Propeller始めました（13） ステッピングモーターの制御

安価なステッピングモーター28BYJ-48をいじってみました。



このモーター、amazonでも制御ボード（実際には単なるトランジスタアレイ）とセットで
送料込みで289円で販売されているようです。

このモータはユニポーラ型です。あまり詳しくはないのですが、
現在主流のバイポーラ型に比べると性能が劣る（特に低速でのトルク）ようですが、
制御が非常に簡単です。

ステッピングモーターの制御関連の情報を調べてみると、
TekuRobo工作室さんの解説記事「ステッピングモータを動かす」 で
"手動でパルスを与えて動かすことができる"という面白そうな実験が紹介されている
ので私もやってみました。

結線しボタンの赤黄緑青の順番で押して次のような「１－１相励磁」のパルス信号を
作ってみると、１ステップ分、モーターが動きました。順番を逆にして押すと、
逆回りします。

このパルスをマイコンで生成するのは簡単ですね。だだし「１－１相励磁」は
トルクが小さくあまり使われていない駆動方法のようです。

いくつか、駆動方法があるようですが「１－２相励磁」は「１－１相励磁」よりも
回転が安定し、高いトルクが得られるようです（下記の8パルスで１ステップ）。

さすがに、これを人間がボタン操作で再現するのは難しいので、
プロペラでパルスを生成してモーターを駆動させてみました。

実際の動作の様子です。

簡単なプログラムで制御出来ました。

モータ的には1ステップで5.625度(1/64回転）回転します。
「１－２相励磁」の１ステップのパターンは8パルスで生成するので、
１回転するには512パルスを与えることになります。

このパルスを早めると回転数が早くなります。早すぎると脱調という現象が起きて
回らなくなります。このモータの限界は1回転 4.9秒が限界でした。

回転は遅いですが、精度の高い数値制御が出来そうです。
モーターを２つ使って、2次元的な動きをさせようと考えています。