Arduino Nanoとジョイスティックで2軸ステッピングモーターを制御：Visuinoで簡単プログラミング

部品と材料

Arduino Nano R3 ×1（互換ボード可）

アナログジョイスティック ×1（37センサーキット付属品等）

28BYJ-48 ステッピングモーター（5V）＋ ULN2003ドライバーボード ×2セット

K2ブレッドボード電源モジュール（5V出力）＋ アダプター ×1

メス-メス ジャンパーワイヤー ×17本

アプリとオンラインサービス

• Visuino - Arduino用グラフィカル開発環境
• Arduino IDE

プロジェクトについて

CNCマシン、プロッター、キネティックアートなど、ステッピングモーターを使ったArduinoプロジェクトでは、手動でステッピングモーターを制御したい場面がよくあります。アナログジョイスティックは安価で、可変速制御が可能な優れた入力デバイスです。しかし、従来のArduinoコードで実装するのは意外と面倒です。

このチュートリアルでは、Visuino（ビジュアルプログラミングツール）を使って、Arduino Nanoで2台のステッピングモーターをジョイスティックで直感的に制御する方法を紹介します。コードを書かずにブロックを繋ぐだけで完成します。

ステップ1：部品確認

ステップ2：ステッピングモーターの電源・GND配線

• 各ドライバーボードのGND（黒）とVCC（赤）を接続
• 共通GNDをArduinoのGNDピンへ
• ドライバーボードのVCCをK2電源モジュールの「+」へ、GNDを「-」へ
• K2電源モジュールの電圧選択スイッチを5Vに設定

ステップ3：ステッピングモーターの制御線をArduinoに接続

• モーター1のIN1〜IN4（青・緑・黄・橙）→ Arduino デジタルピン 2,3,4,5
• モーター2のIN1〜IN4（青・緑・黄・橙）→ Arduino デジタルピン 6,7,8,9

ステップ4：ジョイスティックをArduinoに接続

• ジョイスティック GND（黒）→ Arduino GND
• VCC（赤）→ Arduino 5V
• VRx（紫/茶）→ Arduino アナログピン A1
• VRy（灰）→ Arduino アナログピン A0

ステップ5：Visuinoを起動し、ボードタイプを選択

1. Arduino IDE 1.6.7以上をインストール（公式サイト）
2. Visuinoをインストール（公式サイト）
3. Visuino起動 → Arduinoコンポーネントの「Tools」ボタン → 「Arduino Nano」を選択

ステップ6：Visuinoでステッピングモーターコンポーネントを追加・接続

1. コンポーネントツールボックスで「step」検索 →「4 Wire Stepper Motor」を2個配置
2. Stepper1の「Out」ピンボックスをクリックし、Arduinoコンポーネントの「Digital[2]」入力ピンへドラッグ（自動で2-5ピンに展開）
3. Stepper2の「Out」ピンボックスをクリックし、「Digital[6]」入力ピンへドラッグ（自動で6-9ピンに展開）

ステップ7：ステッピングモーターのプロパティ設定と速度制御ピンの追加

1. Stepper1選択 → オブジェクトインスペクタで「Steps Per Second」を0に設定 → ピンボタンから「Float SinkPin」を選択
2. Stepper2も同様に設定

ステップ8：デッドゾーン付きスケーリングアナログコンポーネントを追加・接続

ジョイスティックのアナログ値（0.0〜1.0）を±300 steps/secに変換し、中央付近の微小な変動を無視する「デッドゾーン」を設けるため、「Dead Zone Scaled Analog」コンポーネントを2個使用します。

1. 「zone」検索 →「Dead Zone Scaled Analog」を2個配置
2. DeadZoneScaled1の「Out」→ Stepper1の「StepsPerSecond」
3. Arduinoの「Analog[0]」→ DeadZoneScaled1の「In」
4. DeadZoneScaled2の「Out」→ Stepper2の「StepsPerSecond」
5. Arduinoの「Analog[1]」→ DeadZoneScaled2の「In」

ステップ9：デッドゾーンコンポーネントのプロパティ設定

1. DeadZoneScaled1, 2ともに「Output Range」の「Max」を300、「Min」を-300に設定

ステップ10：コード生成・コンパイル・アップロード

1. VisuinoでF9または生成ボタンを押してArduinoコード生成、Arduino IDEが起動
2. Arduino IDEで「書き込み」ボタンを押してコンパイル・アップロード

ステップ11：完成！ 遊んでみよう

ジョイスティックの上下でモーター1、左右でモーター2が前後回転します。Visuinoプロジェクトファイル（FQM7EG7IPOA2W5T.zip）も添付されているので、Visuinoで開いて即座に試せます。