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2021年6月18日(金) 22:32

1つだけ気になること

 やたら気になっていることが、1つある。
 それは、旋回用PICがキー受信する際に、旋回値は正常に受信できていたのに前進値が取得できなかったこと。やはり、走行用PICも前進値を受け取れていないのか?は気になり過ぎるポイントだ。これだけは、最初に確認しておきたい。
 だが、昨日の記事の通り、走行用PICで受信した前進値を表示させようにもLCDには何も表示されなかった。

 もっとシンプルなプログラムにして、割り込みも有効にせず、これでLCD表示されないのはおかしいという状況にして調べてみよう。
 そう考えて新たな試験用プログラムを書き込もうとしたら、書き込めない。

 え?昨日までは、少なくとも表面上は書き込みが正常終了していたぞ?

 結局のところ、PicKit4 を取り外して数時間放置し、接続し直したところ書き込みできるようになった。
 だが、走行制御PICは相変わらずだ。LCDには、何も表示されない。SPI受信できているかどうかも分からない。そもそもLCD表示が出ないという段階で、ハードウェアに障害が発生している可能性が高い。

 行き詰ったが、最後の確認だけ済ませておく。

 電源以外のコネクターを、すべて外した。
 これで再び動作させるが、やはりLCD表示は皆無。完全に、おかしい。基板が壊れている可能性が高い。もっとも、LCD表示さえできないほどマイコンの動作に支障が出る壊れ方って何?という話だが。
 少なくとも、電源系が正常に供給されていることは確認済みである。

 こうなると、一部をオートウエルドでコーティングしたことも裏目だ。
 さすがにもう動作実績充分で安定したよな、と保護を実行したらその直後に壊れるって・・・

 ともあれ、この部分の検証はいったんここで中止。
 当初予定通り、受信部分のマイコンから順番に、未使用ピンの処理と動作確認を行う。

written by higashino [Sタンク 1/16] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2021年6月17日(木) 22:28

障害対応の優先順位

 現在表面化している障害は、3つ。
1)主電源スイッチFETの破損
2)パワーパック無反応
3)サスペンションスプリングの破損

 このうち1)と3)は新品交換すれば済むので、問題は2)だ。
 パワーパックのうち旋回用ステッピングモーターは、一応動く。だが、確かに最初は動かなかったので、問題無しとは断言できない。そして走行用ブラシレスモーターに至っては、完全沈黙している。仮にESCが破損していたような場合は、金銭的にも時間的にも精神的にも大ダメージである。
 早急に、2)の原因究明と修理を行わねばならない。それが完了するまでは、1)は直結配線のまま放置。3)も動作試験には影響しないので、放置でいいだろう。

 まずは、旋回用モーターの制御プログラム。
 今回のトラブルにより書き込みできなかったものを書き込み、動作を見る。その結果は、一応動くが突然止まることもある。ならばと送信されて来る旋回値と前進値をLCD表示させたところ、旋回値は正常に受信できているようだが前進値が送られて来ない。更には、LCD表示の桁ズレが多発する。これは、配線に多量のノイズが乗っていることを示唆している。

 ここで旋回用モーターはいったん放置し、走行用モーターが前進値を受信できているかどうか調べる。
 受信した前進値をLCD表示させようとしたところ、何も表示されない。PICへの書き込みは正常終了するのだが、書き込んだプログラムが正常動作していない。
 この時点で、複数のかなり厄介な問題あるいは故障が発生している雰囲気だ。ステッピングモーターの制御が不適切だっただけなのに、一体それで何が起きたのだ?

 マイコンをソケットから取り外し、電源を確認。ちゃんと5Vが来ている。GNDも問題無し。

 ただ、未使用ピンが多いことに気付いた。基本的に未使用ピンは入力に設定し、基板上ではGNDに短絡されえいるようだ。ところが、基板を外してパターンを確認すると、一部のピンはどこにも接続されていない。
 また、他のマイコンでは未使用ピンが未使用のまま放置されていたりする。

 PIC16F88 の頃は、未使用ピンはトラブルの原因だった。だから未使用ピンも明示的に入力に設定してGND短絡なんてのは当然だったが、そうすると未使用ピンを使いたくなったときに困る。拡張性が損なわれるのだ。
 更に、最近のPICは未使用ピンを放置しても動いてしまうので、いつの間にか処理がいい加減になってしまっていたようだ。

 モーターのストールで大電流が発生したていどでマイコンが誤動作するのは、こういう手抜きのせいじゃないか?

