モーターのシャフトの回転角度を正確に制御したい場合には、サーボモーターも使用できます。サーボモーターは電子制御回路とシャフトの位置を検出するための部品が内蔵されており、どの位置にいても間違いなく目的の位置に移動させることができます。モーターが自分で基準点を持っているので、基準点のスイッチや外付けのセンサーがなくても位置を判断できます。 サーボモーターの原理 サーボモーターはここまでで紹介したモーター(ブラシ付き/ブラシレスモータ、ステッピングモータ)とは異なり、連続回転させることができません。多くのサーボモーターはシャフトを0～180°の範囲で回転させる仕様になっています。（一部、図１のSG90-HVのように連続回転させられるサーボモーターもあります。） メーターの針や自動車のワイパー、踏切の遮断機のように、同じ範囲を行ったり来た … [もっと読む...] about Raspberry Pi はじめてのラズパイ：サーボモータを制御する
Raspberry Pi
Raspberry Pi はじめてのラズパイ：ステッピングモータをA4988ドライバで制御する
ステッピングモーターの原理 前回の記事で紹介したモーターは、電気エネルギーを回転運動に変換するように作られたものです。シャフトの回転速度は制御しやすいですが、角度にして何度回転させるかという制御や、正確に何回転させるといった制御は難しく、精度を求めるのも難しいという問題があります。 「正確に〇度回転させる」場合や「正確に何回転させる」場合には、ステッピングモーターを使用します。ステッピングモーターは正確な角度で回転させることができ、停止した位置でブレーキをかけておくこともできます。 こうした回転制御を行うために、ローターの永久磁石とステーターの電磁石が歯車のように細かく作られていて、ローターの磁石とステーターのコイルとは円周上の同じ位置にはなく、わずかにずらして配置されています。 ステーターのコイルのうち一つに電流が流れると … [もっと読む...] about Raspberry Pi はじめてのラズパイ：ステッピングモータをA4988ドライバで制御する
Raspberry Pi はじめてのラズパイ：ブラシ付きモータとブラシレスモータを制御する
ラズパイから出力された電気信号を、物理的な動き(回転運動や直線運動)に変換する電気部品を、アクチュエーターと呼びます。モーターやソレノイド(電磁石)が代表的な例です。それぞれ、様々な仕様のものが市販されています。今回は、ブラシ付きモータ（DCモータ）とブラシレスモータの動作原理、ラズパイとの接続、プログラミングについて紹介します。 ブラシ付きモーター モーターは電力を機械的な力(回転力)に変換します。モーターにはさまざまな種類・構造のものがありますが、まずはもっとも一般的なブラシ付きモーターについて解説します。 リレーと同様に、モーターはコイルに電流が流れると磁場が発生する、という現象を応用した電気部品です。磁場の方向(N極・S極)は、電流の流れる方向によって決まります。電流の方向が逆になれば、磁場の方向も逆になります。 ブ … [もっと読む...] about Raspberry Pi はじめてのラズパイ：ブラシ付きモータとブラシレスモータを制御する
Raspberry Pi はじめてのラズパイ：ディスプレイ(LCD, OLED)を制御する
ラズパイで文字やドット絵を手軽に表示できるデバイスとして使用されるのが、LCDモジュールやOLEDモジュールです。これらのデバイスはAdafruit社などが作成したライブラリがあり、とても簡単にプログラムを作成できます。今回は、ラズパイとLCD/OLEDデバイスの接続方法、ライブラリのインストール、プログラムの書き方について紹介します。 キャラクタディスプレイ 液晶ディスプレイ(LCD)は、文字(キャラクタ)を表示できるデバイスです。印可する電圧によって分子の配列が変化する液晶と呼ばれる物質と、特定の偏光方向の光のみを通す偏光板という物を利用します。 液晶の分子配列と偏光板の偏光方向が一致すると透明に見え、一致しなければ不透明に見えます。液晶はLEDと異なり自分で光を発することができません。そのため、LEDを利用したバックライトや反射 … [もっと読む...] about Raspberry Pi はじめてのラズパイ：ディスプレイ(LCD, OLED)を制御する
Raspberry Pi はじめてのラズパイ：７セグメントLEDとドットマトリクスLEDを制御する
ラズパイで初めてデバイス制御を学習するときに使用されるのがLEDです。LEDの基本的な説明(端子、VF、電流制限抵抗）をしたあと、７セグメントLEDやドットマトリクスLEDを制御するためのプログラミング方法について紹介します。 発光ダイオード(LED) 現在では、LEDは私たちの日常生活に欠かせないものになりました。1960年代にはじめての製品が発売されて以来、輝度(明るさ)とエネルギー効率は改良改善が続けられています。 LEDは基本的に電気回路上での振る舞いは「光らない」通常のダイオード(整流ダイオード)と同じような特性を持ちます。ダイオードを製造するときどんな材料を使うかによって光るか光らないか、光るとしてどのような色に光るかが決まります。 LEDを使った回路を設計する際には、LEDに印可する電圧がLEDの仕様に合った範 … [もっと読む...] about Raspberry Pi はじめてのラズパイ：７セグメントLEDとドットマトリクスLEDを制御する