてみました。
機能だけでなく見た目にもこだわり、かっこいい仕上がりになりました。

ラインセンサ

照度センサとLEDがたくさんついています。
どのコートでも安定して反応できるように、すべてアナログピンでセンサの値を読んでいます。
大きな基板ですが、JLCPCBさんで作っていただけたので実現できました。手作業では絶対に作りたくない（作れない）基板です。
円形と十字を組み合わせた形状になっています。

まとめ

いかがだったでしょうか。
低予算で作った機体なのでマイコンの処理速度、足回りの質でどうしても劣る部分はありますが、動作の安定性や配線のシンプルさはうまくいったポイントだと思います。
機体が動いたらソフトウェア、ハードウェアの記事も書こうと思っています。
また、低予算機のノウハウを活かして大会用の機体を作っていきたいと思います。
それではまたどこかで。