# FRC配電講義
## 簡介:

配電是機台重要的一項工作，沒有配電的話，機台就沒有辦法正常運作。

以下為配電的一張簡圖，現在看不懂圖沒關係，以下會細部講解及應注意事項

## 課程一:PDP的配置
### PDP介紹

### step1: 組裝開關

1. 先用電源線接頭將電線與接頭壓接固定
2. 將開關一端與配電盤負極打成安德森並作為連接電池的開關
3. 將開關另一端與配電盤正極連接
4. 將電線用M6螺絲與墊片固定
5. 最後將保護板裝上


### step2: 保險絲介紹
在FRC的保險絲有分為三種
分別為20AMP、30AMP、40AMP

20AMP:馬達控制器和燈號
30AMP:馬達控制器和其他小馬達

40AMP:馬達控制器
### step3: 安裝保險絲
1. 選擇適合的保險絲
2. 以電源線為上方並讓文字擺正，將其插入PDP中

### step4: PDP的燈號判別

**STAT 和 COMM 會閃同樣的燈號**


| 燈號顏色|解釋|
| -------- | -------- |
| 快閃綠色 | 機器人以連線且可以操控 |
| 慢閃綠色 | 機器人以連線待命中 |
| 綠色/橙色 | 在引導程序中 |
| 閃橘燈 | 機器人有連線但發生錯誤|
| 紅色/橙色 | 硬件受損 |
| 閃紅燈 | 沒有連接訊號線 |
| 沒亮 | 沒有電源 |

## 課程二: roboRIO與WIFI機的配置

### roboRIO的介紹

### step1: 將VRM、roboRIO連接PDP
1. 將電線剝皮，使銅線露出或使用Ferrules的壓接接頭將電線壓接
2. 分別用一字起將白色按鈕壓下，紅色接C，黑色接V

### step2: 安裝訊號線(杜邦線)
1. 將電線剝皮，使銅線露出或使用Ferrules的壓接接頭將電線壓接
2. 找到對應的孔，分別用一字起子將白色按鈕壓下，放入電線
3. CAN線是串連起來的，由roboRIO連接到馬達控制器上，再連接到VRM上，最後接回PDP
### step3: 網路機(WIFI機)

1. 提供機器人網路通訊
2. 可連接至筆記型電腦
3. 橘色網路線接到WIFI機的孔，另一端接到連接一般網路線
4. 橘色供電線要接到VRM的12v/2A的輸出口


### step4: RoboRIO的燈號判別

1. Power燈號判別

| 燈號顏色|解釋|
| -------- | -------- |
| 綠色 | 電源正常 |
| 黃燈 | 待機中 |
| 紅燈 | 電源故障，要檢查是否有短路 |

2. status燈號判別

| 燈號顏色|解釋|
| -------- | -------- |
| 兩次閃爍 | 軟體錯誤，將重新啟動 |
| 三次閃爍 | 電源故障，要檢查是否有短路 |
| 四次閃爍 | 模組正常，重新啟動RoboRIO，如果沒有解決則重新整理 |
| 持續閃爍 | 無法恢復的錯誤 |

3. Comm燈號判別

| 燈號顏色|解釋|
| -------- | -------- |
| 無燈號 | 沒有訊號 |
| 持續紅燈 | 與DS連接，但沒有程式運行 |
| 閃爍紅燈 | 緊急停止 |
| 持續綠燈 | 與DS連接良好 |

4. Mode燈號判別

| 燈號顏色|解釋|
| -------- | -------- |
| 無燈號 | 機器人處於禁用狀態 |
| 橘燈 | 自主啟用狀態 |
| 綠燈 | Teleop啟用狀態 |
| 紅燈 | 測試狀態 |

### step5: WIFI機燈號判別

1. Poewr燈號判別

| 燈號顏色|解釋|
| -------- | -------- |
| 藍燈 | 打開狀態 |
| 閃爍藍燈 | 通電狀態 |

2. Eth Link燈號判別

| 燈號顏色|解釋|
| -------- | -------- |
| 藍燈 | 連接狀態 |
| 閃爍藍燈 | 運輸狀態 |

3. WIFI燈號判別

| 燈號顏色|解釋|
| -------- | -------- |
| 無燈號 | 未連接 |
| 紅燈 | AP未連接 |
| 黃燈 | AP連接 |
| 綠燈 | 連接狀態 |

