クレーンをつくる

送信機

動作

プログラム書き込み

送信機は、こんな感じです。巻上起伏旋回の3チャンネルなので8ピンのマイコン1個ですみました。最初巻上だけ2段の予定でしたが、けち臭いので全部2段のスイッチにしてしまいました。
微弱電波モジュールの信号入力から線を引き出して、パソコンに接続して動作確認しました。
プログラムの書き込みは、送信機の基板に用意した書き込み信号接続用のコネクターに、書き込み機のソケットから引き出した信号線をつないでやります。

ICは、一個だけ。アナログ入力つきの８ピンのマイコンPIC12F675ですべてやっています。
ピン数省略のためスイッチをデジタル入力に接続(ON-OFF)にせず、抵抗の切り替えで電圧を選択するようにしたので、ハード的にもソフト的にもすべて可変速にもできる仕様です。回路としては可変抵抗式のジョイスティックつなぐのが、一番簡単だったりします。
送信データは、識別符号1バイト（16進AA）のあとに操作量が1バイトずつ3つ、そしてデータ確認用の符号1バイトの5バイトになってます。データの確認用の符号は、単純に識別符号と操作量3つを足し算した結果の下1バイトになっています。制御盤のほうでほうでは受け取ったデータを検算して、間違っていれば捨ててしまい、間違いがなければ採用するわけです。送信受信両方ともタイミングに余裕があるのでもう少し複雑な方法で確認する事もできそうです。
転送速度は、一番上限が低い部分の速度以下なら、適当に決めてもいいのですが、パソコンのシリアルポートが対応している速度にすると動作確認しやすいので、一秒当たり9600ビットとか4800ビットにします。
パソコン側の動作確認のプログラムは、データを簡単に作成して送信できる、「シリアルコマンドエクスプローラ2」というフリーソフトを使用しました。

部品

制御盤

エゾマツ１号の制御盤、だいたいできてきました。マッチ箱くらいの大きさのケースに、部品を入れて空中配線しています。無線モジュールも一緒に収めたかったのですが、モジュールの突起が大きくてきれいに収まらなかったので、外につけます。
ケースは、ふたのつめを少し削って、片側にテープでちょうつがい作ってドアにして、中身は大体制御盤っぽく見えるように配線とか部品とかおいてみたんですが、どうでしょう。。。?色つきのエナメル線で組むと、もう少し配線がコンパクトになって、スケール感(?)増したかもしれません。

ICは、ワンチップマイコンPIC16F648Aを中心に、モータードライバーはLB1948を3つ、それと電源ICの2905、の５つだけです。648の通信機能使って、命令受け取って、それを基にモーター回します。パソコンのシリアルポートで使える通信速度にあわせておくと、動作確認簡単にできます。
モーターの速度は、今の仕様では3つともほぼ無断階といえる程度(127段)で制御できます。制御は、一定の周期の中で、通電する時間の長さを変更することで、モーターにやる電力を制御するPWM(パルス幅変調)つかうのが普通です。でも今回はいい感じの動作音が出せそうな方法として、PWMの代わりに一定の長さのパルスを発生させる頻度を変更することで電力を制御する、PFM(パルス頻度変調)にしてみました。ソフトでやってるので時々パルスの間隔はずれますが、問題にはならないでしょう。この方法、出力上げると周波数もあがってしまうのでモーターのインダクタンスが問題になってきそうだけど、そこはモーターにやる電源の電圧を高めにして、十分に電流を流すことで解決することにします。
で、動かしてみたら、遅いほうはともかく速いほうはギヤボックスの騒音が大きくてあんまり意味ないようなのが残念。

送信側は、ボタン読み取ってだいたい一定間隔でデータを垂れ流す感じになります。