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。

(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