Servo Shield¶

Servo Shieldは、PCA9685サーボ／PWMコントローラを使用して、OpenMV CamからI2C経由で最大8個のホビーサーボを並列駆動します。

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

ハイライト¶

PCA9685サーボ／PWMコントローラ
I2C経由の8つの独立したサーボチャンネル
Motor ShieldおよびPan and Tilt Shieldとスタック可能

ピン配置¶

ピンリファレンス¶

ピン	機能
P4	I²C SCL — PCA9685へのクロック
P5	I²C SDA — PCA9685へのデータ
VINレール	サーボへ給電（カメラのVINピンから）
3.3Vレール	PCA9685のロジックへ給電
GNDレール	サーボとカメラの共通グランド

デフォルトのI²Cアドレスは 0x40 です。オンボードのはんだブリッジを接続すると、アドレスを 0x60 に変更できます。

注釈

シールドはサーボの電源をカメラのVINピンから直接引き込みます。USBはどのOpenMV CamでもVINに給電しないため、VINは外部から供給する必要があります（バッテリー、ベンチ電源など）。駆動予定のすべてのサーボの合計ストール電流に対応した定格の電源を選んでください。

使い方¶

I²C経由でPCA9685を通じて8つのサーボチャンネルを駆動します。パルス幅の範囲はサーボによって異なるため、お使いのサーボに合わせて MIN_US と MAX_US を調整してください。一般的な値はおよそ1000～2000 µsです:

import time
from machine import SoftI2C, Pin


class PCA9685:
    """Minimal PCA9685 driver — 12-bit PWM on any of 8 channels."""

    def __init__(self, bus, address=0x40, freq=50):
        self._bus = bus
        self._addr = address
        bus.writeto_mem(address, 0x00, b"\x00")            # reset Mode1
        prescale = round(25_000_000 / (4096 * freq)) - 1
        bus.writeto_mem(address, 0x00, b"\x10")            # sleep
        bus.writeto_mem(address, 0xFE, bytes([prescale]))  # prescale
        bus.writeto_mem(address, 0x00, b"\x00")            # wake
        time.sleep_us(5)
        bus.writeto_mem(address, 0x00, b"\xA1")            # restart + AI + allcall
        self._period_us = 1_000_000 // freq

    def set_duty(self, channel, duty):
        duty &= 0xFFF                                      # 12-bit
        if duty == 0:
            on, off = 0, 0x1000                            # FULL_OFF
        elif duty == 0xFFF:
            on, off = 0x1000, 0                            # FULL_ON
        else:
            on, off = 0, duty
        self._bus.writeto_mem(
            self._addr, 0x06 + 4 * channel,
            bytes([on & 0xFF, on >> 8, off & 0xFF, off >> 8]))

    def set_us(self, channel, pulse_us):
        self.set_duty(channel, (pulse_us * 4096) // self._period_us)


MIN_US = 1000  # full-left pulse width (microseconds)
MAX_US = 2000  # full-right pulse width

bus = SoftI2C(scl=Pin("P4"), sda=Pin("P5"))
pca = PCA9685(bus, address=0x40, freq=50)


def angle(channel, deg):
    pca.set_us(channel, MIN_US + (deg * (MAX_US - MIN_US)) // 180)


while True:
    for ch in range(8):
        angle(ch, 0)
    time.sleep_ms(2000)
    for ch in range(8):
        angle(ch, 180)
    time.sleep_ms(2000)

PCA9685は任意の周波数で一般的な12ビットPWMも扱えます。同じクラスを set_duty（0～4095）で再利用すると、たとえばチャンネル0のLEDを1 kHzでフェードさせることができます。以下のヘルパーは、0.0～100.0%の浮動小数点値をチップの0～4095のデューティ範囲にスケーリングします:

import time
from machine import SoftI2C, Pin

bus = SoftI2C(scl=Pin("P4"), sda=Pin("P5"))
pca = PCA9685(bus, address=0x40, freq=1000)


def brightness(channel, pct):
    pca.set_duty(channel, int(pct * 4095 / 100))


while True:
    # Ramp up 0 → 100%.
    for pct in range(101):
        brightness(0, float(pct))
        time.sleep_ms(20)
    # Ramp down 100 → 0%.
    for pct in reversed(range(101)):
        brightness(0, float(pct))
        time.sleep_ms(20)