RollerCAN でバーサライタ
お父ちゃん
2024.11.28
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RollerCAN をM5Stackオフィシャルショップで買ってみました。
以前にRoller485 Liteを購入して様々な作例を紹介してきました。
ブラシレスモータにスリップリングが追加されたLiteじゃないバージョンも試したかったのでこの度 RollerCAN を購入しました (2024/11/28時点でRoller485の在庫が復活する予兆がございません)。
目次
RollerCAN
RollerCANは通信インターフェースにCANもしくはI2Cを有するブラシレスモータモジュールです。
コチラにはスリップリングユニットが搭載されており、４ピンコネクタを介して回転部への給電や通信が可能となっております。
RollerCANをCAN通信モードにして４ピンコネクタからスリップリングを介してSPI入力のLEDを光らせてみました。
これは楽しい♪
— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) November 28, 2024
CAN通信
まずはCAN通信でRollerCANを回してみます。
CAN通信には以下のATOM用ユニットを使用しました。
生まれて初めてのCAN通信
生まれて初めてのCAN通信
他の通信とはモノが違いますね。何となくそう思います。
終端抵抗はあったほうがいいんだべか？？Can Do Now pic.twitter.com/kZIFIZ6nqE
— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) November 27, 2024
ここではRollerCAN同梱のCAN用制御線を加工してユニットに配線してUSBから給電しています。
無事にCAN通信によって回転制御や回転位置データ取得などを確認できました。
バーサライタ
早速 RollerCAN の第一弾作例としてバーサライタを製作しました。
ちょっと表示画にノイズが載っていますがこれは次節で触れます。
バーサライタ構成概要
RollerCANへの給電は外部電源より12Vを印可してATOMへの給電は4ピンコネクタからの5Vで実施。
４ピンコネクタはSPI入力LEDへの配線としても使用。
LEDは４ピンコネクタ配線を加工して接続。
LEGOのテクニック棒で固定しました。
LEDテープは24セル使用。
バーサライタ動作概要
ブラシレスモータはCAN通信でスピードモードで回転速度を指定して、回転位置をエンコーダから取得します。
エンコーダによる回転位置を160分割してSPI入力24セルLEDに絵を表示しています。
詳細は後述のArduinoコードをご覧ください。
ノイズの原因
LEDによる表示画にノイズが載っており、当初はモータによるノイズかなと思ったのですがドンドンとひどくなるのでRollerCANを分解して調べてみたところ。。。
スリップリングの電源線が外れました。。恐らく接触があまく表示がおかしくなったのでしょう。
ちなみにスリップリングは4線だと思っていましたが6線で、４ピンコネクタに加えて5VとGND線が追加されて回転部の青色LEDに使用されていました。
外れた線を治しました。
治った
画が正常に出るようになりました。
やはり電源線の接触不良が画のノイズの要因でした。
RollerCAN バーサライタ
スリップリングの電源線の接触不良を修正したらキチンと絵が出るようになりました。RollerCAN はバーサライタの駆動機構として有効だとHomeMadeGarbageが太鼓判を押しますよ。えぇ pic.twitter.com/NgTBroQM3F
— HomeMadeGarbage (@H0meMadeGarbage) November 28, 2024
Arduinoコード
参考までにRollerCANによるバーサライタのコードを載せておきます。
コチラを読み解くと原理が理解できると思います。
電源を入れるとすぐにモータが回転するコードですのでご注意ください。
SPI入力LEDテープはAdafruit_DotStarライブラリで制御しています。
Rollerのライブラリは以下
https://github.com/m5stack/M5Unit-Roller
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#include <Adafruit_DotStar.h> #include <SPI.h> #include "unit_rollercan.hpp" #include "graphics.h" UnitRollerCAN RollerCAN; // Create a UNIT_ROLLERI2C object const uint8_t motorID = 0xA8; #define DATAPIN 32 #define CLOCKPIN 26 Adafruit_DotStar strip = Adafruit_DotStar(NUMPIXELS, DATAPIN, CLOCKPIN, DOTSTAR_BGR); int32_t posMeas = 0; int pos = 0; void setup(){ Serial.begin(115200); strip.begin(); // Initialize pins for output strip.show(); RollerCAN.beginCAN(1000000, 19, 22); RollerCAN.setRGBBrightness(motorID, 0); RollerCAN.setMode(motorID, ROLLER_MODE_SPEED); RollerCAN.setOutput(motorID, 1); RollerCAN.setSpeed(motorID, 500); } void loop(){ posMeas = (RollerCAN.getActualPosition(motorID) % 360); if(posMeas < 0) posMeas += 360; pos = map(posMeas, 0, 360 , 0, 160); for(int i = 0; i < NUMPIXELS; i++){ strip.setPixelColor(i, pic[pos][i]); } strip.show(); } |
