Ioio robotic activity board

The Prototype Electronics 19

Proto-Inventionชยวฒนลมพรจตรวไล

Andriod/Robotics

Proto-Inventionชยวฒนลมพรจตรวไล

แผงวงจรอเนกประสงคทออกแบบมาเพอเนนไปทการประยกตใชงาน IOIO และ IOIO-Q ในงานหนยนตกงอตโนมตทตดตอกบอปกรณแอนดรอยด

มกำรนำเสนอตวอยำงกำรนำบอรดIOIOหรอIOIO-Qมำใชทำโครงงำนหลำกหลำย หนงในควำมสนใจคอ กำรนำไปใชในงำนควบคมมอเตอรเพอนำไปประยกตเปนหนยนตทควบคมดวยสมำรตโฟนหรอแทบเลตแอนดรอยดนคอโครงงำนทชวยใหผสนใจงำนในลกษณะนไดมอปกรณทตอยอดเปนหนยนตไดสะดวกมำกขน

¤Ø³ÊÁºÑµÔ¢Í§ IOIO-RAB IOIO-RABหรอIOIO-RoboticActivityBoardเปนแผงวงจรทไดรบกำรออกแบบใหใชงำนรวมกบบอรดIOIOหรอIOIO-Qเพอนำไปใชในงำนควบคมหนยนตทสอสำรกบอปกรณแอนดรอยดโดยมคณสมบตทนำสนใจดงน

•มซอกเกตสำหรบรองรบIOIOและIOIO-Q(ในทนเนนไปทIOIO-Qทผลตโดยinex)

• มจดตออนพตอะนำลอกสำหรบเชอมตอกบตวตรวจจบอะนำลอก 8ชองโดยAN0ถงAN5รองรบยำนแรงดน0ถง+3.3VสวนAN6และAN7ใชกบตวตรวจจบอะนำลอกทตองกำรไฟเลยง +5V เชน โมดลวดระยะทำงGP2D120หรอGP2Y0A21

•มจดตอพอรตแบบIDCตวเมยและตวผ18ชอง(พอรต31ถง48)เพอเชอมตออปกรณภำยนอกและตอวงจรกบเบรดบอรดหรอแผงตอวงจรโดยใชสำยAWG#22หรอสำยIDC1MFได

•มจดตอพอรตบสI2CสำหรบเชอมตออปกรณระบบบสI2C(จดตอมไฟเลยง+3.3Vพรอมใชงำน)

•มจดตอไฟเลยง+5Vสำหรบวงจรภำยนอกสวนไฟเลยง+3.3VใหใชจำกจดตอบนบอรดIOIO-Q

•มลำโพงเปยโซในตว(ตอกบพอรต27)

•มจดตอขบเซอรโวมอเตอร4ชอง(พอรต45ถง48)

•ขบมอเตอรไฟตรง6ชอง โดยใชมนบอรดmini-TB6612จำนวน3บอรดพรอมไฟแสดงผล

•มวงจรแจงเตอนแบตเตอรหรอไฟเลยงตำดวยLED

•รบแรงดนไฟเลยงจำกภำยนอกไดตงแต+6.5ถง+12V

•มจดตอแบตเตอร2แบบคอแบบเทอรมนอลบลอก2ขำสำหรบตอเขำกบสำยไฟเลยงจำกกะบะถำนมำตรฐำน และจดตอแบบ DIN สำหรบตอกบแบตเตอรชนดลเธยมโพลเมอร (Li-PO) แนะนำใหใชขนำด 2 เซล(+7.4V)กระแสไฟฟำ1000mAขนไป

