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Grove - I2C モータードライバ V1.2

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この文書は AI によって翻訳されています。内容に不正確な点や改善すべき点がございましたら、文書下部のコメント欄または以下の Issue ページにてご報告ください。
https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

Grove I2C モータードライバは、使いやすいインターフェースを備えた Grove シリーズの新しい追加製品です。その中心には、デュアルチャネル H ブリッジドライバチップ（L298N）があり、各チャネルで最大 2A の電流を処理できます。これは Atmel ATmega8L によって制御され、例えば Arduino との I2C 通信を処理します。両方のモーターを同時に異なる速度と方向で駆動することができます。2つのブラシ付き DC モーターまたは1つの4線式2相ステッピングモーターを駆動できます。モーターを駆動するには 6V から 15V の電源が必要で、オンボードの 5V 電圧レギュレータが I2C バスと Arduino に電力を供給できます（ジャンパーで選択可能）。すべてのドライバラインは逆起電力からダイオードで保護されています。

簡単なソフトウェアインターフェースだけでなく、Grove I2C モータードライバはすぐに使用を開始できるように設計されています。電源用の LED と、各モーターが動作しているか、どの方向に動作しているかを示す4つの LED を備えています。スクリュー端子はモーターと電源の接続を容易にし、Grove システムプラグと I2C インターフェースにより、他の多くのデバイスとデイジーチェーン接続が可能です。

バージョントラッカー​

リビジョン 説明 リリース日
v1.0 初回公開リリース 2012年5月17日
v1.2 ハードウェアで I2C アドレスを設定 2012年7月2日

特徴​

  • Grove 互換

  • I2C インターフェース

  • モーターの速度と方向を制御可能

  • チャネル数: 2

  • ハードウェアで変更可能なスレーブアドレス

仕様​

項目 最小 標準 最大 単位
動作電圧 6 - 15 VDC
チャネルごとの最大出力電流0.5 A
最大合計電流1.0 A
I2C バスの入出力電圧 5 V
通信プロトコル I2C /

インターフェース機能​

78M05 IC: 5V 電圧レギュレータ

L298 IC: デュアルフルブリッジドライバ

Atmega8 IC: モーター回転を制御

注意: スクリュー端子の入力電圧は 5V に調整され、ジャンパー（J4）を介して I2C +5V に接続されます。スクリュー端子を介した外部電源と I2C ヘッダーを介した電源の両方を使用する場合はジャンパーを取り外してください。I2C バスに 5V を供給する場合はジャンパーを使用してください。

アプリケーションアイデア​

このモータードライバは、5Vで2Aを超えない消費電力のブラシ付き電子モーターを駆動するために使用できます。2つのモーターを同時に駆動でき、それぞれ異なる速度と方向に設定できます。速度は完全に比例制御可能で、ボード上のATmega8によってPWMを使用して制御されます。速度はArduinoまたはSeeeduinoから送信されるI2Cコマンドで設定されます。

このモータードライバは、ロボット、自作のRCカー、ケースファン、高出力LED照明、または比例負荷制御を含むその他のプロジェクトに最適です。

注意事項​

  • 1Aを超える電流で動作中は、ボードが非常に熱くなります。手で触れないようにしてください！

  • Arduino IDE（バージョン1.0以上）がサポートされています。

使用方法​

I2Cモータードライバは、L298チップをベースにしたモーターを制御できます。L298は単なるデュアルモータードライバではなく、デュアルHブリッジです。Hブリッジは、電流の方向を切り替えるための特定のトランジスタ構成です。モーターに接続すると、両方向に回転させることができ、PWM入力を使用してArduinoで任意の速度で回転させることができます。L298には2つのHブリッジがあるため、ロボットを前後に移動させるだけでなく、各車輪を異なる方向に回転させて回転させることもできます。

次に、I2Cモータードライバを使用して、2つのDCモーターまたはステッパーモーターを正方向または逆方向に回転させる方法を説明します。

I2Cモータードライバのアドレスを設定する​

  • 新しいI2Cモータードライバに追加された新機能として、ダイヤルスイッチでアドレスを設定します。

  • 次に、プログラム内のアドレス設定をI2Cモータードライバ上のアドレス設定と同じに保ちます。プログラム内のデフォルトのアドレス設定は0x0fです。
#define I2CMotorDriverAdd         0x0f   // I2CMotorDriverのアドレスを設定

