GNSSモジュールを使用するケースは、現在地を把握したり時刻情報を得たりする場合に使用されるケースが多いと思います。

概要

• GNSSモジュールを使用し、位置情報を取得する
• GNSSを受信したら緑色LEDを点灯、未受信は赤色LEDを点灯
• 緯度経度をLCDモジュールに表示させる

用意するもの

• Arduino(Arduino Nano Every)などのマイコン
• GNSSモジュール
• LED (赤×1 緑×1）
• 抵抗 (1KΩ×2、10KΩ×1）
• ダイオード（1N4007×1）
• LCD （16×2行 パラレルインタフェース）

スペック・データシート

GNSSモジュール

使用したGNSSモジュールは秋月電子で購入しました。太陽誘電製のようです。説明書を確認したところ、以下の接続方法をとるようです。

秋月電子より引用

RXとTXはArduinoとテレコに接続し、GNSSのRxとArduinoのTx間にはダイオードと抵抗を接続するような記載がありました。

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LCD

使用したLCDはACM1602Kというものです。こちらも秋月電子で購入しましたが、Amazonなどでも安価で販売されているようですので、どちらで購入しても問題なさそうです。
しかし、インタフェースには種類があるようで、私が購入したらものはパラレルでの接続ですが、I2Cなどの製品も多くあります。
この記事ではI2Cは使用していないスケッチとなりますので、ご注意下さい。ピンアサインは以下の通りです。

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配線

配線は以下の図のようになります。

#include <SoftwareSerial.h>
#include <TinyGPS++.h> 
#include <LiquidCrystal.h> 

SoftwareSerial gpsSerial(2, 3);         
TinyGPSPlus gps;                      

const int GreenLED = 9;  
const int RedLED = 10;   
bool gpsFixed = false;   

void setup() {
  Serial.begin(9600);         
  gpsSerial.begin(9600);      
  pinMode(GreenLED, OUTPUT);  
  pinMode(RedLED, OUTPUT);    

  lcd.begin(16, 2);  
}

void loop() {
  while (gpsSerial.available() > 0) {
    if (gps.encode(gpsSerial.read())) {
      
      lcd.clear();
      lcd.setCursor(0, 0);
      lcd.print("Lat:");
      lcd.print(gps.location.lat(), 6);
      lcd.setCursor(0, 1);
      lcd.print("Lon:");
      lcd.print(gps.location.lng(), 6);
    if (gps.location.isValid() && gps.satellites.value() > 0) {
        gpsFixed = true;
      } else {
        gpsFixed = false;
      }
    }
  }
  if (gpsFixed) {
    digitalWrite(GreenLED, LOW); 
    digitalWrite(RedLED, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(GreenLED, HIGH); 
    digitalWrite(RedLED, LOW);
  }
}

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単純にコントローラーに挿すだけでもサーボの確認ができますので、サーボのテスト用としても使えると思います。
このコントローラーを1つもっていると便利ですが、少し価格が高いのがネックです。

PCA9685は価格が安いため、こちらの記事も参考にして下さい。

用意するもの

• 抵抗 (1KΩ）×2
• コンデンサ（0.1μF、10μF）
• LED　×1
• ロッカースイッチ ×1
• 三端子レギュレータ ×1
• 電圧計 ×1
• サーボモーター ×8
• サーボコントローラ ×1
• 9V電池 ×1　（スナップ）

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回路を組むにあたり

• 今回MG996Rを駆動させるのが目的でした。MG996Rは4.8V～6.6Vの範囲のため、電源は9V電池としました。
• 9Vから5Vに降圧するために、三端子レギュレータを使用しました。
• 電源側のコンデンサは、0.33μFでよいようですが、手持ちがなかったため、10μFとしました。
• コンデンサの容量などは、三端子レギュレータのデータシートから確認できます。
• 電圧計の抵抗は不要かもしれません。念のため入れているだけです。

配線

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用意するもの

• Arduino(Arduino Nano Every)などのマイコン
• RGB LED（PL9823）
• 抵抗 (100KΩ）
• コンデンサ（0.1μF）

スペック・データシート

今回試すLED（PL9823-F5）のデータシートを確認します。通常のLEDはアノードとカソードが1本ずつ計2本だと思いますが、このLEDは足が4本あります。

秋月電子サイトより引用

配線

データシートにある通りに配線しました。このケースではLEDは1つしか繋げていませんので、DOは何も繋げていません。
コンデンサがなくても光りましたが、データシートにはコンデンサ記載があったので、その通りにしました。

