Raspberry Pi用モータードライバボード(キット) – スイッチサイエンス
https://www.switch-science.com/catalog/1239/
今度は、モータードライバーを使ってモーターを動かします。今回使っているのは Raspberry Pi 用のモータードライバーシールドで、4,000円弱という RasPi が買えるかもしれません、というお値段で結構します。慣れれば自作できるようなんですが、手始めにひとつ買ってためしています。ちなみに、このキットは v2 が出ていて adafrutit などから購入できます。
RasPi Robot Board v2 by MonkMakes ID: 1940 – $29.95 : Adafruit Industries, Unique & fun DIY electronics and kits
http://www.adafruit.com/product/1940
動作させるためのサンプルコードは以下にあります。
simonmonk/raspirobotboard2
https://github.com/simonmonk/raspirobotboard2
9V（乾電池6個）を給電すると、RasPi に 5V 給電してくれるので、RasPi 本体への USB 給電がいらなくなるみたいです。私の場合は、両方に 5V ずつ給電しているので、今度試してみましょう。
サンプルコードを追っていくと
– ボード上の LED1,2 を光らせる
– ボード上の SW1,2 を ON/OFF できる
– モーター1,2 を回転/逆回転できる
ことが分かります。残念ながらスピード制御はできないので、戦車のようなキャタピラ式のものとか、ギア比を変えてアームを動かすとかに使えますね。PWM制御（パルス制御）のほうは、別途回路を組んで実験していきます。
両輪のギアーボックスを使うと、右左の車輪を別々に制御できるので、車体を右左に曲げることができます。普通の車のようにハンドル＋後輪駆動みたいにしたい場合は、別途サーボ制御が必要になるのですが、キャタピラ式はこれで十分だったりします。まあ、普通のラジコンカーを作るのも今後の課題ですね。
ピンを調べる
さて、ON/OFF のピンは、サンプルの python スクリプトを見ると以下のようになっています。
https://github.com/simonmonk/raspirobotboard/blob/master/raspirobotboard.py
LEFT_GO_PIN = 17
LEFT_DIR_PIN = 4
RIGHT_GO_PIN = 10
RIGHT_DIR_PIN = 25
SW1_PIN = 11
SW2_PIN = 9
LED1_PIN = 7
LED2_PIN = 8
OC1_PIN = 22
OC2_PIN = 21
RasPi 専用のシールドなので、GPIO のピンは RasPi に合わせてあるわけですが、この GPIO の番号と Arduino のそれとを合わせてやれば、Arduino でも使うことができると思います。まあ、Arduino 専用のものを買ったほうが早かったり、自作したほうがいい気もしますが。
C# で使えるように書き直す
後で整理して git にアップしますが、python のコードを C# に書き直したのが次のものです。
内部的に
AlexSartori/RaspberryGPIOManager
https://github.com/AlexSartori/RaspberryGPIOManager
をちょっと改変して使っています。
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using RaspberryGPIOManager;
using System.Threading;
namespace RaspiRobotNet
{
public class RaspiRobot
{
const int LEFT_GO_PIN = 17;
const int LEFT_DIR_PIN = 4;
const int RIGHT_GO_PIN = 10;
const int RIGHT_DIR_PIN = 25;
const int SW1_PIN = 11;
const int SW2_PIN = 9;
const int LED1_PIN = 7;
const int LED2_PIN = 8;
const int OC1_PIN = 22;
const int OC2_PIN = 21;
public GPIOPinDriver LED1 { get; set; }
public GPIOPinDriver LED2 { get; set; }
public GPIOPinDriver OC1 { get; set; }
public GPIOPinDriver OC2 { get; set; }
public GPIOPinDriver LEFT_GO { get; set; }
public GPIOPinDriver LEFT_DIR { get; set; }
public GPIOPinDriver RIGHT_GO { get; set; }
public GPIOPinDriver RIGHT_DIR { get; set; }
public RaspiRobot()
{
this.LED1 = new GPIOPinDriver(GPIOPinDriver.Pin.GPIO7, GPIOPinDriver.GPIODirection.Out, GPIOPinDriver.GPIOState.Low);
this.LED2 = new GPIOPinDriver(GPIOPinDriver.Pin.GPIO8, GPIOPinDriver.GPIODirection.Out, GPIOPinDriver.GPIOState.Low);
this.OC1 = new GPIOPinDriver(GPIOPinDriver.Pin.GPIO22, GPIOPinDriver.GPIODirection.Out, GPIOPinDriver.GPIOState.Low);
this.OC2 = new GPIOPinDriver(GPIOPinDriver.Pin.GPIO21, GPIOPinDriver.GPIODirection.Out, GPIOPinDriver.GPIOState.Low);
this.LEFT_GO = new GPIOPinDriver(GPIOPinDriver.Pin.GPIO17, GPIOPinDriver.GPIODirection.Out, GPIOPinDriver.GPIOState.Low);
this.LEFT_DIR = new GPIOPinDriver(GPIOPinDriver.Pin.GPIO4, GPIOPinDriver.GPIODirection.Out, GPIOPinDriver.GPIOState.Low);
