ユニポーラステッピングモーターの励磁モードによる特性の違いを比較する。

用いたもの

• ステッピングモーター 28BYJ-48 5V
• モータードライバ ULN2003（の搭載されているボード）
• コントローラーとして ESP32
• 電源ボード HW-131（なんでもよい）

ステッピングモーターとモータードライバはAmazonで4個セット805円、電源ボードは2個セット599円。

配線

モーターから5本まとめて出ている線はそのままモータードライバボードへつなぐ。

適当な電源ボードから電源を供給
ESP32 devkit の VIN (5V)からだと、LEDは光るがモーターは動かなかったので外部電源が必要。

実行

https://burariweb.info/electronic-work/arduino-learning/arduino-stepping-motor-control.html
を参考に、1相励磁、2相励磁、1-2相励磁を試す。

プログラムを横着した都合で逆回転になっている。

1相励磁

from machine import Pin
import utime

pins = (Pin(13,Pin.OUT,value=0),
        Pin(12,Pin.OUT,value=0),
        Pin(14,Pin.OUT,value=0),
        Pin(27,Pin.OUT,value=0))
wait = 100 #ms

def phase_1(step):
    code = [False,False,False,True,False,False,False] 
    for _ in range(step):
        for t in range(4):
            for i in range(4):
                if code[i+t]:
                    pins[i].on()
                else:
                    pins[i].off()
            utime.sleep_ms(wait)
    
phase_1(1000)

2相励磁

from machine import Pin
import utime

pins = (Pin(13,Pin.OUT,value=0),
        Pin(12,Pin.OUT,value=0),
        Pin(14,Pin.OUT,value=0),
        Pin(27,Pin.OUT,value=0))
wait = 100 #ms

def phase_2(step):
    code = [True,False,False,True,True,False,False]
    for _ in range(step):
        for t in range(4):
            for i in range(4):
                if code[i+t]:
                    pins[i].on()
                else:
                    pins[i].off()     
            utime.sleep_ms(wait)
        
phase_2(1000)

1-2相励磁

from machine import Pin
import utime

pins = (Pin(13,Pin.OUT,value=0),
        Pin(12,Pin.OUT,value=0),
        Pin(14,Pin.OUT,value=0),
        Pin(27,Pin.OUT,value=0))
wait = 100 #ms
        
def phase_12(step):
    code1 = [False,False,False,True,False,False,False]
    code2 = [True,False,False,True,True,False,False]
    for _ in range(step):
        for t in range(4):
            for i in range(4):
                if code2[i+t]:
                    pins[i].on()
                else:
                    pins[i].off()
            utime.sleep_ms(wait)
            
            for i in range(4):
                if code1[i+t]:
                    pins[i].on()
                else:
                    pins[i].off()
            utime.sleep_ms(wait)     
    
phase_12(1000)

2回sleepを入れているので回転は遅くなっている。

感想

LEDで確認できるのはwait=50msくらいまで、それより短くするとLEDはほぼつけっぱなしになるが速度は上がる。
1相励磁、2相励磁はwait=2msまではOK、wait=1msだと動かず。1-2相励磁はwait=1msでも動いた（2 stepかかっているので角速度は同じ）
wait=2msくらいのときはモーターから出る音も気になる。