四谷工作研究所

以前試したサーボを動かす方法は、20msの間に、heightとlowをつくる方法だった。
今回は、可変抵抗をセンサーにして、前回の方法も含め3つの方法で試してみる。

1 │ analogWriteコマンドを使う

void setup(){
  pinMode(3,OUTPUT);
}
void loop(){
  int val=analogRead(0)/4; // (0～1023)/4
  analogWrite(3,val); // (0～255)
  delay(20);
}

この方法は、
Arduino基盤にpwmと書いてあるポートにだけ可能。
分解能は、256
※サーボのメーカーによっては、動かないときがある。

2 │ Servoオブジェクトを使う

ここからオブジェクトをダウンロードして、Arduinoのフォルダのなかのlib/targets/librariesに入れてArduinoを起動する。

#include <Servo.h>
Servo servo;
void setup() {
  servo.attach(3);
}
void loop(){
  float val=analogRead(0)*180.00/1023;
  servo.write(int(val));
  delay(20);
  Servo::refresh();
}

この方法は、
どのポートでも可能
分解能は、180
※arduinoのバージョン8以上で動作します

3 │1024の分解能をつかう

void setup(){
  pinMode(3,OUTPUT);
}
void loop(){
  int val=analogRead(0)*2; //1023を2倍して、振幅を約2000として
  digitalWrite(3,HIGH);
  delayMicroseconds(val+500); //振幅値+最小パルス500
  digitalWrite(3,LOW);
  delayMicroseconds(20000-val-500); //20msから上記のパルス長を差し引いて、常に20ms(20000us)にサイクルに調整する。
}

これは、以前試した方法と同じ。

14:06 | direct link

前回のリレースイッチでは、電源のON/OFFしかできませんでした。
今回扱はAC電源をコントロールして、電球の明るさをコントロールします。

ソースをダウンロード

必要なもの

トライアック

フォトトラアック（非クロスゼロ）

フォトカプラ

フィルムコンデンサ

トランス
そのほか、抵抗、電球、配線、基盤など

1 | トライアックで電源の切替する

交流電力をコントロールするには、交流のサイン波をカットすることで調整します。

リレースイッチでは、切替に時間がかかるので、
交流のトランジスターにあたるトライアックを使用します。

トライアックへの切り替えトリガーパルスを送るために、
AC100Vの電源をarduinoに直結させるのは、
危険なためフォトトライアック使って絶縁させます。
arduinoから、フォトトライアックに1msのトリガーパルスを送ることで、
トライアックに間接的にトリガーパルスを送ります。

回路右側のコンデンサーと抵抗は、高周波ノイズを取るための回路です。

2 | 交流の周期を読み込む

交流のサイン波を切り取るために、交流の周期を知る必要があります。

交流の周期を読み込むのに、トランスで6Vに降圧後、
フォトカプラでパルスに変換します。
フォトカプラは、交流が0Vになる地点で、パルスを送ってきます。
AC50Hzの場合、1秒間に100回パルスを送ってきます。

ソフト上の処理
arduinoでパルスの割り込みには、attachInterruptを使います。
attachInterruptは最初に、setupの中で、パルス割り込み宣言します。

attachInterrupt(0, zeroPulse, RISING);

attachInterruptの
引数1つ目は、使うポート名（Digital2→0に対応）
引数2つ目は、割り込み関数名
引数3つ目は、パルスが立ち上がりか、立ち下がりかを選択

割り込み関数の中では、delay関数を使えないので、フラグの変化をさせています。

void zeroPulse()
{
  zeroFlg = 1;
}

3 | arduinoでパルスコントロール

arduinoからパルスを出すには、
フォトカプラからのパルスで割り込み後、zeroFlgが1になります。
delayMicrosecondsで、時間待ちをして、
1msのパルスをフォトトライアックに送信します。

delayMicroseconds(delayTime);
digitalWrite(triggerPin, HIGH);
delay(1);
digitalWrite(triggerPin, LOW);

フォトトライアックへのパルス出力待ち時間計算
arduinoは1ms以下のパルスを出すと、不安定になるので、パルスは1msとしました。
10ms-1ms=9msを、255で割ります。
9000μs ÷ 255 ≒ 35
フォトカプラからのパルスは、交流0Vになる前に57μsずれがあるので、
遅延時間は以下のようになります。

delayTime = 57 + (255 - sum) * 39;

それと、
出力電源が不安定なため、電力が0に近く小さい時と、
電力が大きく100%に近い時は、
上記の式を使わず、0V、100V出力にしています。

今回のarduinoでの交流のコントロールは、delay関数の不安定なことや、割り込み処理ができないために不安定なので、使う用途によって応答処理をするなど、ソースを改良する必要があります。

16:37 | direct link