ラズベリーパイでやってみた?! ~第2章 モータを回してもーた(前編)~ 

<第2章 モータを回してもーた 前編>

ハードもちょこっと解るオッチャンの投稿…

前回にGPIOを使って、LEDの点灯・消灯ができたので、
今回は、二歩くらい進んで、モータを回してみようと思います。

相変わらずの基本条件として、

基本となる「オームの法則」は、
小・中学校 理科の教科書レベルは理解済み」としますね。

必要なもの

・乾電池…一般的に扱いやすい電源
・ダイオード…だいたい一個70円までで買えます。整流ダイオードでもOK。
・3Vでスイッチングするリレー…3Vが重要
・モータドライバチップ「BD6232HFP-TR」
・部品の各種抵抗
・その他 配線材など

今回の一番のキーポイントは、「モータドライバチップ」ですかね。

オッチャンは公私共に使用履歴があるので、
逆に、「コレが使えるから楽やな。」という勢いです。

では、どんなチップなのか解説いたします。

※資料はメーカの「https://www.rohm.co.jp/datasheet/BD6232FP/bd623x-j」を参照。

特徴としましては、
乾電池の電圧でも、モータを制御する「PWM」の信号を出してくれます。

PWMとは、「Pulse Width Modulation」の頭文字からきており、
「ON」と「OFF」を短い時間(0.5秒間隔とか)で繰り返す事で、
あたかも供給電圧が下がったかのような状態になる、電気の特徴です。

図で示すならば、こんな感じです。

公式は、

となり、ONとOFFの比率を「デューティー比」と呼びます。(英語表記では Duty Cycle )

この例で算出するならば、

3V × 0.5 ÷ (0.5 + 0.5) 分母が1なので、
3V × 0.5 = 1.5V

丁度半分の電圧となります。

・パターン2

この場合だと

3V × 0.75 ÷ (0.75 + 0.25) 分母が1なので、
3V × 0.75 = 2.25V

・パターン3

この場合だと

3V × 0.25 ÷ (0.25 + 0.75) 分母が1なので、
3V × 0.25 = 0.75V

解りやすい数値で紹介しておりますが、
この応用が鉄道などの大型モータや、
一部の家電製品などでも利用されております。

PWMの解説はコレくらいにして…

モータドライバチップ「BD6232HFP-TR」の結線は、

1、[7]VCC と [5]GND
 何が何でも、電気を供給しないと動きません。
 VCCが「電源+」、
 GNDが「電源-」。

2、[2]OUT1 と [6]OUT2
 モータを接続する箇所になります。

3、[3] FIN と [4]RIN
 組み合わせにより、
 「正回転」「逆回転」「ブレーキ」「惰性(ニュートラル)」
 の動きになります。

4、[1]VREF
 VCCとVREFの電位差が速度となります。
 このVCCとVREFの比率が、そのまま「デューティー比」として出力されます。

※[n]はチップのピン番号。

すごく大雑把ですが、モータドライバチップとその回路の概要はこんな感じです。

FINないしRINにPWM信号を送っての回転も可能ですが、
チップが勝手にPWM信号をモータに供給してくれるので、
その仕組みをそのまま利用する事にします。

一旦ここで区切り、次回は後編でラズパイと接続の回路といきましょう。

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