ステッピングモータを動かす（ステッピングモータ、モータドライバ使用）

解説

ステッピングモーターは、１ステップで回転する角度が決まっているので、回転角の制御や回転速度の制御を簡単におこなうことができます。

ステッピングモーターの制御のために必要なArduino側の端子の数は、ステッピングモーター用ドライバを使用しない場合には、 ４ですが、ステッピングモーター用ドライバを使用すると、２になります。
また、ステッピングモーター用ドライバを使用すると、ステッピングモータへの入力電圧を外部電源から供給することができます。

ステッピングモーターは、ステップの周波数を上げすぎると、脱調とよばれる、コイルの磁化の回転と軸の回転とが同期しない状態になります。

部品表

部品名	数量	商品名	参考価格
モータードライバ	1	バイポーラステッピングモータ用ドライバＩＣ　ＴＡ７７７４ＰＧ	100円
ステッピングモーター	1	ステッピングモータＳＰＧ２０－１３６２	250円
ボリューム	1	小型ボリューム 10KΩB	50円
Arduinoボード	1	Arduino Uno	2,780円
ブレッドボード	1	EIC-801	250円
ジャンパーワイヤ	適量	ジャンパーコード（オス－オス）セット	100mm49個 150mm8個 200mm4個 250mm4個 のセット200円

接続表

TA7291P側		Arduino側	ステッピングモーター側
ピン番号	ピン名称	ピン番号	ピン名称	配線の色
1	Vs2a	5V	-	-
2	Vcc	5V	-	-
3	INa	Digital 7	-	-
4	GND	GND	-	-
5	GND	GND	-	-
6	INb	Digital 6	-	-
7	PS	GND	-	-
8	Vs2b	5V	-	-
9	Vs1b	外部電源端子	-	-
10	φB	-	φ2	赤
11	φ~B	-	φ~2	緑
12	GND	GND	-	-
13	GND	GND	-	-
14	φ~A	-	φ~1	黄
15	φA	-	φ1	白
16	Vs1a	外部電源端子	-	-

接続例

サンプルコード

#define INAPIN (7) #define INBPIN (6) #define VOLUMEPIN (0) // 真理値表 // IN │ φ : φ~ // ──┼──┼── // LOW│ LOW: HIGH // ──┼──┼── // HIGH│HIGH: LOW #define BASESTEPANGLE (1.0) // 基本ステップ角度：1ステップで動く角度 void setup() { pinMode(INAPIN, OUTPUT); pinMode(INBPIN, OUTPUT); Serial.begin(9600); } void step_forward( int iRpm ) { // ・1ステップにかけるべき時間は、 // 　(基本ステップ角度) * (rpmから求まる1度うごくのにかける時間） // ・rpmから求まる1度うごくのにかける時間は、 // 　1 / ( iRpm[rpm] * 360[deg] / 60[s] ) = 1 / (iRpm * 6) // 　= 1 / (iRpm * 6) // ・1ステップ時間[s]は // 　StepTime = BASESTEPANGLE / (iRpm * 6) int iStepTime_milli = (int)(1000.0 * BASESTEPANGLE / (iRpm * 6)); Serial.println(iStepTime_milli); // P1:ON, P2:ON, P1B:off, P2B:off digitalWrite(INAPIN, HIGH); digitalWrite(INBPIN, HIGH); delay(iStepTime_milli); // P1:off, P2:ON, P1B:ON, P2B:off digitalWrite(INAPIN, LOW); digitalWrite(INBPIN, HIGH); delay(iStepTime_milli); // P1:off, P2:off, P1B:ON, P2B:ON digitalWrite(INAPIN, LOW); digitalWrite(INBPIN, LOW); delay(iStepTime_milli); // P1:ON, P2:off, P1B:off, P2B:ON digitalWrite(INAPIN, HIGH); digitalWrite(INBPIN, LOW); delay(iStepTime_milli); } void step_reverse( int iRpm ) { int iStepTime_milli = (int)(1000.0 * BASESTEPANGLE / (iRpm * 6)); Serial.println(iStepTime_milli); // P1:off, P2:off, P1B:ON, P2B:ON digitalWrite(INAPIN, LOW); digitalWrite(INBPIN, LOW); delay(iStepTime_milli); // P1:off, P2:ON, P1B:ON, P2B:off digitalWrite(INAPIN, LOW); digitalWrite(INBPIN, HIGH); delay(iStepTime_milli); // P1:ON, P2:ON, P1B:off, P2B:off digitalWrite(INAPIN, HIGH); digitalWrite(INBPIN, HIGH); delay(iStepTime_milli); // P1:ON, P2:off, P1B:off, P2B:ON digitalWrite(INAPIN, HIGH); digitalWrite(INBPIN, LOW); delay(iStepTime_milli); } void step_stop() { } void loop() { int iValue = analogRead(VOLUMEPIN); //Serial.println(iValue); iValue = iValue / 8; // [0 1023] -> [0 127] if( 64 + 2 < iValue ) { // iValue : 64 127 // rpm : 1 64 step_forward( iValue - 63 ); } else if( 63 - 2 > iValue ) { // iValue : 0 63 // rpm : 64 1 step_reverse( 64 - iValue ); } else { step_stop(); } }

実行

ダウンロード

サンプルスケッチファイル

参考

Prototyping Lab ―「作りながら考える」ためのArduino実践レシピ 小林 茂 (著)