Raspberry Pi Zero W 単体でラジコンカー自作

前回Raspberry Pi Zero Wでサーボモータを制御してみてラズパイでなにかしらを制御するのはシンドいなぁという感想を得たのですが。。。デジタル信号制御なら問題ないだろということで、I2C入力のモータドライバでラジコン作りました。

Raspberry Pi Zero W と Blynk でサーボモータ制御

ここではスマホアプリ Blynk とラズパイでI2C入力のモータドライバを介してモータをコントロールします。

構成

部品

Raspberry Pi Zero W

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円形ロボットシャーシキット

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I2C入力によって、モータ供給電圧(スピード)と供給電圧方向(回転方向)を制御します。円形ロボットシャーシキットの左右のモータを制御するため2個のモジュールを使用しました。

I2Cアドレス設定

2個のモジュールを制御する必要がありますので、それぞれ異なるI2Cアドレスを設定します。

本モジュールは基板上のジャンパA1, A0のステートによって以下の表のようにアドレスを指定することができます。

表のアドレスxは読み込み時には1、書き込み時は0をしてします。ここでは書き込みのみ使用します。左モータ用モジュールのジャンパを両方GND (アドレス：0x60)、右モータ用モジュールのジャンパを両方Open (アドレス：0x64)としました。

書き込みI2Cデータ

アドレス0x00に8bitの情報を書き込むことでモータを制御します。
各ビットの設定は以下の通り

blynk設定

ここではblynk の２個のジョイスティックのx軸を使用して左右のモータを制御します。

新規プロジェクトを作成します。ハードウェアはラズパイ zeroがまだないのでとりあえずRaspberry Pi 3Bを選択。Conection TypeにはWiFiを指定します。
AUTH TOKENはコードコンパイル時に使用しますのでメール送信してメモしておきます。

ウィジェットとしてジョイスティックを２個配置します。

２個のジョイスティックの設定はそれぞれのx軸をヴァーチャルピンV0, V1に出力させ、値は-63~63としました。

プログラム

サーボ制御同様にC++を採用しました。

Blynkライブラリインストール

ラズパイにBlynkライブラリをインストールします。
詳細は https://github.com/blynkkk/blynk-library/tree/master/linux 通りでターミナルを起動して

$ git clone https://github.com/blynkkk/blynk-library.git

でOK

ラズパイI2C有効化

Raspberry Piの設定を開きインターフェースのタグでI2Cの有効を選択しRebootします。

C++プログラミング

Blynkライブラリがインストールされるとホームにblynk-library/linuxフォルダが生成されます。linuxフォルダをコピーするなどして、その中のmain.cppを以下のように書き換えます。

#define BLYNK_PRINT stdout

#ifdef RASPBERRY
#include <BlynkApiWiringPi.h>
#else
#include <BlynkApiLinux.h>
#endif
#include <BlynkSocket.h>
#include <BlynkOptionsParser.h>

#include <wiringPiI2C.h>

static BlynkTransportSocket _blynkTransport;
BlynkSocket Blynk(_blynkTransport);
#include <BlynkWidgets.h>

int motorL = 0x60;
int motorR = 0x64;

int rot = 0;

//モータドライバ I2C制御 motor driver I2C
//参考：http://makers-with-myson.blog.so-net.ne.jp/2014-05-15
void writeMotorResister(int motor,int rot, int vset){
    int vdata = vset << 2 | rot;
    int fd = wiringPiI2CSetup(motor);
    int result = wiringPiI2CWriteReg8(fd, 0x00, vdata);
}

//ジョイスティックL x軸（V0）値受信
BLYNK_WRITE(V0) {
    int x = param[0].asInt();
    printf("L value: %d\n", x);
    
    //I2C書き込み
    if(x > 0){
        writeMotorResister(motorL, 1, abs(x)); //前進
    } else if(x < 0){
        writeMotorResister(motorL, 2, abs(x)); //後進
    } else{
        writeMotorResister(motorL, 0, 0); //スタンバイ
     }
} 

//ジョイスティックR x軸（V1）値受信
BLYNK_WRITE(V1) {
    int x = param[0].asInt();
    printf("R value: %d\n", x);
    
    //I2C書き込み
    if(x > 0){
        writeMotorResister(motorR, 1, abs(x)); //前進
    } else if(x < 0){
        writeMotorResister(motorR, 2, abs(x)); //後進
    } else{
        writeMotorResister(motorR, 0, 0); //スタンバイ
     }
}

void setup(){

}

void loop(){
    Blynk.run();
}

int main(int argc, char* argv[]){
    const char *auth, *serv;
    uint16_t port;
    parse_options(argc, argv, auth, serv, port);
    
    Blynk.begin(auth, serv, port);
    
    setup();
    
    while(true) {
        loop();
    }
    
    return 0;
}

#define BLYNK_PRINT stdout

#ifdef RASPBERRY

#include <BlynkApiWiringPi.h>

#else

#include <BlynkApiLinux.h>

#endif

#include <BlynkSocket.h>

#include <BlynkOptionsParser.h>

#include <wiringPiI2C.h>

static BlynkTransportSocket _blynkTransport;

BlynkSocket Blynk(_blynkTransport);

#include <BlynkWidgets.h>

int motorL = 0x60;

int motorR = 0x64;

int rot = 0;

//モータドライバ I2C制御 motor driver I2C

//参考：http://makers-with-myson.blog.so-net.ne.jp/2014-05-15

void writeMotorResister(int motor,int rot, int vset){

int vdata = vset << 2 | rot;

int fd = wiringPiI2CSetup(motor);

int result = wiringPiI2CWriteReg8(fd, 0x00, vdata);

}

//ジョイスティックL x軸（V0）値受信

BLYNK_WRITE(V0) {

int x = param[0].asInt();

printf("L value: %d\n", x);

//I2C書き込み

if(x > 0){

writeMotorResister(motorL, 1, abs(x)); //前進

} else if(x < 0){

writeMotorResister(motorL, 2, abs(x)); //後進

} else{

writeMotorResister(motorL, 0, 0); //スタンバイ

}

//ジョイスティックR x軸（V1）値受信

BLYNK_WRITE(V1) {

int x = param[0].asInt();

printf("R value: %d\n", x);

//I2C書き込み

if(x > 0){

writeMotorResister(motorR, 1, abs(x)); //前進

} else if(x < 0){

writeMotorResister(motorR, 2, abs(x)); //後進

} else{

writeMotorResister(motorR, 0, 0); //スタンバイ

}

void setup(){

}

void loop(){

Blynk.run();

}

int main(int argc, char* argv[]){

const char *auth, *serv;

uint16_t port;

parse_options(argc, argv, auth, serv, port);

Blynk.begin(auth, serv, port);

setup();

while(true) {

loop();

}

return 0;

}

BlynkのV0, V1で値を受けてモータの回転方向とスピードを制御しています。

wiringPiのI2Cライブラリを使用しています。

コンパイル

main.cppのあるフォルダに移動して以下を実行。

$ make clean all target=raspberry

Blynk実行

つづいて以下を実行

$ sudo ./blynk --token=Blynkアプリで取得したAuthToken

上図のようにReadyで準備OK!
　

動作

#ラズパイ単体でラジコン #blynk

Home Made Garbageさん(@homemadegarbage)がシェアした投稿 – 2017 9月 22 9:50午後 PDT

いい感じ！デジタル通信による制御であればラズパイでも問題なく色々できそうです♪