•มวงจรควบคมไฟเลยงคงท+6Vจำนวน2ชดสำหรบเซอรโวมอเตอรและบอรดIOIO-Q

•ขนำด3x4นวโดยประมำณ

ǧ¨ÃáÅСÒ÷ҧҹ รปท 1 แสดงวงจรสมบรณของแผงวงจร IOIO-Robotic ActivityBoard หรอ IOIO-RAB จะเหนวำ ไมซบซอน ม IC2 และ IC3 ทำหนำทควบคมแรงดนคงท +6V 2 ชดแยกกน ชดหนงสำหรบเลยงเซอรโวมอเตอรทจดตอเซอรโวมอเตอร K7 ถง K10อกชดหนงสำหรบบอรด IOIO-Q โดยบนบอรดIOIO-Qกมวงจรควบคมไฟเลยงคงท+5Vและ+3.3Vในตวซงมกำรตอออกมำใชงำนดวย

แผงวงจรอเนกประสงคทออกแบบมาเพอเนนไปทการประยกตใชงาน IOIO และ IOIO-Q ในงานหนยนตกงอตโนมตทตดตอกบอปกรณแอนดรอยด

มกำรนำเสนอตวอยำงกำรนำบอรดIOIOหรอIOIO-Qมำใชทำโครง

IOIO-Robotic Activity Boardแผงวงจรควบคมหนยนตสาหรบ IOIO และ IOIO-Q

20 The Prototype Electronics

รปท 1 วงจรของ IOIO-Robotic Activity Board

สำหรบไฟเลยงเซอรโวมอเตอรจะมกำรตอตวเกบประจC2ถงC4คำ470mFครอมไฟเลยงเพอชวยเพมประสทธภำพในกำรขบเซอรโวมอเตอร ของIOIO-Q

กำรตรวจจบแรงดนไฟเลยงตำซงจะมประโยชนมำกในกรณทใชแบตเตอรเปนแหลงจำยไฟเลอกใชIC1เบอรKIA7035หำกแรงดนตำกวำ+3.5VมนจะทำงำนทำใหLED1ตดสวำงเปนกำรแจงเตอน

ขำพอรต31ถง38หรอAN5ถงAN0กบAN6และAN7ถกตอเขำกบK10ถงK17(เรยงลำดบตำมในวงจร)เพอเชอมตอกบโมดลตวตรวจจบ

อะนำลอกภำยนอกทใชจดตอแบบคอนเนกเตอรJST3ขำโดยจดตอAN0ถงAN5จะพวงไฟเลยง+3.3VเพอเลยงตวตรวจจบสวนจดตอAN6และAN7ตอพวงไฟเลยง+5Vเพอใชงำนกบตวตรวจจบอะนำลอกทตองกำรไฟเลยง+5VอำทโมดลวดระยะทำงดวยแสงอนฟรำเรดเบอรGP2D120หรอGP2Y0A21เปนตน

ขำพอรตทใชขบเซอรโวมอเตอรคอ 45 ถง 48 โดยกำหนดเปนจดตอSERVO1ถงSERVO4ตำมลำดบ

The Prototype Electronics 21

สวนกำรขบมอเตอรไฟตรงนน ใชขำพอรต 1 ถง 6 สำหรบวงจรขบมอเตอร2ชองแรกและขำพอรต8ถง19สำหรบขบมอเตอรอก4ชองโดยเชอมตอกบมนบอรดmini-TB6612จำนวน3วงจรแตละวงจรขบมอเตอรไฟตรงได 2 ตว กำรจดสรรขำพอรตเพอขบมอเตอร 6 ชองแสดงในตำรำงท 1 โดยม LED2ถง LED7แสดงสถำนะกำรทำงำนสวนไฟเลยงมอเตอร(+Vm)ไดมำจำกไฟเลยงหลกของวงจรผำนกำรตดตอดวยสวตชSW1

ตารางท 1 การจดสรรขาพอรตของ IOIO-Q เพอใชในการขบมอเตอรไฟตรงดวย mini-TB6612

ทขำพอรต25(SCL)และ26(SDA)ตอเขำกบจดตอ I2CเพอเชอมตอกบอปกรณระบบบสI2CเพอเพมขดควำมสำมำรถในกำรทำงำนของIOIO-QและบอรดIOIO-RAB

