Arduinoでステッピングモータ（バイポーラ編）

今回はArduinoでステッピングモーターを動かしてみたいと思います。
ちなみにバイポーラ駆動で、簡単なモータドライバを作ります。
ユニポーラ編はこちら→Arduinoでステッピングモータ（ユニポーラ編）

用意するもの

・Arduino UNO R3
・ステッピングモーター　17PM-K044-AKZ
・MOS-FET 2N7000（10個入り）
・抵抗 4.7kΩ 4つ
・9V電池 006P

抵抗はプルダウンに使うので数ｋΩ～10ｋΩぐらいならどれでもいいと思います。

配線とスケッチ

 

 

図1 配線した様子

相変わらずごちゃごちゃしててすみません…
こう…なんかうまい感じにまとまらなくてアレでした。
このFETは左からソース、ゲート、ドレインになってます。（図1の向きから見て）

8つのFETを右上から
T7 T5 T3 T1
T8 T6 T4 T2
とします。

A側を+V、Aバー側をGNDに繋げるにはT7とT6をONにします。
このように+V側に繋げるのをA→B→A_→B_→A→…の順でやっていけばモータは回転します。
（赤→青→黄→橙→赤→…）

よって、各FET(T7,T6) (T3,T2) (T5,T6) (T1,T2)をセットとしてパルスを送れば、ユニポーラ駆動の時と同じスケッチが使えるなーと思いました。

なのでArduinoのDigitalPin10～13を
10 (T7,T6) 赤 A
11 (T3,T2) 青 B
12 (T5,T6) 黄 A_
13 (T1,T2) 橙 B_
のように繋げます。以下はユニポーラ編のスケッチの流用です。

1相励磁

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

int pin[4] = {10,11,12,13};   void setup() {     for(int i=0; i<4; i++)     {         pinMode(pin[i], OUTPUT);     } }   void loop() {     for(int i=0; i<4; i++)     {         int prev = i-1;         if(prev == -1) prev =3;         digitalWrite(pin[prev], LOW);         digitalWrite(pin[i], HIGH);         delay(2);     } }

2相励磁

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

int pin[4] = {10,11,12,13};   void setup() {     for(int i=0; i<4; i++)     {         pinMode(pin[i], OUTPUT);     } }   void loop() {     for(int i=0; i<4; i++)     {         int prev = i-1;         int next = i+1;         if(prev == -1) prev =3;         if(next == 4) next = 0;         digitalWrite(pin[prev], LOW);         digitalWrite(pin[i], HIGH);         digitalWrite(pin[next], HIGH);         delay(2);     } }

1-2相励磁

?

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

int pin[4] = {10,11,12,13};   void setup() {     for(int i=0; i<4; i++)     {         pinMode(pin[i], OUTPUT);     } }   void loop() {     for(int i=0; i<4; i++)     {         int prev = i-1;         int next = i+1;         if(prev == -1) prev =3;         if(next == 4) next = 0;         digitalWrite(pin[prev], LOW);         digitalWrite(pin[i], HIGH);         digitalWrite(pin[next], LOW);         delay(2);         digitalWrite(pin[next], HIGH);         delay(2);     } }

1-2相励磁は1相励磁と2相励磁を交互に繰り返す方法で、ステップ角が半分になるため、なめらかな回転になるらしいです。（比べてみないと正直よくわからない。）

結果

 

実際に配線した様子

簡単なものですが、バイポーラ駆動用のモータドライバができました。
定格とかを考えると、果たしてこのMOS-FETと17PM-K044-AKZの組み合わせが適切だったかどうかわかりませんが、手持ちにこれしか無かったので…。

今までユニポーラ駆動のものしか使ったことがなかったのですが、バイポーラ駆動でも同じ感じでやればよいということがわかりました。

参考サイト
http://eleclog.quitsq.com/2012/06/mp4401-spg20-332.html