STD Nyokki's Lab Ⅴ

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電子工作、バイク、パソコンを中心に記事を掲載しています。youtube一応やってます。www.youtube.com/user/tatsushi100

Arduino UNO+モーターシールドの動作確認と研究の概要

1.目的 
今回、Arduino(UNO)とArduino用モーターシールドを使用し、ステッピングモーターの制御を行う。

Arduinoステッピングモーターを制御するに至った経緯は今回は省くとし、動作確認を行った。

本研究の最終目標としては、概略を説明をすると

ある値を元にArduinoからステッピングモーターを回転させ、マシンの制御を行う。

より詳しく説明すると、

あるデータより算出されたデータを基に、Arduinoに装着されているモーターシールドを介して、ステッピングモーターをドライブし、バリコンを回転させ、共振を維持するというものである。(インピーダンスマッチング)

※あるデータとは、伝送中に検出される波形のゆがみ
データに関して・・・完全に共振していれば伝送中に反射波はなくにあるパルス信号は入力時と変わることなく、後に検出される。(※減衰は除く。)
しかし共振がうまくいっていない場合、伝送中に反射波と入力時のパルス波が合成し、後の波形に影響する。

使用する、道具としては
Arduino本体
・モーターシールド
・パソコン


2.方法
今回、ステッピングモーターを制御するにあって以前、CNCフライス自作の際(現在製作中)、ステッピングモーターを制御する機会が多々あった。
その際は、ArduinoではなくUSB内臓マイコンPIC18F2550やAVRマイコンなどにモータードライバを利用して制御を行った。しかし、部品数は多く、プログラムも多少だが複雑であった。

これが今回使用した、モーターシールドである。
adafruit industries社のMotorShield v2.3
http://akizukidenshi.com/catalog/g/gK-07748/
Arduinoを問わず、ある回路に手を加えず(はんだづけや、その他結線作業、道具を使わず)、ぽんづけして、新たな機能を得るものを俗にシールドという。)

本シールドの良い点は、本体のはんだ付けはほぼ終わっており(使用するために少しはんだ付け要)、またライブラリが用意されているという点である。

Arduino本体に装着し(図.1)、ライブラリを入れれば何の手間もなく、ステッピングモーターを自在に操ることができる。
はんだ付けを経験したことのある人なら、ほんの数分でステッピングモーターを動かせることだろう。

組み立て、制御、の簡単さはとても気に入ったが個人的に残念に思ったことがある。
仕方のないことではあるが、外部より電源供給が必要なことである。
USB電源であれば、5V×2A=10W
IMG_2481
図.1 結線図




3.結果
ステッピングモーターの回転数、回転速度等の制御を行うことができた。

4.今後の課題
Arduinoにデータをおくり、ステッピングモーターを制御する。
Arduino側から現在の回転数、角度、速度を送信する。

参考文献:
・ノイズ問題を複雑にする要因|村田製作所
http://www.murata.com/ja-jp/products/emc/emifil/knowhow/basic/chapter03-p2

2016.4.28