### プロジェクト 8: モーター駆動と速度制御

#### **(1)説明:**

モーターを駆動する方法は多数あります。このスマートカーでは、L298Pと呼ばれる最も一般的なソリューションを使用しています。STマイクロエレクトロニクス社製のL298Pは、高出力モーターを駆動するために特別に設計された優れた駆動チップです。DCモーター、2相および4相モーターを直接駆動でき、駆動電流は2Aに達します。また、モーターの出力端子には保護用として8個の高速ショットキーダイオードが採用されています。L298P回路をベースにした拡張ボードを設計しており、積層設計によりUNO R3ボードに直接差し込んで使用できるため、ユーザーがモーターを使用・駆動する際の技術的な難しさを軽減しています。

拡張ボードをボードに重ね、BATに電源を供給し、DIPスイッチをON端に切り替えると、外部電源から拡張ボードとUNO R3ボードに同時に電力が供給されます。配線を容易にするため、拡張ボードには逆接続防止インターフェース（PH2.0 -2P -3P -4P -5P）が装備されており、モーター、電源、センサー/モジュールを直接接続できます。ドライブ拡張ボードのBluetoothインターフェースは、Keyestudio HM-10 Bluetoothモジュールと完全に互換性があります。したがって、接続時にHM-10 Bluetoothモジュールを対応するインターフェースに挿入するだけで済みます。同時に、ドライブ拡張ボードは2.54ピンヘッダーを使用して、使用可能なデジタルポートとアナログポートを一部拡張しており、他のセンサーを追加して拡張実験を続けることができます。

拡張ボードには4つのDCモーターを接続できます。デフォルトのジャンパーキャップ接続モードでは、AとA1、BとB1インターフェースのモーターが並列接続され、動作パターンは同じになります。8個のジャンパーキャップを使用して、4つのモーターインターフェースの回転方向を制御できます。例えば、モーターAインターフェース前の2つのジャンパーキャップを水平接続から垂直接続に変更すると、モーターAの回転方向は元の方向と反対になります。

![](media/6c3731f639e113c8f32fe1829f239898.png)

![](media/62ee9578858ecc8e27b824af65fb22bb.png)

#### **(2)パラメーター:**

-   ロジック部入力電圧: DC 5V

-   駆動部入力電圧: DC 7-12V

-   ロジック部動作電流: ≤36mA

-   駆動部動作電流: ≤ 2A

-   最大消費電力: 25W (T=75℃)

-   制御信号入力レベル:

    ハイレベル: 2.3V ≤ Vin ≤ 5V

    ローレベル: 0V ≤ Vin ≤ 1.5V

-   動作温度: -25℃～＋130℃

#### **(3)ロボットを動かす:**

Aモーターの方向ピンはD2、速度制御ピンはD5です。Bモーターの方向ピンはD4、速度制御ピンはD6です。

以下の表から、デジタルポートとPWMポートを通じて2つのモーターの回転を制御することで、ロボットの動きを制御する方法がわかります。PWM値の範囲は0〜255で、値が大きいほどモーターの回転が速くなります。

|   機能   |  D4  | D6（PWM） | モーター（左）B |  D2  | D5（PWM） | モーター（右）A |
| :------: | :--: | :-------: | :-------------: | :--: | :-------: | :-------------: |
| 前進     | HIGH |     0     |   左回転        | HIGH |     0     |   左回転        |
| 後退     | LOW  |    255    |  右回転         | LOW  |    255    |  右回転         |
| 左折     | LOW  |    255    |  右回転         | HIGH |    100    |   左回転        |
| 右折     | HIGH |    100    |   左回転        | LOW  |    255    |  右回転         |
| 停止     | LOW  |     0     |      停止       | LOW  |     0     |      停止       |

#### **(4)接続図:**

![](./media/image-20250709134029403.png)

<span style="color: rgb(255, 76, 65);">注意:</span>

4ピンコネクターにはA、A1、B1、Bの表記があります。右後方のモーターは8833ボードのBに接続し、左前方のモーターはAポートに接続します。

#### **(5)テストコード:**

以下のようにブロックをドラッグしてコードを編集することもできます。

（1）![](media/7cbc4d14c2e2dac956f2e9f145f01f31.png)

（2）![](media/0067d367772d4e3005bfc097ba3b59b0.png)

（3）![](media/f0c505e8268454c7996b755f97c6322b.png)

（4）![](media/b7215c8a4997a188947e80fdee1a8cd9.png)

**完全なテストコード**

(<span style="color: rgb(255, 76, 65);">**注意:**</span> コードをアップロードする前にBluetoothモジュールを接続しないでください。コードのアップロードにもシリアル通信を使用するため、Bluetoothシリアル通信と競合が発生し、アップロードが失敗する可能性があります。)

![](media/332229f3dc01a38de898367f52531b28.png)


#### **(6)テスト結果:**

図に従って配線し、テストコードをアップロードして電源を入れます。

![](./media/img-20240117092625.png)

スマートカーは前進2秒、後退2秒、左折2秒、右折2秒、停止2秒の動作を行います。