 拡張性との兼ね合いも考えると、未使用ピンは明示的に入力に設定したうえで内部プルアップを有効にしておく、というあたりが妥協点だろう。
 Sタンクの搭載している数多くのマイコンを順番に動作確認しつつ、未使用ピンを的確に処理し直す。まずは、そのあたりから始めよう。

written by higashino [Sタンク 1/16] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2021年6月16日(水) 21:31

連鎖破損の地獄

 機械スイッチを修理し、DCコンバーターの動作確認も済んだ。これで電源は入るようになったが、すぐに0Vに戻ってしまう。
 機械スイッチで主電源を入れると、正常に電源が一瞬だけ供給され、1秒以内に電圧が下がってしまう。原因は、まるで不明。

 だが、配電盤が剥離していることに気付いた。オートウエルドで桟に接着していたが、接着面積が小さいこともあり剥がれたようだ。しかし、電源が不安定なことに本質的には無関係のはず。
 だが、しばらく電源入れたまま放置すると、お馴染みの匂いが漂って来た。FETが貫通電流で燃えたときなどに、良く発生する。そして異臭源ははっきりしないものの、主電源FETスイッチに使っている IPT004N03L が過熱している。
 焼けるように熱い訳じゃなく人肌みたいなユルい過熱だが、過熱すること自体が異常。

 主電源FETが破損し、劣化して一瞬だけ通電できる状態なのではないか?

 主電源FETの破損が、電源不安定の原因である可能性が高い。問題は、破損原因が不明なこと。
 何ヶ月も破損することなく動作していた上に、貫通電流のような怪しいトラブルも無い。最大の心当たりは、ステッピングモーター制御を書き変えたら脱調が多発した例の問題だ。
 走行用ブラシレスモーターがストールすると、マイコンに不具合が多発した。DCコンバーターも、容易に破損した。ならば、旋回用ステッピングモーターがストールした場合にも、何らかの悪影響をバラ撒いてもおかしくない。個人が趣味の工作に使うステッピングモーターは非力なイメージだが、このSタンクのものは強力な自作30V3A電源が接続されている。コンデンサー充電器と同じ構造なので、出力が短絡してもフルパワー給電できてしまう。

 取り急ぎ、FETを除去して配線直結。バッテリーを取り付ければ即座に電源ON状態となるが、これでFET以外が壊れていないかどうかは確認できる。
 何と、走行用モーターも旋回用モーターも、ウンともスンとも言わない。それ以外は動くようだ。電源が、勝手に切れることもない。

 FETが壊れたのは確実だが、パワーパックまで巻き添え?

 何度か試していると旋回用ステッピングモーターは動き出したが、さっきまで動かなかったのは確か。そして走行用ブラシレスモーターは、完全な無反応。
 更には、第1サスアームがユルくなっている。確認すると最悪の事態で、サスペンション用スプリングがハンダ剥離を起こしていた。以前の第5サスアームと全く同じで、サーボシャフトに付けるカプラーと、スプリングのハンダ付け部分。それが、剥がれていた。
 想定内の破損とはいえ、これで2つ目のサスアーム破損である。どうやら耐久性不足は否定できず、本格的に第5サスアーム同様の自作パーツに換装せざるを得ない。

 カメラ以外のギミックが完成した!と喜んだ直後の地獄。
 主電源スイッチが壊れ、パワーパックが動かなくなり、サスアームも強度不足。完成への道は、遥かに遠かった。

written by higashino [Sタンク 1/16] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2021年6月15日(火) 21:40

電源が入らない場合の確認

 一瞬だけ充電器に掛けたバッテリーをSタンクに戻し、主電源スイッチを入れる。電源が入り、電圧も正常表示。
 再び走らせると、またすぐに電圧表示が5.6Vぐらいに落ちてフリーズ。

 いきなりあれこれ変えたのは、やはりマズい。
 おかしくなり始めたキッカケでもある旋回を、単一処理に戻す。ところが、dsPIC に書き込もうとSタンクの主電源スイッチを入れても、電源が入らない。完全に、沈黙している。
 うわっ最近は15Vを生成するDCコンバーターが壊れなくなっていたのに、また壊れたのか?