this.RIGHT_GO = new GPIOPinDriver(GPIOPinDriver.Pin.GPIO10, GPIOPinDriver.GPIODirection.Out, GPIOPinDriver.GPIOState.Low);
this.RIGHT_DIR = new GPIOPinDriver(GPIOPinDriver.Pin.GPIO25, GPIOPinDriver.GPIODirection.Out, GPIOPinDriver.GPIOState.Low);
}
public void SetMotors( int left_go, int left_dir, int right_go, int right_dir )
{
this.SetMotors(left_go != 0, left_dir != 0, right_go != 0, right_dir != 0);
}
public void SetMotors( bool left_go, bool left_dir, bool right_go, bool right_dir )
{
this.LEFT_GO.State = left_go ? GPIOPinDriver.GPIOState.High : GPIOPinDriver.GPIOState.Low;
this.LEFT_DIR.State = left_dir ? GPIOPinDriver.GPIOState.High : GPIOPinDriver.GPIOState.Low;
this.RIGHT_GO.State = right_go ? GPIOPinDriver.GPIOState.High : GPIOPinDriver.GPIOState.Low;
this.RIGHT_DIR.State = right_dir ? GPIOPinDriver.GPIOState.High : GPIOPinDriver.GPIOState.Low;
}
public void Stop()
{
this.SetMotors(false, false, false, false);
}
public void Forward(float sec = 0.0f)
{
this.SetMotors(true, false, true, false);
if (sec > 0.0f)
{
Thread.Sleep((int)(sec * 1000.0));
this.Stop();
}
}
public void Left(float sec = 0.0f)
{
this.SetMotors(true, false, true, true);
if (sec > 0.0f)
{
Thread.Sleep((int)(sec * 1000.0));
this.Stop();
}
}
public void Right(float sec = 0.0f)
{
this.SetMotors(true, true, true, false);
if (sec > 0.0f)
{
Thread.Sleep((int)(sec * 1000.0));
this.Stop();
}
}
public void Reverse(float sec = 0.0f)
{
this.SetMotors(true, true, true, true);
if (sec > 0.0f)
{
Thread.Sleep((int)(sec * 1000.0));
this.Stop();
}
}
public void Back(float sec = 0.0f)
{
this.Reverse(sec);
}
public void SetLED1( bool sw ) {
this.LED1.State = sw ? GPIOPinDriver.GPIOState.High : GPIOPinDriver.GPIOState.Low;
}
public void SetLED2(bool sw)
{
this.LED2.State = sw ? GPIOPinDriver.GPIOState.High : GPIOPinDriver.GPIOState.Low;
}
public void SetOC1(bool sw)
{
this.OC1.State = sw ? GPIOPinDriver.GPIOState.High : GPIOPinDriver.GPIOState.Low;
}
public void SetOC2(bool sw)
{
this.OC2.State = sw ? GPIOPinDriver.GPIOState.High : GPIOPinDriver.GPIOState.Low;
}
}
}
でもって、F# でテストコードを書いてみます。
open System
open RaspiRobotNet
open RaspberryGPIOManager
[<EntryPoint>]
let main argv =
printfn "Hello RaspiRobotNet"
let robot = new RaspiRobot()
let mutable loop = true
while loop do
let key = Console.ReadKey()
match key.KeyChar with
| 'e' | 'q' -> loop <- false
| 'f' -> robot.Forward(1.0f)
| 'b' -> robot.Back(1.0f)
| 'r' -> robot.Right(1.0f)
| 'l' -> robot.Left(1.0f)
| 's' -> robot.Stop()
| '1' -> robot.SetLED1( robot.LED1.State = GPIOPinDriver.GPIOState.Low )
| '2' -> robot.SetLED2( robot.LED2.State = GPIOPinDriver.GPIOState.Low )
| '3' -> robot.SetOC1( robot.OC1.State = GPIOPinDriver.GPIOState.Low )
| '4' -> robot.SetOC2( robot.OC2.State = GPIOPinDriver.GPIOState.Low )
| _ -> ()
0 // 整数の終了コードを返します
Tera Term で接続して、WiFi 経由で制御ができます。
F# のインストールは、以下を参考にしてください。
Raspberry Pi 2 に F# をインストールする | Moonmile Solutions Blog
http://www.moonmile.net/blog/archives/6870
これで、モータードライバーの制御は作れたので、これをゲームコントローラーで制御できるようにしていきます。
