2019年02月21日

倒立振子

ずいぶん久しぶりの更新になってしまいました
なんか仕事がドタバタで・・・

前回はラズパイでサーボとDCモータまでは駆動したので、次はステッピングモータです
IMG_0839.JPG

ユニポーラのステッピングモータを回すには4本のラインに順番にスイッチングくしていくだけなのでFETとダイオード、抵抗を4セット用意してラズパイのGPIOに繋げば回るはずです
(FETは2回路入っている表面実装品をDIP変換基板に載せてます)
しかし、ポートを4本消費するのとPWM波形の時みたいにコマンド1発というわけにはいかないので、ドライバーとしてPICマイコン12F675を使用しました(真ん中の8ピンのです)
IMG_0838.JPG

ラズパイからPWM波形を送り込むと立ち上がりを検出して1ステップづつスイッチングするようにプログラムしました
PWMのデューティー比ではなく、周波数を変更すると速度が変えられるわけです
回転方向は別のポートのON、OFFで切り替えています
LEDが2個同時に光っているときがありますが、これはハーフステップ制御の部分で8ステップの分解能はあります


動作確認できたのでブレッドボードなどに実装しやすいようにFETやPICをひとまとめにしてドライバーボードとして組み上げました
IMG_0864.JPG

さてモータを回せたのでまた台車を作成します
タミヤのユニバーサルプレートではモータを付けられないのでブラケットを3DCADでデザインします
緑色の部分が3Dプリンターで出力するパーツでシャフト径も違うのでホイールハブも設計しました
seg_01.jpg
seg_02.jpg

で組み上げたのがこちら
一番先端についているのはプレステ2用のワイヤレスパッドの受信機&シリアル変換基板
2足歩行ロボをやっているときに作ったのを流用しました
真ん中のチップが今回のCPUでPIC16F88
モータの上のは昇圧基板で電圧を9V程度に上げてモータに供給しています
電池は単3ニッケル水素4本ですべてまかなっています
・・・ラズパイは載っていません
いや久しぶりにPICのプログラムを弄っていたら楽しくなってしまって、はっはっはっ
IMG_0862.JPG
IMG_0863.JPG

普通にプレステパッドで操作するとこんな感じ
DCモータの時とは違って左右の回転速度が全く同じなので実に安定しています
ただ前輪がボールアジャスタなので走破性はよくありません


最後にタイトルの倒立振子
あちこち理論とかは読み漁りましたがPICのプログラムは完全にオリジナルです
現状ではなんとか立ったというレベルですね
センサーは秋月電子のジャイロ1個での制御です(加速度センサーも載せていますが使用していません)

posted by ASURADA at 20:35| Comment(0) | Raspberry Pi

2019年01月04日

ラズパイ台車1号

ロボット化の第一歩、移動台車を作りました
構造材はタミヤの楽しい工作シリーズのユニバーサルプレート
動作確認用に手っ取り早く形にしたかったので、家にあった部材だけで組みました
IMG_0825.jpg

最上段にブレッドボードを貼りつけて回路のテストをしています
サーボは前回使ったマイクロサーボ
ボードに載っているのは移動用モータの駆動用にモータードライバ(TA7267BP)x2
注)このICの制御電圧は6〜18Vなんで実はラズパイの5Vでは足りてません
 手持ちであったので使ってみただけでとりあえず繋いだら動いたのでよしとしました

IMG_0830.jpg

最後尾に載っているのはラズパイ用の電源のモバイルバッテリー
動力と制御の電源はとりあえず分けました
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ギヤボックスもタミヤの工作シリーズのもの
タイヤはナロータイヤセットだったかな?
それにボールアジャスタもタミヤです
黒いボックスは動力用電源で単3ニッケル水素が4本
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ラズパイは裏返して搭載しています
IMG_0828.jpg

こうするとメカデッキを開いたときに線が引っ張られないのでよいのです
(ジャンパーがすぐ抜けるので)
IMG_0829.jpg

ラズパイは家庭内のネットワークにWiFi接続しておいて、WindowsPCからリモートデスクトップ接続をかけてデバックしています
とりあえずPythonで数字を入力すると決められた動作をするというところまで作りました
動作中の動画です

