#はじめに
この記事はロボP Advent Calendar 2018の14日目の記事です。
加速度センサADXL345を使って、上下の動きに応じてモーター制御をしました。
#きっかけ
どうしても空を飛びたかったので、ドローンを作りたいと思いました。
ひとまず、ホバリングできるこういうドローンを
http://amzn.asia/d/1ViG0kI
ESP32を使って制御することにしました。
#つかったもの
ESP32
ADXL345 (加速度センサ)
DRV8835 (モータドライバ)
3Vモータ
#つまずいたところ
ADXL345の接続にはI2Cを使うのだが、ESP32で接続ポートが決まっていた。
GPIO22 → SCL GPIO21 → SDA に接続するとしっかり決まっている。
#接続
| ADXL345 | ESP32 |
|---|---|
| GND | GND |
| VCC | 3V |
| SCL | GPIO22 |
| SDA | GPIO21 |
| DRV8835 | ESP32 | モータ |
|---|---|---|
| GND | GND | |
| VCC | 3V | |
| VM | 3V | |
| BIN1 | GPIO25 | |
| AIN1 | GPIO25 | |
| BIN2 | GPIO26 | |
| AIN2 | GPIO26 | |
| AOUT1 | + | |
| BOUT1 | + | |
| AOUT2 | - | |
| BOUT2 | - |
#つくった
#include
#include
// デバイスアドレス(スレーブ)
uint8_t DEVICE_ADDRESS = 0x53;
// XYZレジスタ用のテーブル(6byte)
uint8_t RegTbl[6];
void forward(uint32_t);
void reverse(uint32_t);
void getAccelerationData();
/* 使うピンの定義 */
const int IN1 = 25;
const int IN2 = 26;
/* チャンネルの定義 */
const int CHANNEL_0 = 0;
const int CHANNEL_1 = 1;
const int LEDC_TIMER_BIT = 8; // PWMの範囲(8bitなら0〜255、10bitなら0〜1023)
const int LEDC_BASE_FREQ = 490; // 周波数(Hz)
const int VALUE_MAX = 255; // PWMの最大値
void setup() {
Serial.begin(9600);
// マスタとしてI2Cバスに接続する
Wire.begin();
// DATA_FORMAT(データ形式の制御)
Wire.beginTransmission(DEVICE_ADDRESS);
// DATA_FORMATのアドレス
Wire.write(0x31);
// 「最大分解能モード」 及び 「±16g」 (0x0B == 1011)
Wire.write(0x0B);
// 「10bit固定分解能モード」 及び 「±16g」にする場合 (0x03 == 0011)
// Wire.write(0x03);
Wire.endTransmission();
// POWER_TCL(節電機能の制御)
Wire.beginTransmission(DEVICE_ADDRESS);
// POWER_CTLのアドレス
Wire.write(0x2d);
// 測定モードにする
Wire.write(0x08);
Wire.endTransmission();
pinMode(IN1, OUTPUT); // IN1
pinMode(IN2, OUTPUT); // IN2
// ピンのセットアップ
ledcSetup(CHANNEL_0, LEDC_BASE_FREQ, LEDC_TIMER_BIT);
ledcSetup(CHANNEL_1, LEDC_BASE_FREQ, LEDC_TIMER_BIT);
// ピンのチャンネルをセット
ledcAttachPin(IN1, CHANNEL_0);
ledcAttachPin(IN2, CHANNEL_1);
}
void loop() {
getAccelerationData();
// データを各XYZの値に変換する(LSB単位)
int16_t x = (((int16_t)RegTbl[1]) << 8) | RegTbl[0];
int16_t y = (((int16_t)RegTbl[3]) << 8) | RegTbl[2];
int16_t z = (((int16_t)RegTbl[5]) << 8) | RegTbl[4];
// 各XYZ軸の加速度(m/s^2)を出力する
Serial.print("X : ");
Serial.print( x * 0.0392266 );
Serial.print(" Y : ");
Serial.print( y * 0.0392266 );
Serial.print(" Z : ");
Serial.print( z * 0.0392266 );
Serial.println(" m/s^2");
//下降していたら
if(x * 0.0392266 >= 9.1){
forward(200);
//上昇またはホバリング状態なら
}else{
forward(100);
}
delay(100);
}
//加速度データ取得
void getAccelerationData(){
// XYZの先頭アドレスに移動する
Wire.beginTransmission(DEVICE_ADDRESS);
Wire.write(0x32);
Wire.endTransmission();
// デバイスへ6byteのレジスタデータを要求する
Wire.requestFrom(DEVICE_ADDRESS, 6);
// 6byteのデータを取得する
int i;
for (i=0; i< 6; i++){
while (Wire.available() == 0 ){}
RegTbl[i] = Wire.read();
}
}
// 正転
void forward(uint32_t pwm) {
if (pwm > VALUE_MAX) {
pwm = VALUE_MAX;
}
ledcWrite(CHANNEL_0, 0);
ledcWrite(CHANNEL_1, pwm);
}
// 逆転
void reverse(uint32_t pwm) {
if (pwm > VALUE_MAX) {
pwm = VALUE_MAX;
}
ledcWrite(CHANNEL_0, pwm);
ledcWrite(CHANNEL_1, 0);
}
#結果
値が取れた
モータが回った
とりあえずモータを加速度で制御して、浮き沈みしながらホバリングする機構はできた。
あとは電源。まだまだ飛べなかった。
#参考
I2C通信の使い方
鍵かけ忘れ検知システムを作る
3軸加速度センサー(ADXL345)の使い方 - I2C版 [Arduino]
【ESP32】PWMでモーターを制御する方法
めっちゃ参考にしました、ありがとうございます。