ステップモータをArduinoで動かしてみました
中国製で、２００円位で売られているステップモータを購入して使えるものか
どうか調べて見ました。結果的には、減速ギア比が大きく、回転速度は期待した
程は出ない様ですがその他は期待した通りのものでした。また、ステップモータ
駆動は標準ライブラリでやろうとしたのですが、駆動シーケンスが異なっていた
ため利用できませんでした。その為、標準ライブラリの駆動シーケンスの部分を
変更したものを追加ライブラリと用意してスケッチしてみました。こちらも
すんなり行ってArduinoが良くできた環境である事を改めて認識しました。
＜ステップモーターの概要＞
購入したステップモーターは次の様なものでした。
１．ユニポーラのステップモータとそのドライブ基板
２．ドライブ基板の制御信号は４本
３．ステップモータ仕様
・型名：28BYJ-48
・電源電圧 5-12V
・ユニポーラ、５本の配線接続
・ステップ角度 11.25°（１相、２相） 5.625°（１－２相）
・減速ギア 64:1 (63.684:1)
・最大回転速度 15RPM (12Vでは25RPMまで可能）
＜関連資料＞
ステップモータに関しての説明は次のURLからのものが判りやすいと思います。
URL : http://practice.ed.sie.dendai.ac.jp/micom/steppingmotor.pdf
ステップモータのデータシートは次のURLから入手可能
URL : http://robocraft.ru/files/datasheet/28BYJ-48.pdf
ドライバ基板で使用されているチップ（ULN2003A)のデータシートは
次のURLから入手可能
URL : http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uln2003a.pdf
次のページにこのドライブ基板とステップモータに関して詳しく書かれた
記事が有ります。また、その時に作成したものに関するビデオと、それに
使用したライブラリを含むコードも記載され、かつライブラリもダウンロード
できる様にして有ります。是非御一読を
URL : http://42bots.com/tutorials/28byj-48-stepper-motor-with-uln2003-driver-and-arduino-uno/
＜テスト内容＞
ユニポーラステップモータのテストは次の様な内容で、左右１８０度の回転を
繰り返し行う処理を実行させる事にしました。なお、Arduinoの標準ライブラリに
「Stepper」と言うステップモータ駆動用のものが用意されていますが、４本の
信号アクセスのパターンが利用するものと異なっている為、正常に動かない事が
判明し、そのソースコードを修正したものをライブラリとして登録して利用する
事の確認も行いました。
[目的と結果]
テストの確認目標は次のものでした。
１．購入したものの動作方法の確認
２．および、それが動作する事を確認
３．各励磁方式（１相、２相、１－２相）での動作の確認
４．標準のライブラリを修正したものを利用する方法の確認
５．追加ライブラリの作成方法の確認
結果としては、ステップモータは予定通りの動作をし、ライブラリの作成に
関してもその作成方法が理解でき、そして、ライブラリを利用する方法は
とても便利な事が改めて確認できました。
[テストでの機器の接続]
[テストコード]
ライブラリのダウンロードはここをクリック（exsamplesフォルダ内に
下記のコード有り）
/*
＜ステップモータ動作確認プログラム＞
このプログラムの動作には、同時に作成した「Stepper_modbis」のライブラリが必要です。
これを解凍してシステムのライブラリに追加して下さい。
解凍後のフォルダの追加先 : C：\Program Files (x86)\arduino\libraries
(デホルトでのインストール時）
なお、Stepper_modbisはStepperと同じ関数を有し、違いは次の２点のみです。
１．４線式のもののみをサポートする（バイポーラとユニポーラ）
２．励磁方式は１相、２相、１－２相をサポートし、指定は最初のピン割り付け時
（指定しないと２相）
そのため、Stepper_modbisの関数の説明はArduinoの標準のStepperが参考にできます。
*/
// 追加のステップモータ用ライブラリ
#include <Stepper_modbis.h>
// 設定定義
#define STEPS 32 // 使用するモータのステップ数（1-2相励磁では倍）
#define REDUR 64 // 減速比
// グローバル変数
int rpm = 4; // 回転速度（回転数／分）
int rangle = 180; // 回転角度（一回転３６０度）
// ピン番号を指定して、stepperクラスのインスタンスを生成
#if 0 // 励磁方式を指定する時 （ONEPHASE or TWOPHASE or ONETWOPHASE)
Stepper_modbis stepper(STEPS, 8, 9, 10, 11, TWOPHASE);
#else // デホルトの励磁方式（２相励磁）
Stepper_modbis stepper(STEPS, 8, 9, 10, 11);
#endif
// 初期設定
void setup() {
stepper.setSpeed(REDUR * rpm); // 回転速度の設定（PRM)
}
// ループ処理
void loop() {
long rstep = (STEPS * REDUR * (long)rangle) / 360; // ステップ数の計算
stepper.step(rstep); // 正回転(rangle分)
delay(500);
stepper.step(-rstep); // 逆回転(rangle分)
