Raspberry Pi Pico でモーター速度を制御する

Raspberry Pi Pico でモーター速度を制御する
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Raspberry Pi Pico マイクロコントローラー ボードは、愛好家がエレクトロニクス プロジェクトを探索して技術的知識を高めるための柔軟性を提供します。これらは、DIY ホーム モニタリングから単純な気象モニタリング ステーションまでさまざまです。基本を学ぶことで、より複雑なタスクに自信を持って取り組めるよう、確かな知識ベースが得られます。





サムスンギャラクシーウォッチのヒントとコツ

Raspberry Pi Pico を使用して、トランジスタとモーターを使用して風力発電を行う方法を見てみましょう。





開始するには何が必要ですか?

以下のアイテムは、Raspberry Pi Pico 用の Kitronik Inventor's Kit に含まれています。ただし、これらはかなり一般的なコンポーネントであるため、個別に簡単に入手できます。





  • ファンブレード
  • モーター
  • ブレッドボード端子コネクタ
  • ブレッドボード
  • 2.2kΩの抵抗器(バンドは赤、赤、赤、金になります)
  • 5x オス-オス ジャンパー線
  • トランジスタ—PicoのGPIOピンが供給できるよりも多くの電流をモーターに供給するために必要

の概要をご覧ください。 Kitronik Inventor's Ki for Raspberry Pi Pico 将来の実験のために技術的な知識を広げるために。このプロジェクトには、GPIO ピン ヘッダーが接続された Pico が必要です。チェックアウト Raspberry Pi Pico のヘッダー ピンをはんだ付けする方法 .

はんだ付けのベスト プラクティスに関するヒントが含まれているため、GPIO ピン ヘッダーが最初から Pico ボードに適切に接続されていることを確認できます。



ハードウェアの接続方法

配線は複雑ではありません。ただし、ピンが正しく接続されていることを確認する必要があるいくつかの手順があります。これを念頭に置いて、Raspberry Pi Pico とブレッドボードの間でコンポーネントがどのように接続されているかを分析してみましょう。

  • Pico の GP15 ピンは、抵抗器の一端に接続する必要があります。
  • Pico の GND ピンは、ブレッドボードの負のレールにルーティングされます。
  • モーターのターミナル コネクタのマイナス側の前にトランジスタを配置し、トランジスタのマイナス側からブレッドボードのマイナス レールに配線します。
  • 配線がモーターの端子コネクタと正しく並んでいることを再確認してください (これは重要です)。
  • Pico の VSYS ピンは、ブレッドボードの正のレールに接続する必要があります。これにより、トランジスタを介してモーターに 5V の電力が確実に供給されます (他の Pico ピンは 3.3V しかありません)。
  電子部品を接続するフリッツ図

配線の最終チェックを行う際に、ブレッドボードの正のレールからモーターの端子コネクタの正の側にジャンパー線が接続されていることを確認してください。さらに、抵抗のもう一方の端をトランジスタの中央のピンに接続する必要があります。まだ明らかでない場合は、マイナスとプラスのワイヤを端子コネクタからモーターにも正しく接続してください。





iPad用のアプリを取ることをお勧めします

コードの探索

最初に、MicroPython コードを次の Web サイトからダウンロードする必要があります。 MUO GitHub リポジトリ。 具体的には、 motor.py ファイル。ガイドに従ってください MicroPython を使い始める Raspberry Pi Pico で Thonny IDE を使用する方法の詳細については、

実行すると、コードはモーターにファンを回転させ、速度を徐々に最大まで上げ、短い一時停止の後、再び停止するまで速度を下げます。これは、プログラムを停止するまで継続的に繰り返されます。





コードの先頭で、 マシーン 時間 モジュールを使用すると、プログラムでそれらを使用できます。の マシーン モジュールは、モーターの出力ピンとして GP15 を割り当てるために使用されます。トランジスタを介して、PWM (パルス幅変調) を使用して速度を設定します。の 時間 モジュールは、必要なときにプログラム操作の遅延を作成するために使用されます。

コードを実行してみてください。ファンがスピンアップして回転を開始するまでに数秒かかります。有限 為に からモーターへの出力値を徐々に増加させます。 0 65535 (というか、そのすぐ下)のステップで 100 . 5 ミリ秒の非常に短い遅延が与えられます ( time.sleep_ms(5) ) ループ中の各速度変更の間。ループが完了すると、 時間.秒 眠る 次のループが始まる前に 1 秒の遅延が設定されます。

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第二に 為に ループ、ステップ値はに設定されます -100 、モーターへの出力値を徐々に下げます。モーターは全速力から完全に停止するまで徐々に減速します ( 0 )。次々と 時間.秒 眠る 最初の 1 秒の遅延 為に 両方ともループ内にあるため、ループが再度実行されます。 True の間: 無限ループ。

  Python コードのスクリーンショット

トランジスタとコードを使ってファン モーターを動かすのは、これだけです。このコードは永久にループすることに注意してください。そのため、モーターとファンのサイクルを停止するには、Thonny IDE の停止ボタンを押す必要があります。

風は次にどこへ連れて行ってくれる?

この実験に 7 セグメント ディスプレイなどの追加要素を追加すると、風力タービンが運動エネルギーを使用して風を電力に変換する方法を理解することができます。

もう 1 つのプロジェクトとして、屋外の状況を監視する家庭用気象観測所を設置することもできます。さらに、Raspberry Pi Pico で作成できる風速計や対気速度計など、他の興味深いプロジェクトもあります。

この基本的な知識を使用して、次にどの実験に飛びますか?プロジェクトを考えていますか?躊躇しすぎると、心 (と風) が方向を変えてしまう危険性があります。