 すっかり欝になってしまったが、主電源がウンともスンとも言わない原因がもう1つあり得ることを思い出した。それは、機械スイッチ部分の断線だ。これがビンゴで、マスキングテープで補強しておいたにも関わらず断線していた。
 ハンダ付けし直し、暫定スイッチだからと手抜きせずオートウエルドでプロテクトする。固化後にスイッチを入れると、主電源が入るようになった。

 しかし、相変わらず電圧が上がらない。
 送信機には5V台の電圧が表示されて、そのままフリーズ。電源を何度も入れ直せば7V台が表示されることもあるが、やはりフリーズ。Sタンク搭載PICを書き変えようとしてもできないので、一瞬電源が入るがそのまま電源が落ちているという症状だ。こうなると、DCコンバーターも確認せねばならない。

 こういう場合にDCコンバーターを着脱可能化したことは断然有利に働くものの、外す作業のための空間を確保するには相当に分解せねばならない。エアガンは完全に取り外し、電動マガジンも弾倉以外は外す羽目になる。

 予想に反し、DCコンバーターは正常動作している。
 そこで、オートウエルドでコーティング。これまでは、使い捨てのヒューズ扱いだったので、コーティングまでしなかった。しかし、もう久しく破損していない。となれば、剥き出し電極は保護すべきだ。

 いつも通り、固化待ちが長い。

written by higashino [Sタンク 1/16] [この記事のURL] [コメントを書く] [コメント(0)] [TB(0)]

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2021年6月14日(月) 21:15

旋回を改良しようとしたら

 リチウムポリマー充電地を使うのであれば、過放電を阻止する電圧監視は欠かせない。
 バッテリーが消耗するに任せ、遂にローバッテリー監視が正常に働くことも確認できた。ローバッテリー状態を検出すると、電圧表示とテレメトリー電波強度を0にして分かり易くする。

 24Cが走行用モーター温度で、12Bは射撃済み弾数。
 当初は残弾数を扱うようにしたが、実用化困難だと気付いた。というのもPICのフラッシュメモリーには書き買え制限回数があるので、1発撃つごとに残弾数を保存するようなことは回避したい。かと言って1発ごとに保存しないと、いきなり本体電源を切ったような場合に残弾数が保存されない。電源を入れ直したら、残弾数がリセットされてしまう。
 電源を切る直前に保存する、などという処理は、ソフトウェア電源スイッチでないと無理。
 電源を入れ直す度に初期残弾数をセットするのは、論外に煩雑なのは言うまでもない。

 ならば、電源投入時点からの発射弾数をカウントする方が単純だ。
 電源投入時に弾倉の残弾数を目分量で記憶し、あと何発ぐらい撃てるかの見当を付けておく。そして、発射済み弾数表示をチェックしながら運用。これでいい。

 これにて、カメラ以外のギミックは実装完了した。次は、若干の積み残し案件を片付けて完成度を上げる。
 まずは、旋回である。

 超信地旋回によって主砲の照準を合わせる都合から、超低速からそれなりの高速まで旋回速度の範囲が極めて広くなっている。しかしこのせいで、主砲照準ではなく走行中に普通に旋回したい場合、かなりスティックを倒すまで殆ど旋回開始しない。
 走行時の旋回は、射撃照準のような超低速は必要としない。

 そこで、停止時は照準用の超信地旋回を行うが、走行時は操縦用の旋回を行うようにしたい。
 操縦用のパラメーターを生成し、速度に応じて切り替える。そのような処理を行うためには、ステッピングモーターの制御用 dsPIC に対し、旋回値だけでなく走行速度も送信せねばならない。

 SPIの通信幅を、8ビットから16ビットに変更。

 更に、DMA転送のデーターサイズも、8ビットから16ビットに変更。

 SPI送信側も、旋回値と走行速度を続けて出力するよう変更。

 受信側で、旋回値と走行値を独立して取得できることを確認。
 喜び勇んで、旋回を2段階にする。これで、パワーパックの動作を確認。だが、非常に不安定となった。ほぼ完全に動作していた旋回用ステッピングモーターが、しばしば脱調したり回転速度が上がらなくなったりする。まるで、使い物にならない。

 車体重量が増えて来たのでサスアームのニュートラル位置も調整したら、これまた不安定になった。布団の上に置いただけで、水平調整がうまく行かずに左右に揺れる。そのまま走行させたら、すぐにローバッテリーで動かなくなった。
 え?充電したばかりで8V越えていたはずだけど?

 送信機のバッテリー電圧表示が、5.6V台で止まっている。おかしい。完全にローバッテリーだが、ローバッテリー時は0Vが返って来るはず。
 ともあれリチウムイオンバッテリーが5.6Vは危険なほど低電圧なので、すぐバッテリー充電器に掛ける。すると、バッテリー電圧が8.1V台の表示。明らかに、それが正しい。快調に動作したばかりの、ローバッテリー判定までおかしくなっている。

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