สวนขำพอรต 27 ตอเขำกบลำโพงเปยโซ SP1 โดยม C7 ทำหนำทถำยทอดสญญำณเสยงออกไปขบSP1

¡ÒÃÊÌҧ เรมจำกจดหำอปกรณตำมรำยกำรอปกรณรวมถงบอรดIOIO-Qและมนบอรดmini-TB6612อปกรณทตองหำมำแบบตองซอเปนคแตใชตวเดยวนนคอ ขวตอแบบดน (Dean) ซงเปนขวตอแบตเตอรลเธยมโพลเมอรหำซอไดจำกรำนขำยอะไหลรถหรอเครองบนบงตบวทย ซงปกตจะขำยเปนคตวผตวเมยดงรปท2สำหรบบอรดIOIO-RABจะใชเฉพำะตวผเทำนน

รปท 2 หนาตาของอปกรณสาคญทตองใชกบแผงวงจร IOIO-RAB

จำกนนจดทำหรอจดหำแผนวงจรพมพซงมแบบขนำดเทำจรงแสดงในรปท3รเจำะสำหรบตดตงคอนเนกเตอรDeanและสวตชเปดปด(มหนำตำแสดงในรปท2)จะตองทำเปนชองสเหลยมเพอใหเสยบลงไปไดงำยและบดกรไดอยำงแนนหนำดงรปท4

รปท 3 ลายทองแดงขนาดเทาแบบของแผนวงจรพมพของ IOIO-RAB

รปท 4 แสดงจดบดกรทตองทาเปนชองสเหลยมเพอตดตงคอนเนกเตอร Dean และสวตชเปดปด

4.1 4.2

สวนแบบกำรบดกรเพอลงอปกรณแสดงในรปท 5 แนะนำใหบดกรลวดจมปซงไดมำจำกเศษขำอปกรณเปนลำดบแรก(ตำแหนงของลวดจมปแสดงดวยเสนสเขยว) ตำมดวยตวตำนทำน, LED, คอนเนกเตอร, ตวเกบประจ,ไอซตำมลำดบควำมสงสำหรบIC2และIC3ตองเจำะรสำหรบตดตงและบดกรใหใหญพอ เพอเสยบIC2 และ IC3 ใหชดกบแผนวงจรพมพเพอปองกนกำรโยกคลอนดงรปท6

จำกนนทำกำรบดกรสำยไฟเพอเชอมตอไฟเลยง โดยบดกรทดำนลำงของแผนวงจรพมพ มกำรแสดงตำแหนงดวยเสนสแดงในรปท 5 ในรปท 7แสดงแผนวงจรพมพดำนลำงทบดกรสำยไฟเชอมตอทง2เสนแลว

22 The Prototype Electronics

รปท 5 แบบการลงอปกรณของบอรด IOIO-RAB

รปท 6 แสดงตวอยางการตดตง IC2 และ IC3 ใหชดกบแผนวงจรพมพ

6.1

6.2

รปท 7 แสดงสายไฟทบดกรเพอเชอมตอจดจายไฟเลยงของแผนวงจรพมพของบอรด IOIO-RAB

เมอบดกรตดตงอปกรณเสรจสนทงหมด ใหนำมนบอรด mini-TB6612มำเสยบลงบนคอนเนกเตอรIDCตวเมยโดยหนดำนตวเกบประจของมนบอรดmini-TB6612ลงตำมแนวของแผนวงจรพมพดงแสดงในรปท8

The Prototype Electronics 23

จำกนนทดลองจำยไฟ แลววดแรงดนตำมจดตำงๆ ทสำคญ เชนขำ + ของจดตอเซอรโวมอเตอรตองไดประมำณ +6V, ขำแรงดนไฟเลยง+3.3V ทจดตอ AN0 ถง AN5 (ขำลำงสด หำกหนหนำบอรดเขำหำตวผสรำง)รวมถงทซอกเกตIDCสำหรบตดตงบอรดIOIO-Qดวย,ขำแรงดนไฟเลยง+5VทจดตอAN6และAN7(ขำลำงสดหำกหนหนำบอรดเขำหำตวผสรำง) ลองนำมอไปองมนบอรด mini-TB6612 จะตองไมรสกวำรอนหำกไดตำมนแสดงวำบอรดIOIO-RABพรอมสำหรบกำรใชงำนในเบองตนแลว

