WRX micro:bitを車両で使う その9 サーボモーターの利用(準備編)

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micro:bitとその他のパーツを購入してから1か月、何か動く物を作ってみたいと思い、サーボモーターを購入してみました。micro:bitでは本体のみでもサーボモーターを繋いで動かす事が可能ですが、micro:bit本体から供給できる電圧は3Vなので、ラジコンや模型用サーボモーターでもあまり大きな物は動かす事は出来ません。従って今回は5Vが出力出来るサーボモーター用のモジュールも合わせて購入しました。

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サーボモーター

ラジコンや模型用のサーボモーターは通常、出力軸の現在角度を検出器(ポテンショメータ)で読み取っていて、コントローラーからのパルス信号によって指示された角度まで出力軸を回転させます。従ってグルグルと連続回転は出来ないのですが、検出器を出力軸と連動させず、さらにダミーとなる現在角度を与える事で連続回転とする事が可能です。ラジコンや模型用サーボモーターでは改造する事も可能ですが、最近ではあえて連続回転用に仕様変更されたサーボモーターも販売されています。また教育用のロボットカーの車輪にも連続回転用のサーボモーターが使用されている場合もあります。

従って、購入の際には角度制御タイプか連続回転タイプ、また角度制御タイプでもその角度の動作範囲があるので注意が必要です。もちろんmicro:bit本体(またはモジュール)側で供給出来る電圧や容量に見合う必要もあります。

購入した物

サーボモーター

今回購入したサーボモーターは連続回転タイプではなくオーソドックスな角度制御タイプです。アルミブラケットが付属していて、動作角度は「270度」になっています。ただし上記製品は「RDS3115MG」になっていますが、私が購入したのはAmazonにあった「DS3115」という下記の製品です。

どちらもサーボモーター自体が「RDS3115MG」という型式の様で、付属するブラケットも同じ物に見えます。他にも購入する物があったのでAmazon発送の「DS3115」側にしました(2個購入)。実際に届いた物も箱入りで問題ありませんでした。ちなみにこのサーボモーターの動作電圧は4.8~7.4Vとなっています。

サーボモーター用モジュール

サーボモーター用のモジュールは上記の製品を購入しました。モジュールにはUSB、またはDC7~12Vの電源入力が可能になっていて、16チャンネル(16個)のサーボモーターが接続出来る様になっています。ただし16個のサーボモーターを同時に使用するには、電源もUSBでは賄いきれないと思います。また上記の製品では5Vでサーボモーターを制御します。「DS3115」を2個購入して同時に動かす事も考えていますが、サーボモーターの大きさや速度、加わる負荷によって消費電力も変わってきます。このモジュールであれば最悪DC7~12V側の電源供給も可能なので何とかなるだろうと思って購入しました。

サーボモーターの接続とプログラミング用ブロック

※実際の接続と動作については次回記事で扱う予定なので、以下では簡単な説明になっています。

micro:bit本体のみの場合

通常、micro:bit本体のみでサーボモーターを動かすには、サーボモーターの3本の配線(信号・電源・GND)をそれぞれ、信号は0~2のいずれか、電源は3V、GNDはGNDに繋ぐだけです。

プログラムはMicrosot MakeCodeを使用してブロックで組む場合、高度なブロックの「入出力端子」内にサーボモーターの動作に関するブロックがあります。

また拡張機能からサーボモーターに関するブロックを追加する事も出来ます。上記の様に拡張機能から「servo」で検索すると出てくるので、それをクリックします。

するとブロックのメニューに「サーボモーター」という項目が追加されます。「入出力端子」の項目内よりもサーボモーターに関するブロックが多くあります。

モジュールを使用する場合

モジュールを使用する場合は、そのメーカーで利用する為の手順が示されている事を確認してから購入した方が良いです。私が購入したサーボモーター用モジュールは、メーカーのwikiページが充実しているのでお勧めです

サーボモーターのモジュールへの接続に関してはとても簡単で、モジュールに用意されているピンにサーボモーターからの配線(メスコネクタ)を差し込むだけです。

プログラムはメーカーのwikiページで示されている様に「拡張機能」でモジュール用のブロックを追加します。今回のモジュールでは「PCA9685」という項目がブロックのメニューに追加されました。このブロックを使用するとモジュールからサーボモーターを制御する事が可能になります。

次回は実際にサーボモーターを繋いで動かしてみます。

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