試作工程メモ:機能試作

提供: robot-jp wiki
2022年3月10日 (木) 18:01時点におけるTakashi (トーク | 投稿記録)による版
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各機能単位での試作

各センサ等、機能単位でイメージ通りに動かす手段を作り込みます。 ブレッドボードやユニバーサルボード上に各機能を動かすための部品だけを並べて確認していきます。

point

ユニバーサルボードでの試作

全機能が揃ったら正常に機能するのか?を確認します。

Make testPCB step1.jpg 使用予定の部品を並べて、試作基板の大きさを決める。

ユーザーI/F(スイッチ類・USB等の外部入力)の配置や、

センサ類の位置もある程度検討して配置する。

Make testPCB step2b.jpg その大きさに近い基板を購入する。

最終形のイメージがあれば、それに近い方がいい。

ケースに入れる場合にはケースも入手し、ケースへの固定や操作方法をイメージしておく。

Make testPCB step3.jpg

Make testPCB step4.jpg

実際にPCBの上に部品を並べて配置を確認する。
配置のポイント
  • 上下に重なる部品も載せて、立体的に干渉しない事を確認する。
  • 全ての部品への電源供給経路に長すぎる部分がないようにする。
  • 通信する各部品同士の距離が遠すぎないようにする。
  • センサやアンテナが正常に機能できる配置にする。
Make testPCB step5.jpg 配線はインピーダンスを下げる必要がある所から順に配線していく。
  1. GND線  
  2. それ以外の電源線
  3. 電源を制御する信号線
  4. 差動信号
  5. 残りの通信・制御線

配線のポイント

GND

  • GNDは信号の電流が戻る経路となるため、通信する2部品間をなるべく直線的に接続する。
  • GNDはできるだけすずメッキ軟銅線(ex.φ0.6mm)を使い識別しやすいようにする。
  • オシロスコープのGND側(ワニグチ)を付けやすいように基板のエッジにGND線を付ける。

電源線

  • わかりやすいように電源電圧毎に色分けする。(例 +5V:赤、+3.3V:オレンジ)
  • 信号線より太い電線を使う。(例 AWG20~24)

通信線

  • わかりやすいように、機能毎に色分けする。
  • 取り回しやすいように、細い線を使う。(例 AWG30、ジュンフロン)
  • 差動信号は極力並行に取り廻す。
  • 振動で断線の可能性がある場合にはホットメルトで固定する。



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