IOT:ラズベリーパイでサーボドライバPCA9685を使ってみる

Keita_Nakamoriです。

前回はサーボモータSG92Rをラズパイに直結して動かしてみました。

今回はサーボモータを16個同時に動かすことができるサーボドライバPCA9685を使って、SG90とSG92Rを同時に動かしてみようと思います。

 

動画

基本スペック

  • I2C周波数範囲:24-1526Hz
  • 動作電圧:2.3-5.5V
  • 入出力の許容電圧:5.5V
  • 最大62個のPCA9685が接続できます¥。よって992個のサーボモータを同時に動かせます。

余談:I2Cはアイ スクウエア シーと呼ぶそうです。

ピン

左端のピン

は、上から

  • GND:ラズパイGIPIOのグランドに接続する
  • DE:??? どこにも繋げない
  • SCL:シリアル通信のクロック ラズパイGIPIOのSCL1に繋ぐ
  • SDA:シリアル通信のデータ   ラズパイGPIOのSDA1に繋ぐ
  • VCC:プラス電圧 ラズパイGPIOの+5Vに繋ぐ
  • V+:??? どこにも繋げない

下端のピン

はサーボモータを接続します、左から0~15番が振られてあり合計16個のサーボモータと接続できます。

上から、

  • PWM:サーボモータのPWM=オレンジ
  • V+:サーボモータの赤
  • GND:サーボモータの茶

上端のコネクタ

は、電源供給です。

  • 左はV+:ラズパイの5Vに繋ぎます
  • 右はGND:ラズパイのGNDに繋ぎます
  • 今回はラズパイのGPIOに繋ぎましたが、16個サーボモータを繋げるときは、別途電源を取らなくてはならないと思います。

制御の話

  • PCA9685はPWMで動きます。
  • パルス幅によってサーボモータの回転角が0~180degが決定されます。
    • 例えば 0.5ms幅のとき0deg、1.5ms幅のとき90deg、2.5ms幅のとき180degになったりします。(周波数で変更できます。周波数が高いほうが高速で制御できます。)
  • アナログサーボの周波数範囲は30~60Hzのものがほとんどです。
  • 例えば、周波数f=60Hzのとき周期はT=1/f=17ms です。(早い方がいいので60Hzで考えましょう。)
  • 周期Tの分解能は12bitなので、周期Tを2^12=4096分割できます。1分割分を1ステップと呼ぶことにしましょう。
  • 周期17msを4096分割できるので、1ステップあたり0.004150390625ms になります。
  • パルス幅を0.5msにしたければ、ステップは0.5/(17/4096)=120.47058823529412ステップになります。
  • サーボモータ角度をodegにしたいときは0.5msですから、120ステップをONして、残りの(4096-120)をOFFにすれば良いのです。
サーボ回転角度[deg] ONの時間 [ms]  ステップ数
0 0.5 120
60 1.0 240
90 1.5 361
120 2.0 481
180 2.5 602
  • サーボ回転角度を0degから180degにするためには、(602-120)=482ステップになります。
  • 1degあたりのステップ数は 482ステップ/180deg = 2.7 (step/deg)
  • なので任意のサーボ回転角度θでステップ数Nsを表現すると、Ns=120+2.7θ ということになります。

モジュール Adafruit_PCA9685

pip3 install Adafruit_PCA9685 したところ拒否されました。

pipのバージョンを上げて再チャレンジします。

pip3 install –upgrade pip3 と書いたところ pip3でなくてpipで書けみたいなことを言われました。

pip install –upgrade pip と書いたところ許可がないといっております。

なので、スーパーDOしてみます。

sudo pip install –upgrade pip これでOKでした

Successfully uninstalled pip-19.0.3
Successfully installed pip-19.1.1

そして再度チャレンジ

pip3 install Adafruit_PCA9685  [Errno 13] 許可がありません

なるほど読めました。やはり須藤ですね。

sudo pip3 install Adafruit_PCA9685

Successfully installed Adafruit-GPIO-1.0.3 Adafruit-PCA9685-1.0.1 adafruit-pureio-0.2.3

これでやっとAdafruit_PCA9685モジュールがインストールできました。

pip freezeすると

Adafruit-GPIO==1.0.3
Adafruit-PCA9685==1.0.1
Adafruit-PureIO==0.2.3

が入っていました。注意点として、importするときはAdafruitの後ろにはハイフンではなくアンダースコアになります。

スクリプト

余談

ラズパイの操作はWindowsマシンからrealVNC Viewerでリモートしているのですが、ラズパイ側のidleに書いたスクリプトをcnt+c しても Windows側にcnt+v できません。

コツがありまして、ラズパイ側のText Editorに一旦貼り付けた後に、それをcnt+cしてから、Windows側にcnt+v すると、しっかりと貼り付けられます。

どうぞお試しあれ。

お知らせ:当該webサイトをSSL化しました

こんばんは Kazu_Manabuです。

当該webサイトをSSL化しました。URLの頭がhttpsになっております。

やり方です。

エックスサーバーを使っているのですが、

まず、エックスサーバーにログイン

インフォパネル内の「サーバー管理」

任意のドメイン名の「選択する」を押す

SSL用アドレスに「https://www.toyo-interest.com/」が追加されます。httpsにちゃんとなっています。

1分位すると反映されます。

次に、wordpressにログイン

ダッシュボードの設定>URLのhttp://~~~をhttps://~~~に書き換えます。というかsを挿入します。

そして、私の場合は20分くらい放置してやっと繋がるようになりました。

かなりドキドキしました。

二度とつながらないんじゃないかとか、ハラハラしました。

実はわたくし、

ろくに調べず一番最初にwordpressの設定でhttpをhttpsにいじってしまい、繋がらなくなってしまいました。ログインできないのでダッシュボードに入ることができず、元通りにすることができないという事態に陥りました。

調べていくと、エックスサーバーのインフォパネル内の「サーバー管理」でSSL化しなさいと書いてあったのでやってみたら、うまくいきました。

本当に良かったです。(*´﹃`*)