Driver Shield¶

Driver Shieldは、6～36 Vの広い電源範囲から3 Aのモーター2個、または独立した1.5 Aのラインドライバー4個を駆動でき、逆電圧保護とサージ保護を備えた堅牢なモーター制御フロントエンドをOpenMV Camに提供します。

完全なデータシート、写真、注文方法については、Driver Shield製品ページを参照してください。

主な特長¶

3 Aデュアルモータードライバー、または1.5 Aクアッドラインドライバー、6～36 V対応
入力側に逆電圧保護および過渡サージ保護
±36 Vの過電圧保護付き0～5 V ADC入力
カメラ同期トリガー用の0～5 Vデジタル I/O、短絡保護付き

ピン配置¶

ピンリファレンス¶

ピン	機能
P0	出力ペアO1/O2のDIR
P1	出力ペアO3/O4のDIR（代替）
P2	出力ペアO3/O4のDIR（デフォルト）
P6	レベルシフトされたAINリードバック（P6上で0～3.3 V）
P7	出力ペアO1/O2のPWM
P8	出力ペアO3/O4のPWM
P10	SYN — ターミナルブロック上のオープンドレインデジタル I/O
PWR入力	ターミナルブロック上の6～36 V広入力（逆電圧耐性あり）
AIN入力	ターミナルブロック上のアナログ入力
VIN出力	オンボードレギュレータから最大600 mAで5.4 V
3.3Vレール	シールドのオンボード回路に電源を供給
GNDレール	共通グラウンド

注釈

AINは±36 Vまでの過電圧保護を備えており、デフォルトでは0～5 Vの電圧入力で、P6上では0～3.3 Vにスケールダウンされます。シールド前面の4～20 mAモードシャントをブリッジすると、AINを4～20 mAの電流ループ入力に切り替えられます。

注釈

SYNはオープンドレインのデジタルラインで、カメラ側で3.3 V、SYNターミナル側で5 Vにプルアップされています。デフォルトでは入力で、シールドがSYN上の0～5 VをP10上の0～3.3 Vにレベルシフトします。オンボードのはんだジャンパーを変更すると、P10を出力に切り替え、P10上の0～3.3 VをSYN上の0～5 Vにレベルシフトできます。

注釈

P0、P1、P2、P6、P7、P8、P10はそれぞれ無関係な用途に転用できます。P0、P2、P6、P7、P8、P10はデフォルトで裏面のはんだジャンパーを通じて接続されています。解放したいピンのジャンパーを開放してください。P1はデフォルトで未接続です。前面のジャンパーをブリッジすると、O3/O4のDIRをP1に代わりにルーティングできます（同時にP2を解放するためP2の裏面ジャンパーを開放してください）。

注釈

シールド裏面の2つのモードジャンパー（Hブリッジごとに1つ）で、各出力ペアを3つのモードのいずれかに独立して設定します。各ジャンパーにはLとHのマーキングがあり、どちらの側がどの状態を選択するかを示しています。

Low（デフォルト） — DIR/PWMモード：ブリッジごとにDIRピン1本とPWMピン1本。
High — Hブリッジモード：両方のピンがチップの2入力真理値表を介してブリッジを直接駆動します。
Float（未接続） — 独立モード：各ピンが1つの出力にルーティングされる単独のラインドライバーになります。

各DRV8876はチップあたり合計3 Aに電流制限されています。つまり、1つのブリッジを通じて3 A（DIR/PWMまたはHブリッジモード）、または2つの出力に分割して1出力あたり1.5 A（独立モード）です。

使い方¶

DIR/PWMモード（デフォルト）¶

出力ペアO1/O2上でブラシ付きDCモーターを駆動します。P0で方向を設定し、P7にPWM速度信号を印加します。以下のループは、デューティサイクルを全速まで上げてから下げ、その後方向を反転して繰り返します:

from machine import Pin, PWM
import time

direction = Pin("P0", Pin.OUT)
speed = PWM(Pin("P7"), freq=20_000, duty_u16=0)


def ramp(target):
    for duty in range(0, target, 1024):
        speed.duty_u16(duty)
        time.sleep_ms(10)
    for duty in range(target, -1, -1024):
        speed.duty_u16(duty)
        time.sleep_ms(10)


while True:
    direction.value(1)  # forward
    ramp(65_535)
    direction.value(0)  # reverse
    ramp(65_535)

2つのHブリッジはバイポーラステッパーも駆動できます。両方のPWMチャンネルを全駆動に保ち、DIRピンを4相シーケンスで進めます:

from machine import Pin, PWM
import time

dir12 = Pin("P0", Pin.OUT)
dir34 = Pin("P2", Pin.OUT)
PWM(Pin("P7"), freq=20_000, duty_u16=65_535)  # full drive on O1/O2
PWM(Pin("P8"), freq=20_000, duty_u16=65_535)  # full drive on O3/O4