2つのDCモーターを駆動する方法

**注意:**
最初に注意すべき点は、DCモーター用に外部電源が必要であることです。Arduinoの5Vピンでは2つのモーターを駆動するのに十分な電力を供給できず、Arduinoが損傷する可能性があります。

次に、以下のようにArduinoをプログラムします：

#include <Wire.h>
.......
.......
< ドライバ関数 >
.......
.......
void setup()  {
    Wire.begin(); // I2Cバスに参加（マスターの場合はアドレスはオプション）
    delayMicroseconds(10000); // モータードライバの初期化を待つ
}

void loop()  {
    while(1)  {
        MotorSpeedSetAB(100,20);
        delay(10); // この遅延が必要
        MotorDirectionSet(0b1010);  //0b1010 正方向に回転
        delay(1000);
        MotorDirectionSet(0b0101);  //0b0101 逆方向に回転
        delay(500);
    }
}

このプログラムでは、Arduinoが最初にMotorSpeedSetAB()コマンドを使用して2つのDCモーターの速度を設定し、その後MotorDirectionSet()コマンドを使用してDCモーターの動作方向を設定します。詳細については、Grove-I2C_Motor_Driver_V1.2#Function_Referenceを参照してください。すべてのデモコードはGrove-I2C_Motor_Driver_V1.2#Resourcesからダウンロードできます。

4線式ステッパーを駆動する方法​

I2Cモータードライバは、4線式ステッパーを駆動するためにも使用できます。ステッパーをI2Cモータードライバの出力ピンに接続し、I2Cバスを使用してモータードライバをArduino/Seeeduinoに接続します。以下のようにArduinoをプログラムします：

#include <Wire.h>
.......
.......
< ドライバ関数 >
.......
.......
void setup()  {
    Wire.begin(); // I2Cバスに参加（マスターの場合はアドレスはオプション）
    delayMicroseconds(10000); // モータードライバの初期化を待つ
}

void loop()  {
    while(1)  {
        MotorSpeedSetAB(100,100);// ステッパーを駆動する場合、速度は100に設定する必要があります
        delay(10);
        MotorDirectionSet(0b0001);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b0011);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b0010);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b0110);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b0100);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b1100);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b1000);
        delay(4);
        MotorDirectionSet(0b1001);
        delay(4);
    }
}

この接続された4線式ステッパーは回転します。Arduinoプログラム内で回転速度やステップ数を調整できます。また、他のステッパーライブラリを使用して制御することもできます。すべてのデモコードはResourceからダウンロードできます。

関数リファレンス​

1. void MotorSpeedSetAB(unsigned char MotorSpeedA , unsigned char MotorSpeedB)

説明: モーター1とモーター2の速度を設定します

MotorSpeedA: DCモーターAの速度、0～100の範囲で指定する必要があります。

MotorSpeedB: DCモーターBの速度、0～100の範囲で指定する必要があります。

使用例:

Serial.println("DC速度100を送信しました");
MotorSpeedSetAB(100,100);//モーター1とモーター2の速度を設定します。
delay(10); //この遅延が必要です

2. void MotorPWMFrequenceSet(unsigned char Frequence)

説明: PWMのプリスケール周波数を設定します。デフォルトは0x03です。

Frequence: PWMのプリスケール周波数。

3. void MotorDirectionSet(unsigned char Direction)

説明: モーターの回転方向を調整します。

Direction: 前進/逆回転を指定できます。

使用例:

MotorDirectionSet(0b1010);  //"0b1010"は出力の極性を定義します。"10"はM+が"正"で、M-が"負"であることを意味します。
                            // DCモーターを駆動する際は、M+とM-が異なる極性であることを確認してください。
delay(1000);
MotorDirectionSet(0b0101);  //0b0101  逆方向に回転します
delay(500);

4. void MotorDriectionAndSpeedSet(unsigned char Direction,unsigned char MotorSpeedA,unsigned char MotorSpeedB)

説明: モーターの方向と速度を同時に調整します。

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リソース​

技術サポートと製品ディスカッション​

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