¡ÒÃ㪌§Ò¹ºÍô IOIO-RAB ในกำรใชงำนจรงตองนำบอรดIOIO-QมำตดตงลงบนบอรดIOIO-RAB เชอมตอมอเตอรไฟตรง แลวเชอมตอกบอปกรณแอนดดรอยดผำนบลทธสวนโคดกำรควบคมอยำงสมบรณแบบดเพมเตมในโครงงำนIOIO-BOTในวำรสำรTPEฉบบเดยวกนน

เมอม IOIO-RAB เจา IOIO-Q กพรอมสาหรบการใชงานในโหมดหนยนตบงคบหรอควบคมการทางานแบบไรสายผานบลทธกบอปกรณแอนดรอยด

รายการอปกรณตวตานทาน 1/8W 5% หรอ 1%

R1-1kΩR2-1.5kΩR3-330ΩR4,R5-4.7kΩ 2ตวR6ถงR11-1kΩ 6ตว0Ω 9ตว0Ω1/4W 5ตว

ตวเกบประจ

C1,C6,C8-0.1mF63Vโพลเอสเตอร 3ตว

C2ถงC4,470mF16Vอเลกทรอไลต 3ตว

C5-47mF16Vอเลกทรอไลต

C7-10mF16Vอเลกทรอไลต

อปกรณสารกงตวนา

LED1-LED3มม.สเหลองLED2ถงLED7-LED2ส(แดง/เขยว)3มม. 6ตวIC1-ไอซKIA7035IC2และIC3-ไอซKIA278R06 2ตว

www.tpemagazine.com

รปท 8 แสดงการตดตงมนบอรด mini-TB6612 เขากบบอรด IOIO-RAB

อนๆ

K1-เทอรมนอลบลอก2ขำเบอรDT-126K2-คอนเนกเตอรแบบDeanสำหรบตอกบแบตเตอรLiPOK3 - คอนเนกเตอร IDC 22 ขำตวผ แถวเดยว ขำตรง (1 ตว), คอนเนกเตอรIDC22ขำตวเมยแถวเดยวขำตรง(1ตว),คอนเนกเตอรIDC22ขำตวเมยรกลมแถวเดยวขำตรง(1ตว)K4-คอนเนกเตอรIDC10ขำตวเมยรกลมแถวเดยวขำตรงK5-คอนเนกเตอรIDC22ขำตวเมยรกลมแถวเดยวขำตรงK6ถงK9-คอนเนกเตอรIDC3ขำตวผแถวเดยวขำตรง 4ตวK10ถงK19-คอนเนกเตอรJST2มม.3ขำตวผขำตรงลงแผนวงจรพมพ 10ตวK20ถงK25-คอนเนกเตอรIDC2ขำตวผแถวเดยวขำตรง 6ตวSP1-ลำโพงเปยโซSW1-สวตชเปดปดแบบหลงเตำขนำดเลกMOD1ถงMOD3-มนบอรดmini-TB66123แผงคอนเนกเตอรIDC8ขำตวเมยแถวเดยวขำตรง(6ตว),แผนวงจรพมพ,สำยไฟออนเบอรAWG220.5เมตร,ลวดจมปทดดแปลงจำกเศษขำอปกรณ

หมายเหต

-คอนเนกเตอรIDCตวผแถวเดยวขำตรงทงหมดไดมำจำกกำรตดแบงคอนเนกเตอรIDC40ขำตวผแถวเดยวขำตรงดงนนแนะนำใหจดซอขนำด40ขำนจำนวน3ตว(เผอตดเสย)

-คอนเนกเตอรIDCตวเมยทงแบบปกตและแบบรกลมขนำด22ขำและ10ขำ,คอนเนกเตอรK2,สวตชSW1,มนบอรดMOD1ถงMOD3ดทหนำTPEshop

-IC1ถงIC3ตดตออเลคทรอนคสซอรซบำนหมอโทรศพท0-2623-9460(www.es.co.th)