Arduinoの基礎 - サーボモータのソースを表示

== 概要 ==
ここでは、Arduinoを使用して、サーボモータを駆動させる方法を記載する。<br>
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サーボモータは、模型の車や飛行機、あるいはロボット等の遠隔操作に使用される。<br>
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サーボモータは信号を受信すると、信号に応じた角度にスプライン軸が動く。<br>
一般的に、軸にはサーボホーンと呼ばれる部品が取り付けられる。<br>
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== サーボ制御信号 ==
サーボモータには、ワイヤが3本接続されており、そのうち2本は駆動用の電源、残りの1本が信号を受信する。<br>
一般的に、PWM信号を受信して、それに応じた切れ角に動作する。<br>
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(1) 基本となる周期は、20[ms](50[Hz])で約1.5[ms](1500[µs])のパルス信号を受信すると、軸は中立位置に動く。<br>
(2) 2[ms]のパルス信号を受信すると、約90[度]時計回りに動く。<br>
(3) 1[ms]のパルス信号を受信すると。約90[度]反時計回りに動く。<br>
[[ファイル:Arduino Servo 1.png|フレームなし|中央]]
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実際の製品において、周波数は50[Hz]から200[Hz]のものがあり、中立となるパルス幅は1520[µs]となるなど、製品によって仕様の違いがある。<br>
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== サーボモータの制御 ==
Arduinoでは、サーボモータ制御用ライブラリが使用できる。<br>
そのため、設計者自身が特定のパルス幅の信号を生成する必要はない。<br>
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下図のように可変抵抗を接続して、実際に、ツマミの動作量とサーボモータの切れ角を同期させる。<br>
[[ファイル:Arduino Servo 2.png|フレームなし|中央]]
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Arduinoのサンプルコードを以下に記述する。<br>
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可変抵抗からの電圧を、アナログ信号の1番ピンで読み取る。<br>
<code>analogRead</code>関数は、0から1023までの値を返すため、0を-90[度]、1023を+90[度]に対応させる。<br>
ここでは、0から1023までの値を0から180に対応させるため、<code>map</code>関数を使用している。<br>
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サーボモータは<code>Servo</code>クラスで実装されており、サーボモータの切れ角は<code>Servo.write</code>メソッドに0から180で指定する。<br>
中立位置は、90である。<br>
 <source lang="c++">
 #include <Servo.h>
 
 Servo servo;
 
 const int PIN_SERVO = 10;
 const int PIN_POT = 1;
 
 void setup()
 {
    servo.attach( PIN_SERVO );
 }
 
 void loop()
 {
    int i = analogRead( PIN_POT );
    int angle = map( i, 0, 1023, 0, 180 );
    servo.write( angle );
    delay(15);
 }
 </source>
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実際に、サーボモータへの出力をオシロスコープで確認すると(下図を参照)、20.0[ms]周期のPWM信号が送信されている。<br>
[[ファイル:Arduino Servo 3.png|フレームなし|中央]]
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__FORCETOC__
[[カテゴリ:Arduino]]