なんでも作っちゃう、かも。

Arduino/Make/フィジカルコンピューティング/電子工作あたりで活動しています。スタバの空きカップを使ったスタバカップアンプなど製作。最近はもっぱらArduinoと3Dプリンタの自作に興味があります。

ミニ四駆モーター用エンコーダ基板の製作(2)

Posted by arms22 on 2017年07月09日 0  0



前回の続き。Arduinoを使ってミニ四駆モータに単三電池2本を直列につないでエンコーダパルスのカウント動作を確認しました。0.5秒毎にパルスのカウント数から求めたRPM(1分あたりの回転数)をシリアルで出力させています。その時の値は約17000RPM、製品ページでは12200〜14400RPMと記載されていて、少し高めに出ていますが無負荷時の回転数としては妥当(?)な値かな、、


Arduinoとの接続

5V -> VCC
pin8 -> A
pin9 -> B
GND -> GND
エンコーダ基板のA/B出力をArduinoの8番・9番ピンに接続します。

スケッチ


loop関数で8番・9番の入力の変化を監視しています。今回の動作条件では1秒間に5800回程度、入力が変化するのでこれより早い周期で入力を監視する必要があります。タイマー割り込み等を使って一定周期(10K〜20KHz)で監視した方が他の処理で入力の変化を取りこぼすことがないので良いですね。


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ミニ四駆モーター用エンコーダ基板の製作(1)
ELM - 接点入力と処理のコツ - ロータリー・エンコーダの使い方

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ミニ四駆モーター用エンコーダ基板の製作(1)

Posted by arms22 on 2017年07月02日 0  0

ミニ四駆用のモーターで回転数制御する為にエンコーダ基板の製作をはじめました。最近のミニ四駆のモーターには両軸タイプのものが販売されていて、簡単にエンコーダを取り付けることができるんじゃないかと思っています。ミニ四駆のモーターは単価が安いですし、エンコーダを取り付けることができれば色々な場面で使えるモータになる、と考えています。

IMGP1404
製作中のエンコーダ基板をタミヤのトルクチューン2モータPro(両軸)に取り付けたところ。

IMGP1394
これまでに2枚のエンコーダ基板を試作しました(試作1=緑、試作2=赤)。


試作1


エンコーダ基板試作1_回路図
先日紹介したフォトリフレクタ「NJL5901AR-1」を2つ搭載しただけの基板です。フォトリフレクタのコレクタ出力を4.7k抵抗でプルアップしています。

エンコーダ基板試作1_100ksps
試作1の出力波形。位相差は十分だけど波形が鈍っています。シュミットトリガ付きの入力ポートを持つマイコンならそのまま使っても平気かもしれん。

エンコーダ基板試作1_500ksps
少し拡大したところモーターのノイズがのっていることが確認できた。これは何か対策しないと。。


試作2

エンコーダ基板試作2_回路図
波形の鈍り・ノイズが気になるので試作2ではシュミットトリガ付きのバッファを入れるようにしました。フォトリフレクタのエミッタ出力を4.7k抵抗でプルダウンしてバッファに入力しています。

エンコーダ基板試作2_100ksps
試作2の波形。エッジがしっかりでて扱いやす信号になりました。

エンコーダ基板試作2_500ksps
ノイズは相変わらず。。シュミットトリガ入れてもこのノイズは取りきれないみたい。ソフトウェアでポーリングする分には問題ないかもしれない。


エンコーダディスク

IMGP1388
ディスクの形状や窓の数を変えていくつか試作してみました。ディスクの光の反射率はやはり重要でABSのピュアホワイトが一番綺麗な波形がでました。またABSの黒だと波形が出力されないことがわかりました。ABS黒は光をよく吸収ようなので基板全体を覆うケースに使うと良さそうです。


はんだづけの様子


最後のエンコーダ基板のはんだづの様子を載せておきます。

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