初めての Arduino 入門 (後編)

戸田プロダクション @TodaProduction

本日の Arduino － Project 22: 5V Stepper Motor wiki.keyestudio.com/index.php/Ks00… サーボに続いて今日はステッピングモータを回す実験。学習キットに同梱されていたのは「28BYJ-48」というモータと「型番不明」ドライバモジュール。 pic.twitter.com/Nb6DVxpKlP

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ユニポーラ　ステッピングモーター　２８ＢＹＪ-４８ akizukidenshi.com/catalog/g/gP-1… ステッピングモータの方は、秋月電子で１個２５０円の この部品だと判った。メチャクチャ安いが、ギヤ比 1/64 で結構トルクが強いらしい。中国ではエアコンルーバーを動かすのに使われている由。 pic.twitter.com/8TQu5eyJwZ

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ところが肝心のドライバモジュールの仕様が全然判らん。教本にはステッピングモータの仕様はあるもののドライバに関する記述はなく、型番すら不明なので調べようがない。しかも教本のスケッチでは analogRead があるのに、実体配線図ではどう見たってアナログピンの配線が抜けている。大丈夫か？ pic.twitter.com/Ea7SkcrCnX

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一番最初の実験風景。ところがこれが全然回らない (^_^;)。教本スケッチを読む限り、半固定抵抗を回したらそれにつられてステッピングモータも回るはずだがそうならない。ドライバは光るがモータは微動だにしない。ひょっとして不良品なのか？と疑う前に、やっぱりドライバ仕様を確認すべきだろうな？ pic.twitter.com/TRahGklDVM

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送料無料！３ピース(keyestudio５ボルトステッピングモータ28byj-+uln2003ドライバボード)　ja.aliexpress.com/item/Free-ship… 仕方ないから「keyestudio 28BYJ-48」でググったら、ようやくアリババ通販サイトでドライバの型番が「ULN2003」だと判った！ アリババに助けられたのは３度めだ、すごいぞアリババ！ pic.twitter.com/LU7DKmigzk

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型番から、大変有益なこの２件の記事がすぐ見つかった。ハッキリ言って、この記事なしではモータは回せなかった。 １．ステッピングモーター(28BYJ-48)を分解して仕組みを調べてみた stupiddog.jp/note/archives/… ２．ステッピングモーター(28BYJ-48)の動かし方 (ULN2003A使用) stupiddog.jp/note/archives/…

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教本の悪口はあまり言いたくないが、今回に限っては、教本は配線図もスケッチも完全に間違っていた。ステップ数定義、setSpeed 速度、極めつけはピン配置の順番相違。インスタンス生成でピン番号を入れ替え対応したが、要するに「標準 Stepper ライブラリは 28BYJ-48 専用じゃない」ということだろう。

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まぁ、こんなこともあるわな。先ほどの記事を参考にして最終的に教本スケッチをこのように変更したら、ようやく当初の意図通り、半固定抵抗の回転につられてステッピングモータが回ってくれた。すごく勉強になった。ググっただけで、あんなに素晴らしい有益な記事をただで読めるとは有り難いお話だ。 pic.twitter.com/cczVcFRznC

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本日の実験動画。左４５度旋回を４回、右４５度旋回を４回、左１８０度旋回、右１８０度旋回、最後に右２２.５度旋回、左２２.５度旋回 (^_^)。 このステッピングモータ、１個たった２５０円だが、スケッチさえキチンと書ければ極めて正確に回転するみたいだ。ターンテーブルに使えるかも？ｗ pic.twitter.com/7C6gjmlXGw

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本日の Arduino － Project 22: 5V Stepper Motor (2) 昨日は生まれて初めてステッピングモータを回せて嬉しかったが、あれから色々考えたり調べたりしてるうち、なお奥深い？事柄がぼんやり判るようになってきた。忘れないよう、順不同で後日のためにメモしておく。

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１．昨日「標準 Stepper ライブラリは 28BYJ-48 専用ではない」と気づいたが、ライブラリ管理で「Stepper」と検索すると山のように他ライブラリが出てきた。28BYJ-48 専用もあるし、別のモータ用もあるっぽい。各ライブラリで命令も違うから「実際それを使う時に調べりゃ良かろう」という結論にする。 pic.twitter.com/YHS0Z5D73h

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２．昨日の動画ツイートで「ターンテーブルに使えるかも？ｗ」と書いたが、良く良く考えたら 28BYJ-48 には「原点」が無いから、そのまま使うにはチと無理がありそうだと気がついた。別途ハード的にリセット可能な初期位置を作り、それをソフト的に感知しキャリブレーション？する仕掛けが要りそう。

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３．昨日使ったドライバモジュールは ULN2003 だったが、探せば他にもドライバがあるかも知れぬ。未確認だが A4988 てのも使えそうな感じ？ ４．28BYJ-48 には５Ｖ用の他１２Ｖ用もある。さらに、この人なんかユニポーラ型の 28BYJ-48 をバイポーラ型に改造したりしてる。→ jangeox.be/2013/10/change…

