Maker Faire Tokyo 2024のmicro:bit champions & friendsにて、micro:bitを使用した展示を行います。
展示品のつくりかた（回路とプログラム）について紹介します。

🏛️展示

下記が、展示の構成となります。

ラジコン側は、以下のブロックで構成されています。

📌各ブロックの説明

サーボモータの制御
モータドライバ側（アームクローラ制御）
- ラジコンの足（クローラ）の部分
超音波センサー
- 距離を測るためのセンサーです
電源周り

コードは、Microsoftが提供しているMakeCodeベースで記載します。

https://makecode.microbit.org/#

基本的な使い方は、チュートリアル等で確認いただくとして、ポイントのみ記載します。

👋サーボモータの制御

ラジコンの手の部分となります。
２つのサーボモータを使い、右手と左手にそれぞれの制御となります。

部品

部品名	個数	備考
SG90	2	4.5 - 6V動作

接続図

micro:bit	接続先	備考
P1	SG90 Data	-
P2	SG90 Data	-
GND	電源のGND	-

※電源の5V側をSG90の電源と電源側のGNDとSG90のGNDと接続します。

制御

右手を振る動作となります
- "サーボモーター"のブロックは、"拡張機能"からservoと検索して使用できます

🛞モータドライバ側（アームクローラ制御）

ラジコンの足の部分となります。
タミヤアームクローラを使用します。

２つのDCモータが付属しており、モータドライバを介して制御します。

部品

部品名	個数	備考
DCモータ	2	1.5 - 3V動作(アームクローラ付属)
DRV8835	1	モータドライバ秋月電子

接続図

micro:bit	DRV8835	DCモータ	備考
P13	AIN1	-	-
P14	AIN2	-	-
P15	BIN1	-	-
P16	BIN2	-	-
-	AOUT1	o	-
-	AOUT2	o	-
-	BOUT1	o	-
-	BOUT2	o	-
-	VCC, VM	-	電源+に接続
-	MODE, GND	-	電源-に接続

DRV8835補足

モータドライバ(DRV8835)にてのモータを制御します。
本ドライバは、DCモータまたはステッピングモータ用のドライバとして使用できます。
カムロボットに搭載されているモータは、DCモータのため、[11]MODEピンをLOW(GND接続)にする必要があります。

IN1/2に対する正転／逆転／ブレーキの関係は以下となります。

xIN1	xIN2	xOUT1	xOUT2	動作	コード上の紐づけ
0	0	HiZ	HiZ	空転	stop
0	1	L	H	逆転	back
1	0	H	L	正転	forward
1	1	L	L	ブレーキ	brake

制御

各動作は以下となります

🔊超音波センサー

超音波センサーで距離を測ることができます。

部品

部品名	個数	備考
HC0SR04	1	-
抵抗 R1 - 1kΩ	1	-
抵抗 R2 - 470Ω	1	-

接続図

micro:bit	HC0SR04	備考
P8	ECHO	-
P12	TRG	-
GND	GND	電源-
-	Vdd	電源+

HC0SR04補足

高周波の音波を送信し、反射するまでの時間を計測しています。
モジュールの中では、以下のことを行っています。

トリガーPINを10us以上HIGHにする
センサーは、40kHzの音波を送信し、エコー信号があるか検査する
エコーの信号が検出されたらエコーPINをHIGHに出力する
距離は、音速(340m/s)より算出できる
主な仕様配下です
- 距離範囲 : 2 ～ 400cm
- 精度 : 15度の範囲

制御

計測したデータをシリアル通信で出力します
- "Sonar"のブロックは、"拡張機能"からsonarと検索して使用できます

⚡電源周り

micro:bit側、各モータへの電源供給についてです。

項目	定格	提供する電圧
micro:bit	1.7～3.6V	3.3V
サーボモータ	4.5 - 6V	5V
DCモータ	1.5-3.0V	2.5V
HC0SR04	3-5.5V	5V

部品

部品名	個数	備考
AMS1117-3.3V	1	micro:bit供給用
AMS1117-2.5V	1	DCモータ供給用
cheero Canvas 3200mAh IoT	1	展示会時は単３電池使用

接続図

最初は、DCモータへの電源供給とmicro:bitを共通にしましたが、
DCモータの回転時の負荷によって、まれにmicro:bitにリセットがかかることがあり分けました
セラミックコンデンサコンデンサや電解コンデンサがなくも、動作としては問題ありませんが、入れたほうが無難です
スクラップにて、波形を見たり、修正の履歴を記載してあります
- 何かの参考になれば↓

さいごに

本展示／記事を書くにあたり、@mame_n さんに協力いただきありがとうございました。
電子工作のコミュニティメンバーの方々には、実装などのお手伝いいただきありがとうございました。
また、アドバイスをいただいたMさんもありがとうございました。

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