19章:ステッピングモーターの制御

    作成2015.02.12

  1. コパルステッピングモーター SPG27−1702の購入先と価格
    (1)購入先:秋月電子通商
    (2)品名:コパルステッピングモーター SPG27−1702
    (3)価格:¥300


  2. コパルステッピングモーター SPG27−17020の仕様
     詳細仕様は19-1.pdfを参照願います。
    [19-1.pdf]をダウンロードする。


  3. トランジスタアレイ(7chダーリントンシンクドライバ)TD62003APG(2個入)の購入先と価格
    (1)購入先:秋月電子通商
    (2)品名:トランジスタアレイ(7chダーリントンシンクドライバ)TD62003APG(2個入)
    (3)価格:¥100


  4. トランジスタアレイ(7chダーリントンシンクドライバ)TD62003APGの仕様
     詳細仕様は19-2.pdfを参照願います。
    [19-2.pdf]をダウンロードする。


  5. ステッピングモーター制御回路図
     ステッピングモーター制御回路図を以下に示します。

    *SPG27-1702の定格供給電圧は12Vですが、5V-500mAの電源でも動作することが確認できました。
    *供給電圧→5Vとすると駆動トルクが減少するため、応答周波数も低下します。
    *TD62003APGで2個のステッピングモーターを駆動できます。


  6. ステッピングモーター制御回路外観
     ステッピングモーター制御回路外観を以下に示します。



  7. ステッピングモーター制御回路のプログラムコード
     1章:MPLABR X IDE v2.25開発環境の構築、「newmain18.cの内容変更ファイル」をベースに修正しました。
    (1)主要コード
    *SW1でカウントアップ、SW2でカウントダウンします。
    *カウント値の変化に応じて回転します。
    *単純な1相励磁としました。
    unsigned short n;
    unsigned char CH[4] = { 0x01,0x02,0x04,0x08};
    
    void init(void)
    {
        ADCON1  =	0b00001111;	//全チャンネルがデジタルに設定され、VDDとVSSが選択
        TRISA   =	0b00011100;	//A0〜A4を入力に設定
        TRISB   =	0b00000000; //出力に設
        TRISC   =	0b00110000;         //D-,D+(USB用)RC4とRC5を入力に設定
        TRISD   =	0b00000000;	//D0〜D7を出力に設定
        TRISE   =   0b00000011;         //SW1,2=INPUT LED=OUTPUT
        LATA    =	0b00000000;
        LATB    =	0b00000000;
        LATC    =	0b00000000;
        LATD    =	0b00000000;
        LATE    =	0b00000000;
    }
    
    void main(void)
     {
        int i;
        init();
        n = 1000;
        while(1)
        {
            for(i=0;i<10;i++){__delay_ms( 2 );} //20mS
            LED = !LED;
            if(SW1 == 0)
            {
                n = n+1;
            }
            if(SW2 == 0)
            {
                n = n-1;
            }
            PORTD=CH[n % 4];
        }
    }
    


  8. 全体プログラム
     詳細は19-1.txtファイルを参照願います。
    [19-1.txt]をダウンロードする。


  9. ステッピングモーターの制御まとめ
    (1)ステッピングモーターは簡単な制御で、正確な位置決めができるのが特徴です。
    (2)マイコンが普及するまで、正確な位置決め機構の多くはステッピングモータを使用しました。
    (3)欠点としては、高速回転に適さないことと、停止中も励磁電流が必要で発熱がある点です。
    (4)高速で正確な位置決めが必要な場合、従来はDCサーボを使用しました。
    (5)現在の主流はブラシレスのACサーボです。
    (6)正確なサーボを行うには、ロータリーエンコーダーやリニアエンコーダが必要となります。
    (7)これらの部品は高価であり、正確なサーボ機構は高価なものとなります。
    (8)高速性能のみをがまんすれば、ステッピングモーターは安価に正確な位置決めが実現できます。
    (9)今回の制御にはマイコンを使用しましたが、サンプルプログラムは驚くほど単純です。




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