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５．ひょっとするとライブラリを使わず直接各コイル(Pin)に digitalWrite する方が、電流停止とかキメ細かい制御が出来るのかも知れぬ。これも実際に使うモータが決まってから、調べて考える方が合理的。 だいたいこんなとこかな？　これでステッピングモータは一応終了とする。

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本日の Arduino － Project 23: PIR Motion Sensor wiki.keyestudio.com/index.php/Ks00… 今日はモーションセンサを使ってみる。「PIR (Passive Infrared Ray) Motion Sensor は、周囲の赤外線放射の変化により人間の接近を検知するセンサ」とのこと。つまり Arduino で防犯ブザーを作る実験…ということらしい。 pic.twitter.com/ov879xq0hv

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センサモジュールは keyestudio 製？ ざっと仕様を確認すると 入力電圧：３.３〜５V、最大６V 作業電流：１５uA 動作温度：－２０〜８５℃ 出力電圧：高３V、低０V 出力遅延：約２.３〜３秒 検出角度：１００度 検出距離：７ｍ 限度電流：１００mA という感じ。検出距離７ｍが本当ならすごいかも？ pic.twitter.com/8UNbZbArzD

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本日の実験動画。回路とコードを追加し、センサが反応したらＬＥＤとブザーで知らせるようにした。確かに動くと反応するが、少し感度が鈍く思えるのは「出力遅延：約２.３〜３秒」のせいか？　あと、装置を居間に持って行って試したが、残念ながら検出距離は７ｍまでは効かず せいぜい５ｍ程度だった。 pic.twitter.com/0hm1ZJDqKh

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本日の Arduino － Project 24: Analog Gas Sensor wiki.keyestudio.com/index.php/Ks00… 昨日の人感センサに引き続き、今日はガスセンサを試してみた。Arduino で「ガス漏れ警報器」が作れます…という実験らしい。鉄道模型のレイアウトには、イマイチ使い道が無さそうに思われるが… (^_^;)。 pic.twitter.com/cpyFvacKBR

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これがキット付属「ＭＱ２」というアナログガスセンサモジュール。茶こしみたいなカバーの中にアルミと二酸化チタンの感応層？があり、ガスを検出すると抵抗値が変化するらしい。ＬＰＧ、Ｉ-ブタン、プロパン、メタン、アルコール、水素および煙の検出が可能、とある。 robotshop.com/media/files/pd… pic.twitter.com/etrgvgWjyE

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今日も教本回路とスケッチを動画向きに変更して実験。１００円ライターのガスを吹き付けた途端、センサの analogRead 値が変化しブザーとＬＥＤが反応した。昨日の人感センサより圧倒的に感度が良い。台所の都市ガス (大分ガス) でも同様に反応した。しかし、なぜか蚊とり線香の煙には反応しなかった。 pic.twitter.com/c4mZqtQ5Rx

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Arduino ライブラリの keywords.txt の意味がようやく判った。これで色が変わるのか？ｗ　ピリオド打った時に、メソッド？表示してくれたら助かるのに…。

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本日の Arduino － Project 25: ADXL345 Three Axis Acceleration Module (1) wiki.keyestudio.com/index.php/Ks00… 今日は「ADXL345」という３軸加速度センサモジュールを使うその１(なんでその１か？はあとでツイートする)。Arduino で傾き測定や衝撃測定、あるいは振動測定などのポータブルアプリを作る実験。 pic.twitter.com/2pQJS97KBD

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今回の「ADXL345」モジュールはこれ。例によって他社製仕様書からセンサ仕様のみ抜粋すると、このセンサはＸＹＺ軸の静的加速度と動的加速度が計測可能で、デジタル出力データは１６ビット「２の補数」形式、ＳＰＩもしくはＩ２Ｃインターフェースでアクセス可能、とのこと。 akizukidenshi.com/download/ds/fr… pic.twitter.com/mQEb5diANr

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教本の Fritzing 絵の通りセンサモジュールを Arduino に繋ぎ、教本サンプルスケッチをそのまま実行すれば、シリアルモニタにＸＹＺ軸の加速度が表示された。モジュールをブラブラ揺らすとシリアルプロッタが地震計みたいに描かれた。至れり尽くせりだが、正直言ってこれじゃ「へー」としか感じない。 pic.twitter.com/86F2EBpRhP

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白状すると、今回は加速度の×0.039？など物理学的な計算式にはあんまり興味が湧かない。むしろこの Project で最も重要な事柄は「今回初めて、噂のＩ２Ｃインターフェースを使う」ことだと思う。この教本、すごく重要な事柄を断りもなくサラッと使い全然解説しない…ことがたまにある？ので少し困る。