ラズベリーパイPico WとモータドライバでDCモータを動かしてみよう

更新日：2024-02-01

ラズベリーパイPico WでDCモータを動かしてみます。

DCモータについてはマイクロビットとモータドライバでDCモータを動かしてみようをご覧ください。

ラズベリーパイPico WでDCモータを動かす時もモータドライバを利用します。

今回はKitronik製のRaspberry Pi Pico用モータードライバ基板を利用します。

Raspberry Pi Pico用モータードライバ基板 — スイッチサイエンス

ラズベリーパイPico WHを購入し、

このようにラズベリーパイPico Wをモータードライバと接続して使用します。

一度モータードライバと繋げたら、ラズベリーパイPico Wを外すのは難しいので、モータドライバ専用のラズベリーパイPico Wを購入することをおすすめします。

上記の内容を踏まえて、今回使用するものを挙げます。

ラズベリーパイPico W + モータドライバ × 1

GeekServo 9G Motor-Red × 1

GeekServo 9G Motor-Red — スイッチサイエンス

単三電池2本スイッチ付き電池ボックス × 1

単三電池2本スイッチ付き電池ボックス — スイッチサイエンス

ジャンパワイヤ(オス〜オス) × 2

普通のジャンパワイヤ(オス～オス) — スイッチサイエンス

単三電池 × 2

※上の写真では単三電池 × 4のものを使用しています

※今回のコードでDCモータの動作が悪かった時は単三電池 × 4を試してみましょう

上記の各パーツを

のように繋ぎます。

※繋ぎ方は上記のマイクロビットとモータドライバでDCモータを動かしてみようと同様の方法になります。

それでは早速コードを書いてみます。

ラズベリーパイPico Wではライブラリを読み込んでコードを作成するのが簡単なので、モータドライバ用のクラスを利用することにします。

下記URLを開き、エディタ(Thonny)にコードをペーストしPicoMotorDriver.pyというファイル名でラズベリーパイPico Wに保存します。

Kitronik-Pico-Motor-Driver-Board-MicroPython/PicoMotorDriver.py at main · KitronikLtd/Kitronik-Pico-Motor-Driver-Board-MicroPython · GitHub

一応必要箇所を転機しておきます。

import machine
import utime

class KitronikPicoMotor:
    
    def motorOn(self,motor, direction, speed):
        #cap speed to 0-100%
        if (speed<0):
            speed = 0
        elif (speed>100):
            speed=100
        #convert 0-100 to 0-65535
        PWM = int(speed*655.35)
        if motor == 1:
            if direction == "f":
                self.motor1Forward.duty_u16(PWM)
                self.motor1Reverse.duty_u16(0)
            elif direction == "r":
                self.motor1Forward.duty_u16(0)
                self.motor1Reverse.duty_u16(PWM)
            else:
                raise Exception("INVALID DIRECTION") #harsh, but at least you'll know
        elif motor == 2:
            if direction == "f":
                self.motor2Forward.duty_u16(PWM)
                self.motor2Reverse.duty_u16(0)
            elif direction == "r":
                self.motor2Forward.duty_u16(0)
                self.motor2Reverse.duty_u16(PWM)
            else:
                raise Exception("INVALID DIRECTION") #harsh, but at least you'll know
        else:
            raise Exception("INVALID MOTOR") #harsh, but at least you'll know
    #To turn off set the speed to 0...
    def motorOff(self,motor):
        self.motorOn(motor,"f",0)
        
    def step(self,direction, steps, speed =20, holdPosition=False):

        if(direction =="f"):
            directions = ["f", "r"]
            coils = [1,2]
        elif (direction == "r"):
            directions = ["r", "f"]
            coils = [2,1]
        else:
            raise Exception("INVALID DIRECTION") #harsh, but at least you'll know
        while steps > 0: 
            for direction in directions:
                if(steps == 0):
                    break
                for coil in coils:
                    self.motorOn(coil,direction,100)
                    utime.sleep_ms(speed)
                    steps -=1
                    if(steps == 0):
                        break
    #to save power turn off the coils once we have finished.
    #this means the motor wont hold position.
        if(holdPosition == False):            
            for coil in coils:
                self.motorOff(coil)

    #Step an angle. this is limited by the step resolution - so 200 steps is 1.8 degrees per step for instance.
    # a request for 20 degrees with 200 steps/rev will result in 11 steps - or 19.8 rather than 20.
    def stepAngle(self, direction, angle, speed =20, holdPosition=False, stepsPerRev=200):
        steps = int(angle/(360/stepsPerRev))
        print (steps)
        self.step(direction, steps, speed, holdPosition)
        

    #initialisation code for using:
    #defaults to the standard pins and freq for the kitronik board, but could be overridden
    def __init__(self,Motor1ForwardPin = machine.Pin(3),Motor1ReversePin = machine.Pin(2),Motor2ForwardPin = machine.Pin(6),Motor2ReversePin = machine.Pin(7),PWMFreq = 10000):
        self.motor1Forward=machine.PWM(Motor1ForwardPin)
        self.motor1Reverse=machine.PWM(Motor1ReversePin)
        self.motor2Forward=machine.PWM(Motor2ForwardPin)
        self.motor2Reverse=machine.PWM(Motor2ReversePin)
        self.motor1Forward.freq(PWMFreq)
        self.motor1Reverse.freq(PWMFreq)
        self.motor2Forward.freq(PWMFreq)
        self.motor2Reverse.freq(PWMFreq)

コードを保存する時は、Raspberry Pi Picoの方を選択して、マイコン内に直接保存します。

続いて、main.pyを作成します。

main.py

import PicoMotorDriver
import time

speed = 80

board = PicoMotorDriver.KitronikPicoMotor()
board.motorOff(1)

# 動作確認
board.motorOn(1, "f", speed)
time.sleep(2)
board.motorOn(1, "r", speed)
time.sleep(2)
board.motorOff(1)

今回はモータをforward(前進：時計回り)で2秒動かし、reverse(後進：半時計回り)で2秒動かした後に止めるという動作にしています。

コードを実行してみると、

のようになります。

ラズベリーパイPico WとモータドライバでDCモータを動かしてみよう

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