アストロボーイへの道 
2.機能・部品・I/Oピン割付
(1)アストロ1号の機能概要
・超音波及びIR測距センサを搭載し、障害物を検出、回避しながら自律走行する。
・パソコン、スマートフォン、TVリモコンから、無線(Bluetooth, WiFi)または赤外線を使った指令で、走行方向を変更する。
・自分の状態を 7SEG LEDボードに表示する。
・障害物検出をBEEP音で知らせる。
・Arduino Uno のプログラムは、PCからUSBケーブルを通してダウンロードする。
・デバック時の制御用電源として、USB+5Vまたは外部AC電源アダプタから+6Vの給電が可能。
・自律走行時の制御用電源として、電池006P(9V)を搭載する。モータ駆動用電源として単3電池4本(6V)を搭載する。
(2)構造写真

(3)ブロック図と主要部品
アストロ1号のブロック図は以下の通り。

・超音波測距センサ:Seeedstudio 超音波測距センサーモジュール
・IR測距センサ:KKHMF LM393 IR赤外線障害物回避センサモジュール Arduino用
・IRリモコン受信モジュール:スイッチサイエンス PRM6938リモコン受光モジュール
・Bluetoothモジュール:秋月電子 RN-42使用 Bluetooth無線モジュール評価キット
・WiFiモジュール:秋月電子 WiFiモジュール ESP-WROOM-02 DIP化キット
・3軸ジャイロセンサ:秋月電子 STマイクロL3GD20使用 3軸ジャイロセンサーモジュール
・I2C変換モジュール:秋月電子 I2Cバス用双方向電圧レベル変換モジュール(PCA9306)
・BEEP音発生モジュール:秋月電子 電子ブザー UDB-05LFPN
・Moter Shield:スィッチサイエンス Arduino モーターシールド Rev3
・モータ&ギアボックス:タミヤ 楽しい工作シリーズNo.168ダブルギアボックス左右独立4即タイプ(70168)
・タイヤ:タミヤ楽しい工作シリーズNo.193スリムタイヤセット(36・55mm径)70193
・ボールキャスター:タミヤ楽しい工作シリーズNo.144ボールキャスター2セット入(70144)
・7SEG LEDボード:8x LED Display + Keys + LEDs Module - TM1638
(4)Arduino 入出力ピン割付
アストロ1号 Arduino 入出力ピン割付
Arudinoコネクタ
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記号
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Motor Shield
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超音波測距
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7SEG LED
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BEEP音
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3軸ジャイロ
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IR測距
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IRリモコン
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Bluetooth
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POWER
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Vin
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電池9V
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GND
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GND
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GND
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GND
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GND
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GND
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GND
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GND
|
GND
|
GND
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5V
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+5V
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+5V
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+5V
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+5V
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+5V
|
+5V
|
+5V
|
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3.3V
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+3.3V
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|
+3.3V
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|
|
RESET
|
RESET
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IOREF
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IOREF
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ANALOG
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A0
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SNS0
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A1
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SNS1
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A2
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A3
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IN
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A4
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SDA
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A5
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SCL
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DIGITAL
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RX0
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TX1
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2
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|
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|
IN
|
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|
~3
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PWM A
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4
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|
OUT
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|
~5
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|
|
|
TXD
|
|
~6
|
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SIG
|
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|
7
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STB
|
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|
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|
8
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DIO
|
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|
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|
~9
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|
CLK
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|
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|
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~10
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|
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|
RXD
|
|
~11
|
PWM B
|
|
|
|
|
|
|
|
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12
|
DIR A
|
|
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|
|
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|
|
|
13
|
DIR B
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|
|
|
|
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GND
|
GND
|
|
|
GND
|
|
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AREF
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SDA
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SDA
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|
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SCL
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SCL
|
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Motor Shield 外部コネクタ割付
ピン番号
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信号
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備考
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LSP1
|
OUT3 (B)
|
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LSP2
|
OUT4 (B)
|
|
LSP3
|
OUT2 (A)
|
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LSP4
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OUT1 (A)
|
|
LSP5
|
VMOT
|
電池+6V
|
LSP6
|
GND
|
電池GND
|
VIN-CONNECTOR
|
OPEN
|
|
(5)動作状態遷移図

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