## 課程三: VRM配置

### step1: 配置VRM

1. 相對應的電子硬體要供應相對應的電流、電壓
2. 電源供應要接到PDP的20AMP
3. 使用Ferrules接頭電線壓接或將剝皮後的銅線插入

### step2: 燈號判別
| 燈號顏色|解釋|
| -------- | -------- |
| 12V、5V亮 | 通電 |
| 12V、5V暗 | 斷電 |

### **注意事項**
VRM上沒有任何保險措施，所以在開電前務必先檢查是否接到正確的電壓及電流，以免導致其他裝置損壞

## 課程四: 馬達控制器(SRX)
### 一、概要
SRX是馬達控制器，可以控制一些比較基礎的馬達是775pro或是CIM馬達，因為這些馬達沒有自帶內建訊號，所以需要靠馬達控制器來控制他們，另外如果要使用encoder來記錄轉動圈數，也是會連接到Talon SRX。

### 二、馬達控制器種類 & 配電方式
1. VICTOR
1.馬達要接白、綠色的線；PDP要接紅、黑色的線
2.如果要用壓接接頭，請使用安德森接頭或10~12AWG接頭
2. Talon
1.馬達要接白、綠色的線；PDP要接紅、黑色的線
2.如果要用壓接接頭，請使用安德森接頭或10~12AWG接頭
3. Spark Max
1.馬達要接A跟B；PDP要接正極跟負極
2.如果要用壓接接頭，請使用安德森接頭或10~12AWG接頭

**這三種馬達基本上功能都一樣，但Spark Max多了與Neo連接的功能**

### 三、燈號
1. status

| 顏色 | 解釋 |
| -------- | -------- |
| 綠燈 | 正常運作 |
| 橘燈 | 待機狀態 |
| 紅燈 | 沒有偵測到訊號線 |
| 沒亮 | 沒有供電 |

2. 即停(B/C)

| 顏色 | 解釋 |
| -------- | -------- |
| 沒亮 | 滑行模式 |
| 紅燈 | 即停模式 |

## 課程五: 馬達介紹

### 一、吹雪馬達

適合用在移動重量輕且小巧的物體，但它不適合用在攀爬這類需要大動力的運作中

### 二、Neo馬達

為無刷直流馬達，用於驅動手臂，使手臂可夾起或放下物品，由spark Max控制才能"發揮完整功能"

### 三、CIM馬達

適用於驅動底盤輪、爬坡這類需大量耗能的運作

### 四、紅線馬達

適合用於捲線、發射結構或者氣動系統

## 課程六: PCM氣壓系統配電

### 一、概要
PCM是一個控制機器人氣動系統的裝置，包括控制空壓機打氣、電磁閥開關等是機台重要的系統之一。

### 二、PCM基礎配電

### 三、PCM電源與訊號線
1. 將接頭與配電盤連接(PDP的20AMP)
2. 訊號線與其他馬達控制器串聯

### 四、電磁閥


1. 電池有分12V和24V，配上PCM時請注意是否符合其電壓
2. 電磁閥的訊號線不得與一般訊號線(杜邦線)串聯，其應該要接上相對應的訊號孔才行

### 五、洩壓閥

1. 由三個部分組成保險裝置、氣壓表、洩壓閥(由左至右)
2. 安裝順序一定要依照此順序擺放

### 六、空壓機

1. 空壓機電源線要在頭尾套上熱縮套管來保護電線
2. 空壓機要接上三向頭後在接上M6螺絲或是1/4螺絲與墊片鎖好
3. 所有氣動的連結點都必須用止洩帶捆好並用板手鎖緊

### 七、調壓閥

1. 機器人有規定的壓力限制，所以我們需要調壓閥來幫我們調整氣瓶內壓力
2. 調壓閥要調整時必須拉開調整扭，旋轉後調整好後要把旋轉扭壓進去固定

### 八、燈號
1. Compressor LED

| 燈號顏色|解釋|
| -------- | -------- |
| 綠燈 | 正常運作 |
| 紅燈 | 偵測錯誤 |
2. Status LED

| 顏色 | 狀態 |解釋 |
| -------- | -------- | -------- |
| 綠 | 慢閃 | 待機中 |
| 綠 | 快閃 | 正常運作 |
| 紅 | 固定 | 空壓機故障 |
| 紅 | 閃爍 | 空壓機異常或CAN線異常或電池閥訊號線異常 |
| 黃 | 閃爍 | 偵測錯誤 |

3. Robot Signal Light

| 燈號 | 解釋 |
| -------- | -------- |
| 沒亮 | 機器人關機 |
| 長亮 | 機器人待機中 |
| 閃爍 | 機器人連線正常運作 |