delay(500) ;
}
動作状況の確認はこちらから（Dropboxへのリンク）
どうか調べて見ました。結果的には、減速ギア比が大きく、回転速度は期待した
程は出ない様ですがその他は期待した通りのものでした。また、ステップモータ
駆動は標準ライブラリでやろうとしたのですが、駆動シーケンスが異なっていた
ため利用できませんでした。その為、標準ライブラリの駆動シーケンスの部分を
変更したものを追加ライブラリと用意してスケッチしてみました。こちらも
すんなり行ってArduinoが良くできた環境である事を改めて認識しました。
＜ステップモーターの概要＞
購入したステップモーターは次の様なものでした。
１．ユニポーラのステップモータとそのドライブ基板
２．ドライブ基板の制御信号は４本
３．ステップモータ仕様
・型名：28BYJ-48
・電源電圧 5-12V
・ユニポーラ、５本の配線接続
・ステップ角度 11.25°（１相、２相） 5.625°（１－２相）
・減速ギア 64:1 (63.684:1)
・最大回転速度 15RPM (12Vでは25RPMまで可能）
＜関連資料＞
ステップモータに関しての説明は次のURLからのものが判りやすいと思います。
URL : http://practice.ed.sie.dendai.ac.jp/micom/steppingmotor.pdf
ステップモータのデータシートは次のURLから入手可能
URL : http://robocraft.ru/files/datasheet/28BYJ-48.pdf
ドライバ基板で使用されているチップ（ULN2003A)のデータシートは
次のURLから入手可能
URL : http://www.ti.com/lit/ds/symlink/uln2003a.pdf
次のページにこのドライブ基板とステップモータに関して詳しく書かれた
記事が有ります。また、その時に作成したものに関するビデオと、それに
使用したライブラリを含むコードも記載され、かつライブラリもダウンロード
できる様にして有ります。是非御一読を
URL : http://42bots.com/tutorials/28byj-48-stepper-motor-with-uln2003-driver-and-arduino-uno/
＜テスト内容＞
ユニポーラステップモータのテストは次の様な内容で、左右１８０度の回転を
繰り返し行う処理を実行させる事にしました。なお、Arduinoの標準ライブラリに
「Stepper」と言うステップモータ駆動用のものが用意されていますが、４本の
信号アクセスのパターンが利用するものと異なっている為、正常に動かない事が
判明し、そのソースコードを修正したものをライブラリとして登録して利用する
事の確認も行いました。
[目的と結果]
テストの確認目標は次のものでした。
１．購入したものの動作方法の確認
２．および、それが動作する事を確認
３．各励磁方式（１相、２相、１－２相）での動作の確認
４．標準のライブラリを修正したものを利用する方法の確認
５．追加ライブラリの作成方法の確認
結果としては、ステップモータは予定通りの動作をし、ライブラリの作成に
関してもその作成方法が理解でき、そして、ライブラリを利用する方法は
とても便利な事が改めて確認できました。
[テストでの機器の接続]
[テストコード]
ライブラリのダウンロードはここをクリック（exsamplesフォルダ内に
下記のコード有り）
/*
＜ステップモータ動作確認プログラム＞
このプログラムの動作には、同時に作成した「Stepper_modbis」のライブラリが必要です。
これを解凍してシステムのライブラリに追加して下さい。
解凍後のフォルダの追加先 : C：\Program Files (x86)\arduino\libraries
(デホルトでのインストール時）
なお、Stepper_modbisはStepperと同じ関数を有し、違いは次の２点のみです。
１．４線式のもののみをサポートする（バイポーラとユニポーラ）
２．励磁方式は１相、２相、１－２相をサポートし、指定は最初のピン割り付け時
（指定しないと２相）
そのため、Stepper_modbisの関数の説明はArduinoの標準のStepperが参考にできます。
*/
// 追加のステップモータ用ライブラリ
#include <Stepper_modbis.h>
// 設定定義
#define STEPS 32 // 使用するモータのステップ数（1-2相励磁では倍）
#define REDUR 64 // 減速比
// グローバル変数
int rpm = 4; // 回転速度（回転数／分）
int rangle = 180; // 回転角度（一回転３６０度）
// ピン番号を指定して、stepperクラスのインスタンスを生成
#if 0 // 励磁方式を指定する時 （ONEPHASE or TWOPHASE or ONETWOPHASE)
Stepper_modbis stepper(STEPS, 8, 9, 10, 11, TWOPHASE);
#else // デホルトの励磁方式（２相励磁）
Stepper_modbis stepper(STEPS, 8, 9, 10, 11);
#endif
// 初期設定
void setup() {
stepper.setSpeed(REDUR * rpm); // 回転速度の設定（PRM)
}
// ループ処理
void loop() {
long rstep = (STEPS * REDUR * (long)rangle) / 360; // ステップ数の計算
stepper.step(rstep); // 正回転(rangle分)
delay(500);
stepper.step(-rstep); // 逆回転(rangle分)
delay(500) ;
}
動作状況の確認はこちらから（Dropboxへのリンク）
