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Make M5Stack Servo Module

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M5Stack Servo Module を製作しました。            2019.08.10

Servo Module は DC Motor 又は Stepper Motor を ドライブします。
Driver tip は DRV8833 (90円) を使用し 費用は 400円です。

調査チップは 左上から L9110, DRV8833, MX1508, DRV8835 の4種類です。


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Drive IC と Module 表:

Name price Size mm Store Transport Operation
 L9110     83円 29×23   yang-sell584  22 day X
 DRV8833     90円 19×16   shoptongs  15 day
 MX1508   267円 25×21   sweetsale07  16 day
 DRV8835   300円 15×10   秋月電子通商
 L297     80円 25×21   picturesqre-
 L298N     40円 25×21   Glintdeer
 DRV8833     59円 19×16   SAMIORE

_ 評価:価格, 輸送期間, サイズ, 工作容易, 動作 調査の結果 DRV8833 を採用。
_   仕様:Output Current=1.5A, Power Supply Voltage Range=2.7 to 10.8V

_ L9110:基板に組む為のコネクターの取り外しが手間と動作が不安定で非採用。
_ DRV8833:ebay の shoptongs Store は 2個180円と安く、輸送期間は15日で短い。
_      小型の為、複数個の搭載が可能。その後(2019.11.21)高くなる。
_ DRV8833国内価格:スイッチサイエンスは 733円で8倍の高価格。購入は非採用。
_ MX1508 は L298N と同等品の様です。低価格重視の為に非採用。
_ DRV8835:超小型で組み込み便利。優秀な基板です。低価格重視の為に非採用。
_       入力電源と出力電源は別系統の設計になっています。
_ 追記:2019.08.27:L297, L298N , DRV8833 調査中


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部品準備:

No Nomen Purchase Price
1  DRV8833 2 Ch DC Motor Driver
 ebay;shoptongs    90円
2  ピンヘッダー ( male, H=7.7mm )  秋月電子通商:

  低オス 2 x 40

   90円
3  ピンヘッダー 1×6 (6P)  秋月電子通商:ピンヘッダ    20円
4  M5Stack PROTO Board  tomorrow氏設計製作 基板  100円
5  M2 5mm ナベTapping Screw(4ea)  西川電子部品株式会社      6円
6  ケース:H=8.3mm  自作:材料費 FDM
  Low cost PROTO module
  of M5STACK Part 2
   14円
7  ショットキーバリアダイオード
. RSX101VAM-30, 30V1A
 秋月電子通商:
  RSX101VAM-30
     9円
=  ====================  ================ ======
費用総計 (2019.08.10)  DRV8833:shoptongs 329円
費用総計 (2019.11.21)  DRV8833:Hong Kong.. 293円

追記:DRV8833 最安値:2019.11.21
_ 1個 54円:10pcs $4.81, 533円。Hong Kong feng tai co., LTD
_ 1個 65円:  1pcs $0.60。cuiisw module Store


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配線:
_ M5Stack 配線例:配線は 10本です。
_ DRV8833 の 入力(GPIO)電源はVCC、出力 (Motor)電源は ULT(VM) です。
_  電源は 共に M-BUS の 3.3Vを使用します。
_  ULT – VCC間のショットキーバリアダイオードは VCC から ULT へ供給します。
_   補足:補助バッテリ未接続時に ULT へ電源を供給します。
_  外部もしくは補助バッテリーを使用する時は ULT(VM) へ接続します。
_ DRV8833 の IN 1,2,3,4 に M5Stack の GPIO を接続します。
_ DRV8833 の OUT 1,2,3,4 に DC Motor を接続します。
_ メモ : IN, OUT は基板上の名前、IC の名前は AIN, BIN, AOUT,BOUT です。
_ メモ:MOTORの回転方向:+, – 表示と回転方向は MOTORにより異なります。

 M5Stack 3V3 GND GPIO 5 GPIO 17 GPIO 13 GPIO 0
 DRV8833 VCC GND IN1 IN2 IN3 IN4
 DRV8833 ULT GND OUT1 OUT2 OUT3 OUT4
 DC Motor L Motor – L Motor + R Motor + R Motor –

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_ 各端子と動作表: 1つの Motor の動作を示します。

INx IN1 IN2 DRV8833 Input
GPIO 5 7 M5Stack M-BUS
Motor RIGHT – RIGHT + DC Motor
1 PWM 0 Foward fast
2 1 PWM Foward slow
3 0 PWM Reverse fast
4 PWM 1 Reverse slow

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_ スケッチの基本:

ledc Channel 1 2 3 4
    M-BUS GPIO 5 17 13 0
    DRV8833 IN 1 2 3 4
    DRV8833 OUT 1 2 3 4
    Motor Right – Right + Left  + Left  –

 

ledWrite ( ch , PWM or Phase );
ledWrite ( 1 , PWM);  // PWM   : Foward slow
ledWrite ( 1 , 1 );   // Phase : Foward slow

_ 基板レイアウトと回路図、配線。

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_ DRV8833 Module Schematic

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Servo Module Layout:

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_ Solder side wiring

メモ:
_ Motorの電源は M5Stack USB 又は 2400mA Battery の 3.3v を使用します。
_ Motorの電源は 外部バッテリーを使用する事も可能です。
_ 配線面の右上のコネクターは 外部バッテリー接続時の予備のコネクターです。
_ 綺麗なデザインにする為に 接続コネクターは横から出さず 縦に接続します。


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資料:
L9110:L9110 Datasheet
DRV8833:DRV8833 Dual H-Bridge Motor Driver
MX1508:Using the MX1508 Brushed DC Motor Driver , pdf
DRV8835:DRV8835 Dual Low-Voltage H-Bridge IC
H-BRIDGE:どの Module (tip) も H-BRIDGE 接続 ( Motor の正逆転) が可能です。
_ H-Bridge DC Motor Applications
Adafruit DRV8833 DC/Stepper Motor Driver Breakout Board
My Tech notes:DRV8833 motor driver module:回路動作と回路図。
Pololu:DRV8833 Dual Motor Driver Carrier:基板と動作の詳細。
HACKADAY.IO:Low level DC motor driver:H-bridge circuit の説明。
コーヒーとチョコレート:ESP32でローバーの基板を作ったお話:ESP32+DRV8833


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感想:
今回の記事は DC Motor を低価格で動作させる為の Servo Drive です。
格安で動作する Servo Module を調査 及び 動作試験を実施しました。
Module を使用するとCR部品も装備されている為、便利です。
結果、DRV8833 は 格安で輸送期間も短くリーズナブルです。

次回は DC Motor Module の製作記事を予定です。


M5Stack , Servo , H-bridge , DRV8833, DRV8835 , MAX1508 , L9110 , L298N ,

Written by macsbug

8月 10, 2019 @ 12:41 pm

カテゴリー: M5STACK

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