## 課程七:訊號線接線方式
**訊號線通常採用黃線和綠線做連接，其中黃色作為 CAN-High 信號，綠色作為 CAN-Low 信號**

從PCM到RoboRIO的接線
從PCM到PDP的接線

## 課程八:PWM接線方式


## 課程九:配電&機臺運行安全事項


### 一、電源供應


1. 機器人電池供電為12V/18A
2. 在連接到電池上時要將螺絲與螺帽鎖緊並纏上電火布
3. 連接電池時要將安德森與開關上的安德森接好
4. 使用一字起子等工具將配電盤撥片打開、拆解固定束帶時，需注意其尖銳處，必免受傷
5. VRM的電源供應處為20A，若電線安裝錯誤會使其有燒壞風險
6. 若電線塑膠包膜過長可用撥線鉗撥掉少許，方便電線安裝
7. VRM電源供應要接到PDP的20AMP
8. 電池引線在壓接後須套上熱縮套管
9. 電線正極為紅色，負極或地線為黑色
10. roboRIO通過輸入電源端口連接到PDP，勿將roboRIO直接連接到機器人電池
11. PDP總電源接線用M6螺絲與彈簧墊片鎖住固定

### 二、訊號線連接


1. 將負極(黑色)電線插入N孔並壓緊
2. 剝去18AWG的皮並插入La孔
3. 剝去18AWG的另一端並插入Lb孔
4. 將電線正極插入Lb的孔中並壓緊
5. 將電線另一端插入roboRIO的RSL孔，紅色應接標註為S的孔
6. 機器人上最重要的一顆指示燈，要安裝機台清晰可見處
7. 連接到roboRIO，與roboRIO上RSL燈號相同
8. 杜邦線連接處易鬆脫，可用電火布/熱熔膠、熱縮套包裹固定，熱熔膠使用是要注意其高溫
9. PCM要接訊號線才能正常運作，使用Ferrules的壓接接頭
10. 電磁閥的訊號線不得與一般訊號線(CAN)線串聯，得要接上相對應的訊號孔
11. CAN線是串連起來的，由roboRIO連接到馬達控制器上，再連接到PCM上，最後接回PDP

### 三、配電過程注意事項


1. 配電時先檢查各部件、零件是否有表面毀損、規格不符問題，避免使用到有問題的零件、部件
2. PDP有連接馬達控制器處，務必安裝保險絲
3. PCM要接上洩壓閥，以免氣壓太大以及要確認電磁閥是使用12v還是24v，接上相對應的跨接器
4. 機臺規章內有規定的壓力限制，因此需要調壓閥來調整氣瓶內壓力，避面壓力過高導致意外
5. 空壓機電源線要在頭尾套上熱縮套管來保護其電線
6. 訊號線的黃色是high、綠色是low，分別接入相對應的顏色的接口
7. 氣動系統的連結點都必須用止洩帶捆好並用板手鎖緊
8. 調壓閥調整時須拉開調整扭，旋轉調整好後要把旋轉扭壓進去固定
9. 保險絲使用時將其插入相對應的孔位，不同電子用品用的是不同保險絲

### 四、機台運行前後應檢查事項


1. 電線插好在連接處後，須進行電線試拉動作，以免連接不良/漏電
2. 配電完成後須檢查電線連接處有無裸線狀況，有發現可用斜口鉗將該處電線的過長銅線剪去少許/包裹 電火布、熱縮套，避免電線走火、漏電、短路
3. 不要長時間測試氣動，Compressor可能會過熱，會因高溫而有多重意外風險
4. 若機臺運行時出現怪異聲響，要馬上將機臺disable並立即切掉電源，避免意外發生
5. 測試機臺時需要有人在一旁確認，緊急時才有人將機臺disable
6. 各處電線、杜邦線皆有固定連接方式，配電完成後得檢查有無裝反、錯位情形
7. 機臺通電狀態下，禁止進行配電動作/離機臺過近，有觸電、遭追撞、其它意外風險
8. 若馬達控制器、roborio 、PDP 等任一部件出現異常燈號，須儘速確認其狀況
9. VRM上沒有任何保險措施，通電前務必檢查是否接到正確的電壓及電流，以免導致其他裝置損壞

### 參考資料

1. FRC官方配電資訊:
https://docs.wpilib.org/en/stable/docs/zero-to-robot/step-1/intro-to-frc-robot-wiring.html
https://docs.wpilib.org/en/stable/docs/hardware/hardware-basics/can-wiring-basics.html
https://docs.wpilib.org/en/stable/docs/hardware/hardware-basics/wiring-pneumatics-pcm.html
2. FRC7130(明道中學)配電組教材:
https://hackmd.io/@FRC-7130-4th/r1NFmwjcd

END!