モーターシールド V2.0

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https://github.com/Seeed-Studio/wiki-documents/issues

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このドキュメントは Motor Shield V2.0/2.1/2.2 に対応しています。

モーターシールドは、モーターの動作速度と方向をArduinoで制御できるドライバーモジュールです。デュアルフルブリッジドライブチップL298をベースにしており、2つのDCモーターまたはステップモーターを駆動することができます。モーターシールドは、Arduinoから直接電力を供給するか、端子入力を介して外部6V〜15Vの電源で動作させることができます。このモジュールは、マイクロロボットやインテリジェントビークルの開発などに使用できます。

バージョン
リビジョン	説明	リリース
v1.0	初回公開リリース	NA
v2.0	Arduino/Seeeduinoの+5Vピンでモーターを駆動可能に	2013-2

特徴

標準Arduino UNOシールドピンアウト
L298フルブリッジICをベース
2つのDCモーターまたは1つのステップモーターを駆動
外部電源入力対応
LEDインジケーター
パフォーマンス向上のためのヒートシンク
Arduinoライブラリ

仕様

仕様	値
動作電圧	5V
外部電源	6-15V
出力電流	各チャンネル最大2.0A
PWM範囲	0-100%
出力	2チャンネル、4ポート

ハードウェア概要

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1. チャンネル1インジケーター、3つのLEDを含む

EB - チャンネル1有効、高アクティブ
IN3 - OUT3の状態
IN4 - OUT4の状態

2. チャンネル1センス - 通常使用時には左側の2ピンを接続してください。

注意：これは電流を検知するための高度なアプリケーションです。詳細についてはデータシートと回路図を参照してください。

3. 出力 - 2つのチャンネルがあり、各チャンネルには2つの出力があります

チャンネル0 - OUT1, OUT2
チャンネル1 - OUT3, OUT4

4. チャンネル0センス

5. チャンネル0インジケーター、3つのLEDを含む

EB - チャンネル0有効、高アクティブ
IN1 - OUT1の状態
IN2 - OUT2の状態

6. 外部電源入力、範囲6-15V

7. リセットインジケーター - リセットボタンが押されると赤く点灯

8. リセットボタン - シールドとArduinoをリセットするために押します

9. 電源インジケーター - 内部または外部の電源が供給されると緑色に点灯

A. 電源スイッチ

接続 - Arduinoから電源を取得
切断 - 外部ソースから電源を取得

B. 標準Arduinoシールドピンアウト

使用されるデジタルピン

Arduinoピン	機能
D0	未使用
D1	未使用
D2	未使用
D3	未使用
D4	未使用
D5	未使用
D6	未使用
D7	未使用
D8	OUT1
D9	チャンネル0の有効化
D10	チャンネル1の有効化
D11	OUT2
D12	OUT3
D13	OUT4

note

D8〜D13はモーターシールドで使用されます。競合を避けるため、これらのピンを使用しないでください。

使用されるアナログピン

Arduinoピン	機能
D0	未使用
D1	未使用
D2	未使用
D3	未使用
D4	未使用
D5	未使用

note

未使用とは、これらのピンを自由に使用できることを意味します。

はじめに

DCモーターを駆動する

接続

ここでは、このモーターシールドがどのように動作するかを簡単なデモを通じて説明します。まず、以下のものを準備してください：

Seeeduino V4	DCモーター	モーターシールド

今すぐ購入	今すぐ購入	今すぐ購入

SEN_AとSEN_Bを設定し、左側の2つのピンをジャンパーで接続します。
MB_ENをジャンパーで接続します（外部電源は使用しません）。
DCモーターをチャンネル0（OUT1とOUT2）に接続します。
モーターシールドをArduinoに差し込みます。
USBケーブルを使用してArduinoをPCに接続します。

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ソフトウェア

以下のボタンをクリックしてモーターシールドライブラリをダウンロードしてください。
Arduinoライブラリのインストール方法に従ってライブラリをインストールしてください。

以下のコードをSeeeduino V4にアップロードします。

//  デモ関数: DCモーターを駆動するためのアプリケーション方法。
//  作成者: Loovee ([email protected])
//  2016-3-11

#include "MotorDriver.h"

MotorDriver motor;

void setup()
{
    // 初期化
    motor.begin();
}

void loop()
{
    motor.speed(0, 100);            // モーター0を速度100に設定
    delay(1000);
    motor.brake(0);                 // ブレーキ
    delay(1000);
    motor.speed(0, -100);           // モーター0を速度-100に設定
    delay(1000);
    motor.stop(0);                  // 停止
    delay(1000);
}
// END FILE