移動中にサーボが動いてしまっているのは電源の供給不足かな〜
今はとりあえずパソコンから操作しているけどスマホとかから操作できるようにしてみたいですね
あとはカメラを付けて見ながら操作してみたいね(笑)
posted by ASURADA at 22:33| Comment(2) | Raspberry Pi

2019年01月02日

久々に電子工作

実はラズパイ用に3.5インチモニターを購入してました
ただDACボードと共存できないので(DACボードにソケット用のパターンはあるので2段積みできるのかもしれないが・・・)単独で使用できるケースを作りました
脚は畳めるようになってます
IMG_0815.JPG

Volumio2を起動するとこんな感じ
表示するにはHDMIで接続するだけではダメでプラグインを入れたり日本語フォントをインストールする必要がありましたが、方法を紹介しているページを読みながらなんとか完成
(ラズパイは私、素人でSSH?なにそれ?レベルです)
IMG_0810.JPG

音楽プレーヤーとしては一通り完成した感じなので、今度は公式のOSを入れてみます
適当なマイクロSDにRaspbian NOOBSを入れて約1時間くらいでインストール完了
(さすがに3.5インチでは作業できないのでPCのモニターに繋ぎなおしています)
IMG_0820.JPG

OSだけでは面白くないので電子工作開始
ネットでピン配の情報収集しながら手元にあったLED、スイッチ、マイクロサーボをブレッドボードで繋ぎます
制御方法もさっぱりなのでネットのテキストを読みながら最初はSSHをたたいてLEDを直接点灯させたりしてました
IMG_0821.JPG

サーボは流石にコマンドラインを打ちながらというわけにもいかないので言語っぽいものを探したらPythonというものがOSと一緒にインストールされていたのでこれを使用
サンプルコードを探してPWMを生成するまではできました

さて・・・ロボットでも作るかしら(笑)
posted by ASURADA at 12:34| Comment(2) | Raspberry Pi

2018年12月30日

ラズパイ ケース

ラズベリーパイ用のケースを作っていましたが、なかなか難航していました
当初はこんな感じでラズパイ本体とDACをケースに取り付けておいて合わせるという方法で考えてました
ただ一度組み立てると40ピンのソケットが抜けなくなってしまって分解するのが辛かったんですね
それとプリントパーツに直接ネジを締めるのもいまいち
RP_003.jpgRP_003a.jpg

次に考えたのは3分割方式
ネジ、ナットでの固定に変更し、ボードが合体したままケースを外すことができます
前回のはやたらぶ厚くなってしまったので今回のはRCAジャックは思い切ってむき出しにしました
RP_004.jpgRP_005.jpg

実際のボード単体がこちらで
IMG_0806.jpg

組付けるとこうなります
LEDが付いているところは穴をあけて確認できるようにし、SDカードもそのまま抜き差しできます
RCAジャック部はまぁ上から被せるカバーでも作ろうかな
IMG_0807.jpgIMG_0808.jpg


posted by ASURADA at 08:45| Comment(0) | Raspberry Pi

2018年12月03日

ラズパイ

秋葉土産とか言って友人からラズベリーパイ一式をいただきました
ラズパイ自体は前から気にはなっていたのでありがたく使わせていただきます
で、こんなセットなんですが・・・
 Raspberry Pi3 B
 DAC
 16GBSD(Volumio2インストール済み)
 ACアダプタ
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なんでもオーディオ屋さんで買ってきてこれだけあればとりあえず音楽プレーヤーになるんだそうです
まずはラズパイとDACを合体
IMG_0665.jpg

続いてSDをスロットに、音楽ファイルを入れたUSBメモリ挿して電源ON
タブレットでラズパイのアクセスポイントに接続するだけですぐ使えました
IMG_0658.jpg

とりあえず3Dプリンター持ちはケースから始めましょうかね・・・
ネットで拾った寸法図とノギス1本で3DCAD化してみました
これが入るようにケースをデザインしていきます
RP_001.jpg

DACを外したところ
いやピンヘッダを描く意味は無いんですけどね(笑)
RP_002.jpg
posted by ASURADA at 22:36| Comment(0) | Raspberry Pi