Arduino のセットアップとデバイス接続

1. MG4でのAurduino の使用

システム構成図で示されているように、MG4では Arduino でロータリエンコーダのカウントとモータ制御ボードへの PWM 出力、およびバッテリー電圧の 計測を行いる。

MG4では、Arduino 製品のラインアップの 中で最もよく用いられているエントリークラスの Arudino UNO を使用する。 Arduino Uno は、14デジタル入出力ピン14（そのうち6つはPWM出力が可能）、アナログ入力チャネル6の計20個の IOピンを持つ。 また、割り込みに使用出来る2個のデジタルピンがあり、これをロータリエンコーダのカウントに使用する。

2. Arduino の開発環境

• Arduino のプログラム開発には Arduino IED を使い使用するのが一般的です。
• Arduino IED はDownload the Arduino Softwareのページから IEDをダウンロードしインストールします。
• Arduino IED を使用した開発に関する解説はネット上にたくさんあります（例えばArudino 最初の一歩）ので、必要に応じて検索して参考して下さい。

3. 使用ポート

1. ロータリエンコーダのカウント
   • 2ピン, 3ピンをプルアップして、左右のエンコーダのA層の信号を割り込み信号として使用する。 （2ピンが左、3ピンが右）
   • 4ピン、７ピンをプルアップして、左右のエンコーダのB層の信号入力して使用する。(４ピンが左、７ピンが右）
   • 2ピン、3ピンともエッジトリガの割り込み（CHANGEモード）として使用する。（立ち上がり、立ち下がりで２てい倍して使う）
   • 割り込みピンは２本しかなないので、4てい倍は出来ない。また割り込みを必要とするI2C 通信を行うことはなきない。
2. PWM出力
   • 11ピン、9ピンを使って、モータ制御ボードへの PWM 出力を行う。(11ピンが左、9ピンが右）
   • 12ピン、8ピンから方向信号を出力する。
3. バッテリー電圧の計測
   • アナログの5ピン（19ピン）をバッテリー電圧の入力ピンとして用いる。
   • 最大入力電圧は 5V であるため、下記の回路図のように1kオーム抵抗で分圧して 1/2 倍した電圧を入力する。

     

   • 速度のフィードバック制御を行う場合は必要ないが、これを行わず duty 比のみで速度を決める 場合には、この電圧値を利用する必要がある。
4. 使用ピン一覧

   ピン番号	接続デバイス	IN/OUT	備考
   2	左エンコーダ（A層）	IN	プルアップ、割り込み(CHANGE)
   3	右エンコーダ（A層）	IN	プルアップ、割り込み(CHANGE)
   4	左エンコーダ（B層）	IN	プルアップ
   7	右エンコーダ（B層）	IN	プルアップ
   8	右モータ（DIR）	OUT	方向信号
   9	右モータ（PWM）	OUT	PWM信号
   11	左モータ（PWM）	OUT	PWM信号
   12	左モータ（DIR）	OUT	方向信号
   A5(19)	バッテリー電圧	IN	抵抗分圧により1/2倍値を入力

4. シールド基板の装着とデバイス接続

1. Arduino UNO にArduino シールド基板の製作で製作したシールド基板を取り付る。
2. シールド基板のハウジング（ポート）に以下の写真上ラベルに対応したデバイス（左右のモータおよびエンコーダ、バッテリ）のケーブルを接続する。

   
   
   シールド基板の接続ポート

• Arduino シールド基板の製作
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