Arduinoでシリアル制御するステッピングモータ回転スタンド

部品と材料

28BYJ-48 ステッピングモータ	×1
X113647 ステッピングモータドライバ（ULN2003Aベース）	×1
Pololu ユニバーサル アルミニウム マウント ハブ（5mm軸用）	×1
Arduino UNO	×1
木製ベース 15cm × 15cm	×1
ゴム足	×4

必要な工具

• 糸鋸（フレットソー）
• 電気ドリル（木工用6mmビット）

プロジェクト概要

ステッピングモータを用いた回転プラットフォームです。モータは28BYJ-48、ドライバはX113647（ULN2003Aベース）を使用し、シリアルモニタまたはTera Termから制御します。

対応コマンド

• R：時計回りに連続回転（複数回転）
• r：時計回りに360°回転
• L：反時計回りに連続回転
• l：反時計回りに360°回転
• S：回転停止

機械的な組み立て

1. 合板などで15cm角のベースを用意し、対角線の交点（中心）に6mm穴を開ける
2. ステッピングモータのハブを穴に差し込み、モータの輪郭を鉛筆でなぞる
3. 糸鋸でモータ輪郭に沿って穴を切り抜き、固定穴が木材に乗るようにする
4. 10mm厚のゴム足を4隅に貼り、モータの突出分を逃がす
5. 回転プレートをPololuマウントハブでモータ軸に固定

配線

#define motorPin1 4  // Blue
#define motorPin2 5  // Pink
#define motorPin3 6  // Yellow
#define motorPin4 7  // Orange
// Red: VCC, Blue: GND
#define STEPS_PER_TURN 2048

回路図は画像を参照。Arduinoのデジタルピン4〜7を使用します。

コード

完全スケッチ (Arduino)

AccelStepperライブラリを使用し、シリアルコマンドで滑らかな加減速制御を行います。詳細なコメント付きで公開されています。

#include <AccelStepper.h>

#define motorPin1 4
#define motorPin2 5
#define motorPin3 6
#define motorPin4 7
#define STEPS_PER_TURN 2048

int motorSpeed = 500;
int motorAccel = 400;
int myPos = 0;
int LeftTurnUp = 0, RightTurnDown = 0;
int Continuous = 0;
int incomingByte = 0;

AccelStepper stepper(4, motorPin1, motorPin3, motorPin2, motorPin4);

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  stepper.setMinPulseWidth(20);
  stepper.setMaxSpeed(motorSpeed);
  stepper.setSpeed(motorSpeed);
  stepper.setAcceleration(motorAccel);
  stepper.setCurrentPosition(stepper.currentPosition());
  stepper.runToPosition();
  Serial.println("Available commands:");
  Serial.println("R = continuous clockwise");
  Serial.println("r = 360° clockwise");
  Serial.println("L = continuous counter-clockwise");
  Serial.println("l = 360° counter-clockwise");
  Serial.println("S = stop");
}

void loop() {
  if (Serial.available() > 0) {
    incomingByte = Serial.read();
    // R, L, r, l, S の各コマンド処理（原文参照）
    // フラグ制御とステッパー制御を行う
  }
  // 連続回転・単発回転の実行処理
  stepper.run();
}

回路図

Fritzingで作成した完全な回路図を画像で提供しています。