ROSとRaspberry Piとタミヤのカムロボットでラジコンを作ろう[電気回路編]

ROS

前回はRaspberry PiにROS入りのOSをインストールしました. 今回はモータを動かすための回路を作っていきます. タミヤのカムロボットはDCモータを使って左右の無限軌道を個々に動かしています.
DCモータはタミヤのおもちゃでよく使われている乾電池で動くモータです.
Raspberry PiやArduinoでDCモータを制御するためにはモータドライバICという部品が必要になります.
モータドライバICはRaspberryPi側の信号に応じてHブリッジ回路を使ってモータの回転方向とパワーをコントロールします.

今回は東芝製のTB6612というモータドライバを使用します. このドライバICは2つのモータをコントロールできるデュアルモータドライバです. 他のモータドライバを使用する場合は次のスイッチサイエンスさんの記事などを参照してください.

DCMotorDriver – スイッチサイエンス

TB6612はA, Bそれぞれのモータ用にIN1, IN2, PWM, OUT1, OUT2の端子を持っています.
IN1, IN2, PWMが入力用の端子でこれらの端子に加えられている電圧によってOUT1,OUT2での出力が変化します.
入出力の関係は次の表のようになります.

TB6612の入出力(l/L : Low Input/Output, h/H: HIGH Input/Output, Z: High Impedance, %DUTY: PWMのデューティー比)
IN1IN2OUT1OUT2モータの状態
llZZストップ
lhLH逆転(%DUTY)
hlHL正転(%DUTY)
hhHHブレーキ

続いて, 電気回路を次の図と表のように作っていきます. モバイルバッテリーはRaspberryPiのmicroUSBに, USBカメラはUSB端子にそれぞれ繋ぎます.

TB6612Other Device
A_IN1Raspi-22
A_IN2Raspi-27
A_PWMRaspi-17
B_IN1Raspi-13
B_IN2Raspi-19
B_PWMRaspi-26
A01RMotor-YELLOW
A02RMotor-BLUE
B01LMotor-BLUE
B02LMotor-YELLOW
VMAlkaline-V+
VCCRaspi-3V3
STBYRaspi-3V3
GNDRaspi-GND, Alkaline-V-

実際に作る時にはRaspberry Pi用のユニバーサル基板かブレッドボードを使うことをお勧めします.
アイキャッチの写真では, Raspberry Pi用の基板に2×20のピンソケットを実装し, 両面テープでミニブレッドボードを貼り付けています.

次はこのモーターを動かしていきます.

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