夢色☆あんどろいど

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ステッピングモーターを回す

今シーズンの課題のひとつであるステッピングモーターの制御を試してみました。
ステッピングモーターを動かすためにはそれなりの電流が流せるドライブ回路が複数個(普通4回路分)必要になりますが、手持ちのパーツでは全然足りないので、それを何とかするところからはじめなければなりませんでした。
色々調べてみると、ULN2003(TD62003の同等品)と言うダーリントントランジスタと入力抵抗、保護用ダイオードで構成した回路が7つ入ったチップが、この手の小さなユニポーラ型ステッピングモーターの制御によく使われているようなので、自分で回路を構成せず同じチップを使うこととにしましたが、結局、さらに軟弱にもそのチップを使ったモータードライバモジュール基板を買ってしまいました~
まあ、ブレッドボードで使う限りは生のチップの方が何かと扱いやすかったな…と少し反省する部分も結果論としてはありますが、モニターLEDが付いていて綺麗なので一つぐらいあっても良いか...というところです。

a14060701.jpg

接続は↓のサイトを参考にしました。
http://www.geeetech.com/wiki/index.php/Stepper_Motor_5V_4-Phase_5-Wire_%26_ULN2003_Driver_Board_for_Arduino

しかしここで問題が発生!
春先に買い込んだステッピングモーターのコネクタが6ピンなのにモジュールのソケットは5ピン用… メスのジャンプコードの手持ちが乏しく接続することが出来ません。この点、プレッドボードに生のチップを挿して使っているのなら柔軟に対応出来るんですがなまじモジュール基板なので融通が利きません。
まあ、実のところモジュール基板の性能が今ひとつよく判らず不安だったので、モーターとセットになったものを買っておきましたので、そちらのモーターでテスト続行!
接続自体は至って簡単で、Arduino Duemilanoveの10~13番ピンとIN1~4ピン、GNDと5Vを-と+に、モーターのコネクタをOUTの位置に繋ぐだけです。ただし電源はPCのUSBから取らない方が賢明なようで、書き込み時は5Vのワイヤを外しておき、動作させる時は大きめのUSB充電器を使っています。
とりあえず上記サイトにあったテストプログラムを動かしてみましたが問題なく動作しました。グルグル回るだけですが...
続いて、↓のサイトを参考にして、Arduino IDEの標準ライブラリを利用した制御をテストしてみました。
http://www.geocities.jp/zattouka/GarageHouse/micon/Motor/Stepping1.htm

a14060702.jpg

テストプログラムに合せてArduino側の出力を8~11番ピンに変更し、プログラムもモーターのステップ数を64に書き換えて実行。とりあえず非常にゆっくりと、何せ4ステップずつなので…、回りました。
しかし、回転数を増やしてもRPM(1分当りの回転数)というには遅すぎる感じですし、ステップ数を例えば180度分(32)とかにしてもそうはならず、マイナスにしても逆転しないし、せいぜい速度を変えられる程度で正確な制御は無理な感じです。この辺の関係がどうなっているのか調べてみましたが、めぼしい情報もなく、この方法は放棄せざるを得ないようです。

結局のところ、最初のテストプログラムのように、1ステップずつパルスを送り込んでいく方法の方が確実なように思います。さすがに条件分岐でパルスを送るのは面倒臭いので、例えば配列変数にパターンを仕込んでおいてForループで動かすようなやり方がないか考えてみることにします。
今回は「とりあえず回った!」ということだけで善しとしましょう。

[追記]
標準ライブラリで思い通りに動かないのは、モーターがギヤードモーターだったからのようです。減速比を1:32としてステップ数を算定すると(正確な角度を測定してはいませんが)その角度で回転してくれるようになりました。ただし、逆回転は相変わらず機能しません。

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