SEQUENCE = [(1, 1), (0, 1), (0, 0), (1, 0)]


def step(forward=True):
    for a, b in SEQUENCE if forward else reversed(SEQUENCE):
        dir12.value(a)
        dir34.value(b)
        time.sleep_ms(5)


while True:
    for _ in range(50):  # ~1 revolution forward (200 phases)
        step()
    for _ in range(50):  # ~1 revolution backward
        step(forward=False)

Hブリッジモード¶

モードジャンパーをHighに設定すると、両方のブリッジピンがHブリッジを直接駆動します。O1/O2の真理値表は次のとおりです。

(P0, P7) = (L, L) → コースト（出力Hi-Z）
(P0, P7) = (L, H) → 正転（O1 = H、O2 = L）
(P0, P7) = (H, L) → 逆転（O1 = L、O2 = H）
(P0, P7) = (H, H) → ブレーキ（両出力ともLow）

（O3/O4はP1/P2およびP8で同じ表に従います。）以下のループは、出力ペアO1/O2上でモーターを正転 → ブレーキ → 逆転 → コーストと循環させます:

from machine import Pin
import time

p0 = Pin("P0", Pin.OUT)
p7 = Pin("P7", Pin.OUT)


def drive(a, b):
    p0.value(a)
    p7.value(b)


while True:
    drive(0, 1)         # forward
    time.sleep(1)
    drive(1, 1)         # brake
    time.sleep_ms(500)
    drive(1, 0)         # reverse
    time.sleep(1)
    drive(0, 0)         # coast
    time.sleep_ms(500)

いずれのピンも比例駆動のために machine.PWM チャンネルに置き換えられます。例えば (P0=0, P7=PWM) はPWMデューティで正転/コースト、(P0=1, P7=PWM) は (100 % − duty) で逆転/ブレーキになります。以下のループは、P0を0に保ったまま（正転/コースト）デューティを上げてから下げます:

from machine import Pin, PWM
import time

p0 = Pin("P0", Pin.OUT, value=0)
p7 = PWM(Pin("P7"), freq=20_000, duty_u16=0)

while True:
    for duty in range(0, 65_536, 1024):
        p7.duty_u16(duty)
        time.sleep_ms(10)
    for duty in range(65_535, -1, -1024):
        p7.duty_u16(duty)
        time.sleep_ms(10)

独立モード¶

モードジャンパーをFloatにすると、各ピンが1つの出力にルーティングされる単独のラインドライバーになります。これはソレノイド、リレー、またはHブリッジを必要としないオン/オフ負荷に便利です。マッピングはP7 → O1、P0 → O2、P8 → O3、P1（またはP2）→ O4です:

from machine import Pin
import time

outputs = [
    Pin("P7", Pin.OUT),  # O1
    Pin("P0", Pin.OUT),  # O2
    Pin("P8", Pin.OUT),  # O3
    Pin("P2", Pin.OUT),  # O4
]

while True:
    for o in outputs:    # walk a single high pulse across O1–O4
        o.value(1)
        time.sleep_ms(200)
        o.value(0)

4本のピンはいずれも比例駆動のために machine.PWM 経由でPWMすることもできます。例えば、各出力を順番にフェードイン/フェードアウトさせます:

from machine import Pin, PWM
import time

outputs = [
    PWM(Pin("P7"), freq=1_000, duty_u16=0),  # O1
    PWM(Pin("P0"), freq=1_000, duty_u16=0),  # O2
    PWM(Pin("P8"), freq=1_000, duty_u16=0),  # O3
    PWM(Pin("P2"), freq=1_000, duty_u16=0),  # O4
]

while True:
    for o in outputs:
        for duty in range(0, 65_536, 1024):
            o.duty_u16(duty)
            time.sleep_ms(5)
        for duty in range(65_535, -1, -1024):
            o.duty_u16(duty)
            time.sleep_ms(5)

その他のI/O¶

レベルシフトされたP6ピンを通じて、AINターミナルブロック入力を読み取ります:

from machine import ADC
import time

ain = ADC("P6")

while True:
    v = ain.read_u16() * 3.3 / 65535
    print("AIN:", v * (5.0 / 3.3), "V")
    time.sleep_ms(100)

SYNラインの立ち下がりエッジに反応します。例えば、SYNをLowに引っ張る別のデバイスとカメラを同期させる場合です:

from machine import Pin

def on_sync(pin):
    print("SYN falling edge")

syn = Pin("P10", Pin.IN)
syn.irq(on_sync, Pin.IRQ_FALLING)