次のマイクロマウス製作に向けて

初出場の2016年九州地区大会では完走できなかった.今年は初号機を調整して完走を目指すと同時に,もっと速いマウスの製作にも挑戦したい.DCマウスも作ってみたいが,まだ完走も出来ていないので,今年も基本に忠実にステッパーでいこうと思う.

今年は新しいスキルを身につけるために,以下のことにチャレンジしたい.

  • 3D CADを使って機体を設計する.
  • KiCadを使って基板を設計する.
  • 新しいMPUを採用する.
  • マウスのコントロールを物理量ベースで行う.

3D CADの選定

フリーのCADで評判が良いのは,Fusion360やDesignSpark Mechanicalだ.しかし,多少使いづらかったり機能面で劣っていても,未来永劫フリーで何の縛りもない方が性に合うので,FreeCADに決まり.

基板CAD

昨年はEagleを使って基板を製作した.随分多くのパーツを自分で作って登録したので愛着もあるが,今後長く使っていくならやはり何の縛りもないフリーのCADに早めに乗り換えた方が良いと考え,今年はKiCadを一から勉強し直そうと思う.

MPUの選定

昨年はNXPのLPC1114を使用した.プロトタイプ製作ではDIPパッケージを使い,基板に実装する際はLPC1114FDH28/102(TSSOP 28pin)を使い,とても便利だった.しかしFPUがないため,浮動小数点の計算が続くとマシンの動きがギクシャクした.今年は昨年よりも速いステッピングモーターを使いたいので,FPUが付いたMPUにしたい.また色々なセンサを追加できるように,最低8つのADチャンネルは欲しい.PSoCも魅力的だが現時点でFPU付きのモデルが発売されていないので残念ながら今回は見送り.

色々と物色した結果,ARMコアの中で入手の容易性と手頃な値段からSTMのMPUに乗り換えることにした.FPU付きだとARM Coretex M4以上となるので,STM32F4,STM32F3,STM32L4あたりから選ぶのが妥当だろう.

STM32ラインナップ

上位シリーズのSTM32F4ならSTM32F4Discovery評価ボードが秋月 で2,800円で買える.まずはこの評価ボードを使ってSTM32コアの使い方を学ぼうと思う.この評価ボードに載っている STM32F407VGT6 (RSオンラインで1,489円)は,Ethernetコントローラーまで付いていてオーバースペックなので,実際に使用するのは以下の中のどれかとなるだろう.大きさは64pinのLQFPパッケージとする予定だ.