PICマイコンではじめる 作って遊べるロボット工作

[表紙]PICマイコンではじめる 作って遊べるロボット工作

B5判/272ページ

定価(本体2,380円+税)

ISBN 4-7741-1789-7

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書籍の概要

この本の概要

ロボット工作のいろはから,電子回路の基礎知識,センサの使い方,モータの基礎知識,PICマイコンでの制御方法,プログラミング方法,チューニングまで,入門者でもわかるようにやさしく解説してあります。工作名人のノウハウ・的確なアドバイスを満載した,アマチュア工作のための入門書です。見てわかる,作って遊べる本書で「ロボット工作」の楽しさを実感できます。

こんな方におすすめ

  • 電子工作(ロボット工作)のいろはから学びたい方
  • PICのしくみ、プログラミングのしくみを学びたい方
  • PICを使ったロボットで遊んでみたい方

目次

第1章 ロボット工作のいろは

  • 1-1 何をつくるか考えるべきこと
    • 1-1-1 ロボットの構成
  • 1-2 ロボット工作の手順
  • 1-3 パソコンの活用
    • 1-3-1 情報収集・保存の道具
    • 1-3-2 設計の道具
  • 1-4 情報の収集と保存
    • 1-4-1 情報の収集方法
    • 1-4-2 DocuWorksの使い方

第2章 電子回路の基礎知識

  • 2-1 回路図の見方,描き方
    • 2-1-1 回路図に使われる記号,略号
    • 2-1-2 回路図に描いてないこと
    • 2-1-3 電源とグランドのノウハウ
  • 2-2 電子部品の基礎知識
    • 2-2-1 抵抗器
    • 2-2-2 コンデンサ
    • 2-2-3 集積抵抗器(抵抗アレイ)
    • 2-2-4 半固定抵抗器
    • 2-2-5 ダイオード
    • 2-2-6 トランジスタ
    • 2-2-7 電界効果トランジスタ(FET)の基本
    • 2-2-8 ディジタルICとアナログIC

第3章 センサの使い方

  • 3-1 センサの種類
  • 3-2 フォトセンサ
    • 3-2-1 赤外線センサの種類
    • 3-2-2 反射型フォトインタラプタの使い方
  • 3-3 物体検知用赤外線センサ
    • 3-3-1 赤外線発光ダイオード
    • 3-3-2 フォトトランジスタ
  • 3-4 赤外線リモコン用センサ
    • 3-4-1 赤外線受光モジュール

第4章 モータの基礎知識

  • 4-1 DCモータの特徴
    • 4-1-1 DCモータの特性
    • 4-1-2 実際のDCモータの特性
  • 4-2 DCモータの制御方法
    • 4-2-1 オン/オフ制御
    • 4-2-2 回転方向の切り替え制御
    • 4-2-3 モータの可変速制御
    • 4-2-4 パルス幅変調制御(PWM制御方式)
  • 4-3 モータ制御専用ICの使い方
    • 4-3-1 フルブリッジIC
    • 4-3-2 専用ICによるPWM制御
    • 4-3-3 MOS型FETアレイによるPWM制御
  • 4-4 モータの選択の実際
    • 4-4-1 トルクの計算
    • 4-4-2 モータを選択する

第5章 ライントレーサの設計

  • 5-1 基本構想
  • 5-2 メカ部の設計
    • 5-2-1 シャーシ(車体の骨組み)
    • 5-2-2 駆動部
    • 5-2-3 車輪
  • 5-3 シャーシを自分好みに加工する方法