#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define PIN 11
#define NUMPIXELS 1

Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_RGB + NEO_KHZ800);
#define DELAYVAL 100

void setup(){
  pixels.begin();
}

void loop(){
  pixels.clear();
 
  for (int i=0; i<=100; i++) {
    pixels.setPixelColor(0,pixels.Color(100, 0, 0));
    pixels.setBrightness(i);
    pixels.show();

    delay(DELAYVAL);
   }
  }

RGB LEDをn個にする場合

LED1つの場合はDOに何も繋げていませんでしたが、n個増やす場合はDO-Din間を繋げます。

#include <Adafruit_NeoPixel.h>
#define PIN 11
#define NUMPIXELS 2

Adafruit_NeoPixel pixels(NUMPIXELS, PIN, NEO_RGB + NEO_KHZ800);
#define DELAYVAL 100

void setup(){
  pixels.begin();
}

void loop(){
  pixels.clear();
 
  for (int i=0; i<=100; i++) {
    pixels.setPixelColor(0,pixels.Color(100, 0, 0));
    pixels.setPixelColor(1,pixels.Color(100, 0, 0));
    pixels.setBrightness(i);
    pixels.show();

    delay(DELAYVAL);

   }
  }

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用意するもの

• Arduino(Arduino UNO)などのマイコン
• I2Cデバイス（今回はSSD1306）

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ライブラリ

I2Cのデータシートや基板を見るとアドレスが分かる事もありますが、次に紹介するI2Cスキャナーを利用すると、表示できます。

プログラムのダウンロード

GitHubからダウンロードします。

Codeをクリックし、Download.ZIPでダウンロードします

ZIPの中身にコードが1つ入っていますので、このコードを開き、マイコンに流します。

シリアルモニターにI2Cデバイスのアドレス（今回は0x3C)が表示されました。

以上です

今回はPCA9685を使用して、サーボを動かしていきます

こちらの記事では、スケッチ不要でサーボを動かせますので、参考にして下さい。

用意するもの

Arduino(Arduino UNO)
サーボ（SG90）
サーボドライバ （PCA9685）

ライブラリ

PCA9685のライブラリをインストールします。

[ツール]　－　[ライブラリを管理] Adafruit PWM Sewrvo Driver library

を検索してインストールします。

コード

//Servo: SG90
//Angle: 0 - 180
// Duty Cycle: 500μs - 2400μs

#include <Wire.h>
#include <Adafruit_PWMServoDriver.h>
Adafruit_PWMServoDriver pwm = Adafruit_PWMServoDriver(0x40);
#define SERVO_FREQ 50
#define DutyMIN 500
#define DutyMAX 2400

int ServoNo1 = 0;
int angleMIN = 0;
int angleMAX = 180;

void setup(){
  pwm.begin();
  pwm.setPWMFreq(SERVO_FREQ);
  delay(10);
}

void loop(){
  //最初の角度
   pwm.writeMicroseconds(ServoNo1,map(0, angleMIN, angleMAX, DutyMIN, DutyMAX));
   delay(1000);

  //次の角度
   pwm.writeMicroseconds(ServoNo1,map(180, angleMIN, angleMAX, DutyMIN, DutyMAX));
   delay(1000);
}

コード補足

配線

ボリューム(10kΩ）
Arduino(Arduino UNO)
サーボ（SG90）

コード

#include <Servo.h>
Servo myservo;

int val;

void setup(){
  myservo.attach(9);
  Serial.begin(9600);
  }

void loop(){
  val = analogRead(0);
  val = map(val, 0, 1023, 0, 180);
  myservo.write(val);

  Serial.println(val);

  delay(20);
}

配線

サーボをArduinoから電源をとる場合

サーボを外部電源とする場合

ボリューム×1
Arduino

コード

アナログ値を取得

int val;

void setup(){
  Serial.begin(9600);
}

void loop(){
  val = analogRead(0);

  Serial.print("Value: ");
  Serial.println(val);
  delay(1000);

//変数定義
int val;
float val2;

//設定
void setup(){
  Serial.begin(9600);
}

//動作
void loop(){
  val = analogRead(0);
  val2 = val * 5.0/1024.0;

//表示
  Serial.print(val2);
  Serial.println("  V");


//周期
  delay(1000);
}

配線

LED×1
抵抗×1 (1KΩ等）
Arduino

コード

void setup() {
 pinMode(10, OUTPUT);
}
void loop() {
 digitalWrite(10, HIGH);
 delay(1000);
 digitalWrite(10, LOW);
 delay(1000);
}