servoモータ

秋月電商で購入したサーボモータを動かしてみました。
サーボは、パルス出力の長さをArduinoなどで制御して、任意の角度に設定できるものです。
購入したサーボは、秋月電子　GWSサーボ　360°回転するタイプです。

GWSサーボ　Ｓ１２５－１Ｔ／２ＢＢ／ＪＲタイプ
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-01723/

このサーボモータの上にwebカメラを設置し、一定時間ごとに角度を変えれば２つの植物に対して定点観測ができます。

一定時間ごとに撮影するのは、ｐｃの時計を利用してprocessingでコントロールします（そのうちUPします）
サーボモータのコントロールはprocessingでシリアル通信をして動かしてみます。
processingからAruduinoにシリアル通信するときには、8ビット（０～255）の数値で送らなければならないので、その数値を何倍かさせてパルス信号のHIGH時間をコントロールしました。今回はだいたい７倍くらいかなと思い実行させてみました。

サーボとArduinoの接続は、サーボの赤をArduinoの５V、黒をGND、白をデジタルピンの３ピンに接続します。

processingのコード

//シリアルライブラリの取り込み
import processing.serial.*;
Serial port;
PFont font; //フォントの使用
//X座標の変数
int x=0;

void setup(){
font = loadFont("MS-Gothic-48.vlw");
//フォントを使用開始、サイズ：24
textFont(font,24);
size(255,100);
//シリアルポートの設定
port=new Serial(this,"COM5",9600);
}

void draw(){
background(100);
x=constrain(mouseX,0,255);
port.write(x);
port.read();
text(x,width/2,height/2);
}

Arduinoのコード

int val=0;
void setup(){
//パルス出力ピンの設定
//（デジタル出力なのでどのピンでも可）
pinMode(3,OUTPUT);
Serial.begin(9600);
}

void loop(){
//パルス：HIGHを出力
val = Serial.read()*7;//シリアル通信
digitalWrite(3,HIGH);
//パルス最小値を550としvalを代入
delayMicroseconds(val+550);
//パルス：LOWを出力
digitalWrite(3,LOW);
//HIGHの継続時間を差引いて周期を20000usに調整
delayMicroseconds(10000-(val+550));
delayMicroseconds(10000);
}


processingのプログラムを動かし、マウスを動かして、０～255の値を入れます。
マウスのX座標がシリアルでArduinoに送られパルス信号を作ります。

まず、０を入力してみました。
すると、０だとずっと回転してしまいます。
つぎに、２５５を入力すると１回転以上してある角度でとまります。
だいたい、１５位である角度でとまるようになります。

これは、サーボモータの特性ではないかと考え、最低値が１５以上になるようにしなければなりません。
いろいろ試してみるとだいたい１５５位で360°回転することが分かりました。
そこで、１２７という中間を中心に上下に振ってみます。

最低値：１２７－７７＝５０
最大値：５０＋１５５＝２５５

５０～２０５でコントロールすると安定して動作します。
これで動かすとすると、５０のときは、0度、１８０度のときは１２７、３６０度のときは２０５の数値を入れます。

これだと、分解能が155になり、数値１あたりは、３６０/１５５＝2.32°ほど回転する計算になります。
例えば、３０°の位置に回転させたいならば、30/2.32＝　12.93
　５０＋１３＝６３　を入力すればいい計算になります。

ちょっと説明不足で分かりにくかったかもしれませんが、こんな感じでコントロールできます。
もし、いつも同じ角度で回転させることが決まっていればArduino側で設定してもよいかもしれません。そうすれば、もっと分解能が高く設定できます。 また、今回はパルスを生成する際に７倍しましたが、もっと小さな値にすれば、155以上の分解能は確保できそうです。

今回は、Arduinoでパルスを作りましたが、ライブラリを使ってもできるみたいです。

http://kousaku-kousaku.blogspot.com/2008/06/arduino.html
ちょっと、やってみましたが、うまくいかなかったので、だれか上手くいった人がいたら教えてください。

今後は、実際にwebカメラを一定場所に設置し、いよいよ植物の定点観測をしていく予定です。