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Digispark でサーボモーターを動かす

投稿者：マーチン　 2020年4月19日　
カテゴリ：障碍者全般::Digispark

　Digispark で小さなサーボモーターを動かすガジェットを作りました。工夫をすれば楽器をたたいたり、仕掛けをスタートさせるのに使えます。


●動画


●購入品

品名個数価格備考
【Amazon】Digispark Kickstarter Attiny85 マイクロ USB 開発ボード1950円/3
【無印良品】印鑑ケース1190円
【秋月】マイクロサーボ9g　SG-90１400円
【秋月】ユニバーサル基板（ブレッドボード配線パターンタイプ）１90円
【秋月】電池ボックス　単3×4本スイッチ付１110円
【秋月】3.5㎜モノラルミニジャック　MJ－355 １50円
【秋月】ＰＨコネクタ　トップ型　2P　B2B-PH-K-S ２20円
【秋月】コネクタ付コード2P(A) JST PH相当 ２60円
【秋月】ピンヘッダ (Ｌ型) 1x6 １10円
【共立】スリーブ付きコードブッシュ 3φ LGT-6G１10円
【Amazon】エーモン ダブルコード 0,2sq 4m 黒/白ライン30cm261円/15
【Amazon】ELPA スズメッキ線 φ0.6mm HK-SM06H少しφ0.4～0.6mm
【鍋屋】1/4インチ 六角ナット 並目(1/4-20UNC)１528円/10
【Daiso】ミニ三脚１110円
【Daiso】呼び鈴１110円
【Daiso】工作材料 立方体 8個入２220円
【Daiso】あぶらねんど１110円
Φ5mmLED、結束バンド、熱収縮チューブ
約2,000円



●サーボモータとは

　サーボモータとは、位置や速度を制御できるモータのことです。micro:bit や Arduino でよく使われている小型のサーボモータ「デジタル・マイクロサーボ SG90」のスペックです。
・重量：９ｇ
・外形寸法：22.2x11.8x31mm
・トルク：1.8kgf・cm（4.8V）
・動作速度：0.1秒／60度
・動作電圧：4.8V（～5V）
・温度範囲：0℃～55℃
・制御角：±約90度（180度）
・配線：茶＝GND、赤＝電源［＋］、橙＝制御信号　［JRタイプ］
・ＰＷＭサイクル：20ms
・制御パルス：0.5ms～2.4ms
　SG90は以下の波形で0.5msで0度、2.4msで180度になるという仕様です。ライブラリを使えば、これを意識する必要はありません。


●回路図


●製作手順 (前半)

(1)基板を８行とC列でカットする。1F～2E、3E～6F、3H～5H、1J～3-、6J～6+、7J～7- をスズメッキ線でつなぐ。

(2)L型ピンヘッダー、PHコネクタをはんだ付けする。

(3)ピンヘッダーを、2個と3個に切断して、GND、VIN と P0、1、2 の位置に置く（まだはんだ付けしない）。

実は、購入時期によって、基板のサイズに違いがありました。GND、VIN を一致させ、P0、P1、P2を１列ずらしてください。

(4)基板をはんだ付けする。ピンヘッダーの余分な長さはカットする。
　ピンヘッダーをきれいにはんだ付けするのは、初めての人は難しいかもしれません。１か所だけはんだ付けをして、おかしければ位置を修正してから、残りの箇所をはんだ付けします。


●製作手順 (後半)

(1)印鑑ケースに、Φ5.5mm、Φ6.5mm、Φ6.5mm の穴をあける。

(2)さらにΦ12mmの穴をあけてから、下図のように加工する。

(3)電池ボックスからの線は短くて、引っ張るとすぐに切れそうなのでケーブルを変える。約30ｃｍのダブルコードの先に、赤線と黒線をはんだ付けをして、熱収縮チューブで絶縁をする。結束バンドを縛って、引っ張られないようにして、ダブルコードを穴から外に出す。

(4)電池ボックスからのコードは、ケースの内側からはめたコードブッシュを通してから、PHコネクタ付のケーブルをはんだ付けする。絶縁の熱収縮チューブと、結束バンドによる引っ張り防止をする。電池ボックスの黒線が、PHコネクタのどちら側なのかに注意をする。

(5)モノラルミニジャックに、PHコネクタ付のケーブルをはんだ付けして、熱収縮チューブで絶縁をする。ケースの内側から穴に通して、外側からナットで締める。

(6)サーボモーターの一番長い腕の先端の2つの穴に、LEDの足を挿してからひねる。さらに、ホットボンドで固定する。

(7)サーボモーターの取り付け部は、両方とも切断する。こんな時には、Seria で買った金ノコの歯に持ち手が付いた道具が役立ちます。サーボモーターは、ケースにホットボンドで固定する。

(8)モーターケーブルを、きれいに折り曲げて収める。ミニ三脚の雄ネジを、1/4インチ並目六角ナットでケースの内側から固定する。

(9)サーボモーターの位置のケースの蓋側を少し削る。

(10)作成した基板に、モーターからのケーブル、電池ボックスからのケーブル、モノラルジャックからのケーブルのコネクタを挿す。モーターケーブルは、写真の下側がGND(茶色) になるように注意する。

●プログラム

　外付けスイッチを押すと、モーターが60度回転してから元に戻ります。スイッチを押し続けても、すぐに戻ります。

　SwitchToServo_200419.zip

　SimpleServo ライブラリを使用しています。以下のサイトを参考にさせてもらいました。


●おまけ

　回路の検討と動作確認をするのは、こんな感じでやっています。

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