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yoshikiyo Lab

自称makerのブログ。電子工作とかテスラコイルとか 「とりあえず動けばいい」そんな適当すぎるものづくりをしています。

   

ブラシレスモータドライバの実験

ブラシレスモータドライバを自作するために基礎的な実験を始めました

一般的なモータはブラシ付きモータです。
ブラシと整流子によって機械的に電流の切り替えを行い回転します。
電源につなぐだけで回転を始めます。


ブラシレスモータは名前の通りブラシがありません。
電気的に電流の切り替えを行い回転を行います。


ブラシレスモータは通常の電源につなぐだけでは回転しません。
下記の図のように電気的に各層に流れる電流を切り替えて制御します。


実験回路はこんな感じです。



6個のFETで電流を切り替えます。
一応各層の電流と電圧を監視できるようにしました。

最終的にはセンサレスのブラシレスドライバに仕上げたいと思思います。

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RollingCube

久しぶりに動くもの作りたいなぁと思っているところでこんなものを見つけました。
ブラシレスモータを3個搭載してジャンプしたり静止したりするロボットのようです。


こんな構成でできないかと考えてみました。


Raspberry PiにROS(Robot Operating System)を載せて制御できないかと考えています。
Raspberry Pi3ならBluetoothとかWiFも対応しているので外部制御する場合に都合がよさそうです。

全体はRaspberry Pi3でコントロールします。
ブラシレスモータは制御が複雑なため専用にサブマイコンを載せて制御しようと思います。
モータドライバはRaspberry Pi3からの指示を受けて速度制御をするような感じです。

まずはブラシレスモータドライバの開発から進めていこうと思います。

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CPLDで時計を作ってみる2

 前回「CPLDで時計を作ってみる」の続きになります。

この前途中まで作っていた回路の配線と残りの部品を追加しました。
7セグ周りの配線とスイッチ類が追加されました。
 
 

若干CPLDのポートへの接続も変更しました。
回路図も更新しておきます。



CPLDロジックはこんな感じです。


まず基準となるクロックを発振器から作りだします。
10MHzのクロックを分周して7セグのダイナミック点灯用の1kHzイネーブルと
その1kHzイネーブルを利用して1sのイネーブルを生成しています。

時計本体は下記カウンタを用意し、各カウンタの桁上がり信号を
カスケード接続しています。
「1sのイネーブル」

「6進カウンタ(10秒)」
↓桁上がり
「10進カウンタ(60秒)」
↓桁上がり
「6進カウンタ(10分)」
↓桁上がり
「6進カウンタ(60分)」
↓桁上がり
「24進カウンタ(24時間)」

カウンタの出力を7セグで表示しています。
7セグはダイナミック点灯させています。

スイッチ入力から時刻合わせ機能も作ってみました。
よく考えて作ったわけではないので、とりあえず時刻合わせができるという感じです。

CPLDのロジック使用率は96%となりました。
 

ソースコード
CPLD_Clock.v

動作中


カウントアップ


時刻合わせ



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CPLDで時計を作ってみる

Verilog-HDLの勉強もかねてCPLDで時計を作ってみようと思います。

CPLDはMAX Vファミリの「5M160ZT100C5N 」というものを使ってみました。
このCPLDはdigikeyなどで比較的安く手に入れることができます。
(ゲート数によるけども200~500円程度)


制御が簡単なので7seg 6桁として1秒単位で表示できるようにしてみました。
IOポートが79本もあるのでデバック用のLEDなんかもついています。


回路図


とりあえず動作確認としてLチカまではOK




ソースコード
LED_flashing
LED_flashing2


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絶縁USB-UART変換器

絶縁USB-UART変換器を作ってみました。


USBシリアル変換IC「FT232RL」でUSB-シリアル変換し、その出力信号をSI8441で絶縁しています。SI8441は2500Vrms までの耐電圧を持ったデジタルアイソレータです。

絶縁タイプの変換器なので
モータドライバなどの5V以上の電圧で動作する回路とPCの通信でPC側を
保護することができます。

また、使用しているアイソレータが2.7Vから5.5V動作なので
レベル変換としても動作しています。

回路図

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