第6章 コントローラ部の設計

  • 6-1 コントローラ部の構成
  • 6-2 PICの回路設計
    • 6-2-1 PIC概要
    • 6-2-2 PICに必須の回路
    • 6-2-3 入出力ピンの使い方
  • 6-3 コントローラAの設計
    • 6-3-1 モータドライブ回路
    • 6-3-2 センサ基板A
    • 6-3-3 全体回路構成
    • 6-3-4 プリント基板を製作する前に
  • 6-4 コントローラBの設計
    • 6-4-1 モータドライブ回路
    • 6-4-2 センサ基板B
    • 6-4-3 全体回路構成
  • 6-5 回路図の作成
    • 6-5-1 回路図作成の道具
    • 6-5-2 BSchの使い方
    • 6-5-3 回路図作成手順
    • 6-5-4 部品番号の付与
    • 6-5-5 部品ライブラリの追加
  • 6-6 パターン図の作成
    • 6-6-1 パターン図作成の道具
    • 6-6-2 PCBEの使い方
    • 6-6-3 基板パターン作成手順
    • 6-6-4 部品ライブラリの編集

第7章 いよいよ組み立て

  • 7-1 部品とその入手方法
    • 7-1-1 本体の部品
    • 7-1-2 コントローラA基板とセンサA基板の部品
    • 7-1-3 コントローラB基板とセンサB基板の部品
  • 7-2 プリント基板の作り方
    • 7-2-1 プリント基板製作の手順
    • 7-2-2 用意するもの
    • 7-2-3 パターン版下の作成
    • 7-2-4 露光の仕方
    • 7-2-5 現像の仕方
    • 7-2-6 エッチングの仕方
    • 7-2-7 感光剤の除去
    • 7-2-8 穴あけ
    • 7-2-9 仕上げて基板完成
  • 7-3 コントローラ部の組み立て方
    • 7-3-1 基板の切断
    • 7-3-2 はんだ付け
    • 7-3-3 はんだ付けの基本
    • 7-3-4 プリント基板のはんだ付け
    • 7-3-5 線材(配線用ビニール線)のはんだ付け
    • 7-3-6 部品の組み込み
  • 7-4 本体の組み立て
    • 7-4-1 トレースロボットの組み立て
  • 7-5 動作確認
    • 7-5-1 コントローラの動作確認
    • 7-5-2 モータの動作確認

第8章 プログラムの製作

  • 8-1 プログラム作成手順
  • 8-2 プログラム開発環境
    • 8-2-1 最小限の開発環境
    • 8-2-2 MPLABの概要
    • 8-2-3 PICライタ
  • 8-3 プログラムの基本
    • 8-3-1 アセンブラ命令
    • 8-3-2 プログラムの基本形と擬似命令
    • 8-3-3 代表的な擬似命令の使い方
  • 8-4 プログラムの書式(書き方)
    • 8-4-1 基本書式
    • 8-4-2 アセンブラ命令の基本構造とオペランドの記述方法
    • 8-4-3 SFRのラベル定義
    • 8-4-4 数値や文字列の書式
  • 8-5 プログラミング基本テクニック
    • 8-5-1 演算の仕方
    • 8-5-2 入出力ピンへの入出力の記述法
    • 8-5-3 フロー制御
  • 8-6 プログラミングの裏技
    • 8-6-1 チャタリング対策
    • 8-6-2 ループタイマの作り方
  • 8-7 コントローラAのプログラム
    • 8-7-1 全体の流れ
    • 8-7-2 単純なオン/オフ制御法
    • 8-7-3 プログラムを改良(センサの調整ができるようにする)
    • 8-7-4 パルス幅制御による方法
    • 8-7-5 デューティ値を可変させる方法
  • 8-8 コントローラBによる可変速化
    • 8-8-1 単純オン/オフ制御方式
    • 8-8-2 PWM制御による可変速制御方式

第9章 チューニング

  • 9-1 チューニング
    • 9-1-1 テストコースの準備
    • 9-1-2 センサのチューニング
    • 9-1-3 駆動タイヤとセンサ間の間隔の調整
    • 9-1-4 制御インターバルのチューニング
  • 9-2 目指せロボコン
    • 9-2-1 機能アップの工夫
    • 9-2-2 ロボットコンテストに挑戦

著者プロフィール

後閑哲也(ごかんてつや)

1947年生まれ。子供のころに電子工作に魅了され,大学,仕事とすべて電子の世界を歩む。この子供のころからの電子工作の趣味の世界と,仕事としているコンピュータの世界を融合した遊びの世界をホームページや書籍で紹介し続けている。