マイコン1つで複数モーターを操る、制御モジュール「A4988」を学ぶ：Arduinoで学ぶ基礎からのモーター制御（10）（4/4 ページ）

ステッピングモーターに制御用ドライバモジュールを組み合わせると、用途の幅がグッと広がります。今回は3Dプリンタなどで、バイポーラ型ステッピングモーターの制御モジュールとしてよく利用されている「A4988」の扱いを学びます。

[今岡通博，MONOist]

　次のリストはArduinoのプログラムです。

void setup() {
  pinMode(3,OUTPUT); 
  pinMode(4,OUTPUT);
}
void loop() {
  digitalWrite(4,HIGH); 
  for(int x = 0; x < 400; x++) {
    digitalWrite(3,HIGH); 
    delay(2); 
    digitalWrite(3,LOW); 
    delay(2); 
  }
  delay(1000); 
  
  digitalWrite(4,LOW); 
  for(int x = 0; x < 400; x++) {
    digitalWrite(3,HIGH);
    delay(2);
    digitalWrite(3,LOW);
    delay(2);
  }
  delay(1000);
}

List1

　setup関数内でGPIOの3番ピンと4番ピンを出力に設定、3番ピンをSTEP、4番ピンをDIR制御用に使います。

　loop関数内ではまず4番ピンをHIGHにします。これによりステッピングモーターの回転方向を決定します。次のforループで400回STEPに対してON/OFFを送ります。このときdelay関数でONを2ミリ秒、そのあとOFFを2ミリ秒の時間で波形を生成します。このdelayで設定する時間によりステッピングモーターの回転速度が決まります。

　筆者が使っているステッピングモーターは1回のステップで1.8度回転しますので、軸が一回転するのに200ステップを要します。1ステップを送るのにONの2ミリ秒とOFFの2ミリ秒の計4ミリ秒必要ですので、1回転するのに4ミリ秒×200ステップとなり、0.8秒となります。RPM（1分間の回転数）に換算すると75RPMということになります。

　Delayの時間を小さくすると回転数は増します。400回転ですからちょうど2回転します。ここで1秒間の時間を空けます。今度はDIRを0にしますので、先ほどとは逆回転となります。先ほどと同様に400回ステップを送ります。今度は逆に2回転します。そして1秒時、間を空けてこれらの動作を繰り返します。

　次の図はこれらの実験中の写真です。

おわりに

　今回はA4988というバイポーラ型ステッピングモーター用ドライバモジュールを使いました。1つのステッピングモーターあたりArduinoからの2本の信号線しか使いませんので、1つのArduinoで3〜4台のステッピングモーターを制御できそうですね。

　実際にオープンソース系の3Dプリンタなどでは1つのArduinoと複数のA4988を組み合わせたシステムが多く存在します。次回はオープンソース系の3DプリンタやCNC制御ソフトを使って、ステッピングモーターを制御してみたいと思います。お楽しみに。（次回へ続く）

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