部品箱の整理をしていたら、ステッピング・モーターが出てきた。
かれこれ１年半ほど前に「ステッピングモーターであそぶ」という記事を書いて以来ずっと放置されていたパーツだ。
秋月で買ったSPG20-1362というものだが、今は秋月での取り扱いは無く、ギア比の違うSPG20-1308が在庫限りとなっている。
前回はとりあえず動かしただけで終わりにしたようで、結線についてはちゃんと書いてあるが、プログラムに関してはまったく触れていない。
きっと、どっかからパクってきて書き込んだだけで満足していたんだろうと思って検索してみたが、このページが真っ先に表示される。
あるいは、自分で書いたのかもしれないが、まったく記憶には無い。
とりあえず、前回と同じ回路、同じプログラムで動かしてみた。
PIC16F84A –> TA7774PG –> SPG20-1308
だ。
TA7774PGも今は扱いが無く、変わりにTA7774FGがある。
これは表面実装部品で、プリント基板に載せるならこっちの方が良かったなあと思うのは１年半の進歩のおかげ。
DIPパッケージであるTA7774PGの代替品としてはTB6674PGというのが出ている。
ステッピング・モータに関しては、１相励磁と２相励磁、バイポーラ駆動とユニポーラ駆動などがあるらしいが、SPG20-1362は２相ユニポーラだとデータ・シートには書いてある。
これをバイポーラ用のICで駆動するという話が前回の記事には書いてあるので、今回は２相励磁について書く。
ちなみに、前回は勝手な判断で未接続だった1C、2Cの端子だが、巷で見かける作例ではどうやら電源に接続している方が多い。
その他の線の接続は以下の通り。
ブレッド・ボードで試している写真を載せる。
さて、肝心の信号の送り方、自分でプログラムを書いたならこの点については１年半前に調べたはずだが、記憶には無い。
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まあ、プログラムの出所は不明だが、ちゃんと動いていることは確かなので、とりあえず、出力をロジアナで記録してみたのが上の絵。
最上段、２段目がこの順にPICのRA0、RA1からドライバICのIN A、IN Bに送っている信号だ。
その下が、順にドライバICのA、~A、~B、Bピンから出ている信号だ。
~A、~B に関してはドライバICの仕事なのでPICには関係が無い。
今回あらためていろいろ調べてみた限りでは、A、B は２相励磁として妥当な出力信号だと確認できた。
結局、プログラムとしてはこんな感じになっていて、
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unsigned char PatA1[4] = { 0b00000011, 0b00000010, 0b00000000, 0b00000001 }; for(j = 0; j <= 90; j++){ for(i = 0; i <= 3; i++){ PORTA = PatA1[i]; //ここで適当に時間稼ぎ } } |
PORTAに送るデータを以下のものに変更すれば逆回転する。
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unsigned char PatA2[4] = { 0b00000000, 0b00000010, 0b00000011, 0b00000001 }; |
ポートを他に使っていないのでこういう大雑把な書き方になっている。
与えるパルスとステッピング・モータの回転との関連が分かっていれば特に難しいことは無い。
周波数が高すぎると脱調して回転しなくなるが、このあたり、データシートではこんなグラフしか参考にするものが載っていない。
12V駆動で、500Hzを超えたあたりからトルクが落ちて行っているのがその前兆なのか、読み方がよく分からない。
ためしにやってみたら、9V駆動では、950Hzでは完全に脱調、480Hzでは快調だった。
その間は試してないので、どこが限界なのかは分からないが、480Hzでそこそこ速く回転するので十分かなと思う。
で、どこから拾ってきたのかわからないコードのままってのもなんなので、こんな風にしてみた。
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unsigned char A = 0b11001100; unsigned char B = 0b01100110; while(1){ for(i = 0; i <= 7; i++){ PORTAbits.RA0 = A >> i; PORTAbits.RA1 = B >> i; //delay } } |
元のコードの方がスマートな気もするが、周波数を上げてもどうせ脱調するわけだから時間的に余裕はあり、まあ、お好み次第ということ。
PIC16F1827用のXC8のソースファイル(PIC16F1827StepperMotor.zip)はこちら。
PIC16F1827StepperMotor (8553 ダウンロード )
プログラムはPIC16F1827用で、こちら回路図
PIC16F84A_TA7774PG_SPG20-1362_02-Schematic (2411 ダウンロード )
はPIC16F84A用となっており、上の写真の回路に電源用のICが追加されている。
回路図では電源ICで9V–>5Vとしているが、２電源が面倒ならとりあえずすべて5Vで問題なく動く。
PIC16F1827とPIC16F84Aのピン配置は同じなのでそのまま置き換え可能。
PIC16F1827の場合はセラロックと4ピンの抵抗は不要。
LEDも動作確認用なので無くてもいい(速く回せば点滅も速くなって点きっぱなしにしか見えない)。
「扇風機の首振り機能復活プロジェクト」の後半でステッピングモーターを実戦投入
「PIC16F1827 + MDP-35A(Stepper Motor) を試す」でMDP-35Aの例
「PIC16F1827 + MDP-35A(Stepper Motor) + SN754410NE を試す」でハーフブリッジを使った例