これで、モーターが動作（1秒）、停止（1秒）、逆方向に動作（1秒）、停止（1秒）を繰り返すことが確認できます。

何も起こらない場合は、以下を確認してください：

コードが正常にアップロードされているか
モーターが正しく接続されているか
LEDインジケーターが正しく点滅しているか

ステッパーモーターを駆動する

接続

ここでは、このモーターシールドがどのように動作するかを簡単なデモを通じて説明します。まず、以下のものを準備してください：

Seeeduino V4	ステッパーモーター	モーターシールド

今すぐ購入	今すぐ購入	今すぐ購入

SEN_AとSEN_Bを設定し、左側の2つのピンをジャンパーで接続します。
MB_ENをジャンパーで接続します（外部電源は使用しません）。
ステッパーモーターのピン定義を確認し、シールドのOUTPUTに接続します。以下のように接続してください：

ステッパー	OUT1
A+	OUT2
A-	OUT3
B+	OUT4
B-	使用しない

モーターシールドをArduinoに差し込みます。
USBケーブルを使用してArduinoをPCに接続します。

ソフトウェア

以下のコードをArduino IDEにコピーしてSeeeduino V4にアップロードしてください。これでステッパーモーターが動作することが確認できます。

/*
 * Seeed Motor Shield V2用ステッパーテスト
 * loovee @ 2016年3月15日
 */

#include <Stepper.h>

// モーターのステップ数を変更してください
#define STEPS 200

// ステッパークラスのインスタンスを作成し、
// モーターのステップ数と接続されているピンを指定します
Stepper stepper(STEPS, 8, 11, 12, 13);

// アナログ入力からの前回の読み取り値
int previous = 0;

void step(int steps)
{
    digitalWrite(9, HIGH);
    digitalWrite(10, HIGH);
    stepper.step(steps);
    digitalWrite(9, LOW);
    digitalWrite(10, LOW);
}

void setup()
{
    // モーターの速度を30RPMに設定
    pinMode(9, OUTPUT);
    pinMode(10, OUTPUT);
    digitalWrite(9, LOW);
    digitalWrite(10, LOW);
    stepper.setSpeed(30);
}

void loop()
{
    step(1000);
    step(-1000);
}

// END FILE

何も起こらない場合は、配線が正しく接続されているかを再確認してください。

ライブラリ API

DC モーター API

begin

説明

void begin();

speed

説明

void move(int motor_id, int speed);

motor_id
- 0 - チャンネル 0
- 1 - チャンネル 1
speed: -100~100、大きいほど速くなる、0は停止

stop

void stop(unsigned char motor_id);

brake

void brake(unsigned char motor_id);

ステッパー

注意 Arduino IDE によって提供されるライブラリを使用してステッパーを駆動します。

いくつか修正が必要です。例を参照してください。

FAQs

Q1: ジャンパー MB_EN の目的

A1: モーターシールド上に電源ジャンパー(MB_EN)があるのがわかります。このジャンパーを移動すると、Arduino がシールドに電力を供給できますが、シールド（シールドが外部電源に接続されている場合）は Arduino に電力を供給することはできません。

ジャンパーが存在する場合、以下の2つの状況で一方が他方に電力を供給できます：

USB から Arduino: シールドに外部電源が個別に接続されていない場合、Arduino は VCC ピンを介してシールドに電力を供給します。
シールドに外部電源が接続されている場合：シールドが個別の電源を持っている場合、電圧はまず整流器（78M05）を通過し、その後 Arduino に電力を供給します。この状況では、Arduino の電流は 78M05 を介して Arduino からシールドに流れることはありません。

したがって、このジャンパーの目的は、シールドを使用して Arduino に電力を供給するかどうかを選択することです。

Q2: Arduino UNO 上で SD カードシールド (103030005) とモーターシールド (105030001) の間にピンの競合はありますか？それらを一緒に使用する方法は？

A2: Arduino Uno のデジタルピン D11、D12、D13 においてモーターシールドと SD カードシールドの間にピンの競合があります。そのため、Arduino Uno ボードと一緒にそれらを積み重ねて使用することはできません。以下はそれらを一緒に使用するための解決策です。

ステップ 1: SD カードシールドを Arduino に積み重ねます。
ステップ 2: Motordriver.h ライブラリを以下のように修正します。

/******ピン定義*************/
#define MOTORSHIELD_IN1    8
#define MOTORSHIELD_IN2    7
#define MOTORSHIELD_IN3    6
#define MOTORSHIELD_IN4    5
#define SPEEDPIN_A        9
#define SPEEDPIN_B        10

Q3: モーターシールドを積み重ねず、ジャンパーワイヤーを使用して Arduino から個別に接続する方法

A3: 以下は接続方法です。

Arduino	モーターシールド
5V	5V
GND	GND
D5	D13
D6	D12
D7	D11
D8	D8
D9	D9
D10	D10