参考表示画データ graphics.h は以下
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#define NUMPIXELS 24 #define Div 160 const uint32_t pic [Div][NUMPIXELS] = { {0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000}, {0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000506, 0x000608, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x00141C, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000}, {0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000506, 0x000608, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x00131A, 0x00141C, 0x00161E, 0x001720, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000}, {0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000506, 0x000608, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x00131A, 0x00141C, 0x00161E, 0x001720, 0x000000, 0x000000, 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おわりに
ここではRollerCANを用いてCAN通信による動作確認とバーサライタ製作を実施しました。
いつものごとく小さなトラブルもありましたが無事にバーサライタを作ることができました。
バーサライタ自作の際にRollerシリーズを用いることは、その容易さと効果をみるに最適解であるかなと私は考えます。
まだまだ RollerCAN で試してみたいことはたくさんありますのでいじり倒してガンガン作例を発表したいと思います。
電子工作界の栗原はるみ HomeMadeGarbageでした。
ほな
Xで”RollerCAN バーサライタ＜ＢＲ＞スリップリングの電源線の接触不良を修正したらキチンと絵が出るようになりました。”の動画を目にし、この表示機能を使った特注品の設計製造をお願いできるかの問い合わせです。＿
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特注商品の発想経緯：昨今の車のヘッドライトはLED？或いはハロゲン？ライトの車が殆どで、当方利用の23年前のシビックのような黄色のヘッドライトの車は皆無に近い状況です。
夜間運転時に、対向車のヘッドライトがまぶしく、こちらでは前方が真っ白くなり、前方視界が遮られ、運転に危機を感じ思わずブレーキを踏む事があります。
また、交差点での信号待ち時に、ヘッドライトを消灯する対応車は皆無で（稀に消す車はありますが、LEDヘッドライト車は皆無）、その信号待ち状況での対向車のヘッドライトがまぶしすぎ！特に対向車路面がゆるい下りでは、目を左にそらさないと運転に危機感を覚えます。
このまぶしいLEDヘッドライトの利用を、国が、自動車製造メーカーが、許している状況に許しがたい感を持っています。
昔は、交差点での信号待ち時にヘッドライトを消灯する運転マナーがありましたが、昨今は自分さえ良ければ良くて対応車の運転への気遣いは全く無い運転マナーには辟易しています。
で、少し前は、ハンディ型の高照度LEDライト使って対向車運転者に向けて点灯する事を考えていましたが、このXでの動画を視聴して、閃いたのです。対向車の運転者に注意喚起できる！と。
事の根本は、まぶしさを低減したＬＥＤヘッドライトが世の中に登場し、その利用が広まる事に越したことはありませんが、何故日本からまぶしすぎないＬＥＤヘッドライトが登場しない昨今、なんで？何故？
と思ったりもしています。
国とヘッドライト製造メーカーと自動車メーカーは、現状の対応車運転者にまぶしい状況をヘッドライト不具合と捉えず、今の状況で満足しているのか？
自動車教習所は、眩しいＬＥＤヘッドライト車の運転マナーを何故教えていないのか？
変な世の中になったもんだと、嘆いております。＿
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商品：車の助手席フロントガラス手前の車内に設置し、対向車運転手に流れ文字を目視させる装置。その流れ文字「ヘッドライトが目にいたい、まぶしすぎ」「信号待ちではヘッドライト消してね」
仕様：①車の１２Ｖバッテリで動作する事。②ハンドル、或いは、ハンドル周りに、点灯スイッチ（オルタネイト型）を設ける。再押し下げまで点灯を継続する。③回転表示部及びスイッチ部は、取り外し・再取り付けが出来る事。④10m～20m（？）離れた対向車運転者で（対応車速度が時速５０Ｋｍ～７０Ｋｍの運転中に、或いは信号待ち停車の対向車に）表示文字が読める事。＿
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追記：当方エレクトロニクス関連業務に従事経験有ですが、ハードウェアがメインでソフトウェアは経験が少ないです。その経験は「ニゴロＲＯＭ（ＥＥＰ）にデータを焼いたり、ＲＯＭに焼きこんだデータを紫外線ランプで消して、ＲＯＭ再利用処理ぐらいで、プログラミング経験は皆無に近い」です。
もし、製作意欲が湧いたなら、商品になるまでの概算費用を教えて欲しいです。
出来るだけ支援はしたいと思っています。
広島県福山市在住のfukuzawaでした。
e-mailアドレスはYahooですが、製作承諾を頂いた後はgmailアドレスをお知らせします。
以上。
本特注品のご検討を願って利ます。
宜しくお願い致します。