Dovewill PCA9685 16チャネルPWMサーボモータドライバをArduinoで使ってみた

RoboTakaoです。ようこそ「極力ローコスト ロボット製作 ブログ」にお越しくださいました。

今回は定番のPCA9685を使用した16チャンネルPWMサーボドライバをアマゾンで買ったので、まずはArduinoで試してみました。





説明
・I2C入力、制御16 PWM出力、16ウェイサーボモータを制御
・2つのピンで、16個のフリーランニングPWM出力を制御
　最大62個のブレークアウトをチェーンして最大992個のPWM出力を制御
・クロックを内蔵したI2C制御のPWMドライバ。
・5Vに準拠。つまり、3.3Vのマイクロコントローラから制御し、最大6Vの出力を駆動
・6つのアドレス選択ピンで、最大62個の出力を1つのI2Cバスに接続可能。

仕様
・各出力の12ビット分解能
　サーボの場合、60Hzの更新レートで約4usの分解能
・設定可能なプッシュプルまたはオープンドレイン出力
・すべての出力をすばやくディスエーブルにする出力イネーブル・ピン
・電源入力用の端子台（または、側面に0.1インチのブレークアウトを使用可）
・端子ブロック入力の逆極性保護
・グリーンパワーグッドLED
・3つのピンコネクタを4つのグループに分けて、一度に16サーボを差込可能
・「チェーン対応」設計
・V +ラインに大きなコンデンサを配置
・すべての出力ラインに330Ωの直列抵抗を接続して保護
・6つのアドレス選択ピンのはんだジャンパー
・サイズ60x25x5mm

結線

PCA9685
+5V　　　　バッテリのプラス
OE　　　　未接続
SCL　　　Arduino Nano　のA5
SDA　　　Arduino Nano　のA4
GND　　　Arduino Nano　のGND　およびバッテリーのマイナス
VCC　　　Arduino Nanoの5V




Arduinoでの利用
今回は秋月の同等製品のArduinoライブラリを使ってみます。

取扱説明書
PCA9685データシート
Arduinoライブラリ

ライブラリーをダウンロードしてArduino IDEで読み込みます。
スケッチ→ライブラリをインクルード→.ZIP形式のライブラリをインストール



これでスケッチ例からサンプルスケッチを開けるようになります。

スケッチ
サンプルから少し変更しています。
まずサンプルは２個のPCA9685を使用していますが今回は１つなので２つ目の部分は削除しています。
また一般的なサーボの設定ということで６０Hzの周期で最小パルス幅150と最大パルス幅600としていますが、以前の投稿でも書いたように今回使うGWSのMicro2BBMGのパルス幅の範囲を超えてしまうことがオシロスコープを見て分かりましたので変更しました。（最小と最大パルス幅の単位がよくわかりませんが）

PWM周期　60　→　50
最小パルス幅　150 そのまま
最大パルス幅　600　→　500

あと微妙に角度を変えました。

このサンプルスケッチは１８０から０度を１０度刻みで回転させて０になったら１８０度に戻します。

#include 
#include             //PCA9685用ヘッダーファイル

PCA9685 pwm = PCA9685(0x40);    //PCA9685のアドレス指定（アドレスジャンパ未接続時）

#define SERVOMIN 150            //最小パルス幅 (GWS Micro2BBMG)
#define SERVOMAX 500            //最大パルス幅 (GWS Micro2BBMG)

void setup() {
 pwm.begin();                   //初期設定 (アドレス0x40用)
 pwm.setPWMFreq(50);            //PWM周期を50Hzに設定 (アドレス0x40用)
}

int n=0;

void loop() {
//サンプルソース　１６ｃｈすべてのチャンネルより0度～180度の移動を繰り返します。
  for(int i=0; i<16; i++)
      servo_write(i,n);
  n=n+10;
  if(n>=180)n=0;
  delay(500);  
}

void servo_write(int ch, int ang){ //動かすサーボチャンネルと角度を指定
  ang = map(ang, 0, 180, SERVOMIN, SERVOMAX); //角度（0～180）をPWMのパルス幅（150～500）に変換
  pwm.setPWM(ch, 0, ang);
}

動作確認

とりあえず普通に動くことを確認。超簡単です。



ちなみに１６個サーボを動かすには３A以上は必要らしく、ためにニッケル水素電池を使いましたが、途中で変な動きするようになりました。電流がたりなくなったみたいです。

それでは今回はこの辺で失礼します！ありがとうございます。