プロフェッショナル・アンテナローテータコントローラ ─ 衛星追跡ソフトとのシームレス連携（EasyComm IIプロトコル対応）

必要な部品と材料

Arduino UNO	×1
ロータリーポテンショメータ（汎用、最大1kΩ、500Ω推奨）	×2
ロータリーエンコーダ（プッシュボタン付き）	×2
ブレッドボード（汎用）	×1
リレーモジュール（汎用、2モジュール×2リレー NO-COM-NC）	×2
パワーMOSFET Nチャネルモジュール（最小12V/3A）	×2

使用するアプリとオンラインサービス

• Arduino IDE

プロジェクト概要

最新更新：2021年11月

趣味で始めたプロジェクトが、本格的な機器へと進化しました。

このコントローラは、2つのロータリーエンコーダ（方位角Azimuth、仰角Elevation）による手動アンテナ位置決めに加え、USBでPCに接続して衛星追跡ソフトから自動追尾制御が可能です。

• EasyComm IIプロトコル / 9600ボーレート対応の全追跡ソフトと互換：PstRotator、WXtrack、HRD、MacDoppler、WXtoIMGなど
• OrbitronともDDEプラグイン（tripsintech.com）で直接連携
• シリアル出力で実アンテナ位置を返すため、追跡ソフト側で実位置を画面表示可能（現状PstRotatorのみ対応確認）
• ライブラリ非依存（LCD用を除く）、添付回路図のピン配置通りに動作
• 方位角エンコーダのボタンを押すと全動作即時停止、方位角コマンドが10度ステップで設定可能

DCモータ版とACモータ版（リレーのみ）の2バージョンを用意。後者は市販アンテナローテータとインターフェース可能です。

DCモータ版の特長：ソフトスタート/ソフトストップ

PWM出力で滑らかなアンテナ駆動を実現。目標角度と実角度の誤差に比例した電力出力を行うため、起動時は徐々に加速、目標接近時に減速して完全停止します。調整可能なデッドゾーン（微小な目標ズレでは動作しない）も備えています。

ACモータ版でもソフトスタート/ソフトストップを実現するベータ版があります（ACディマーモジュール使用、現在方位角のみ対応）。試したい方はメールでご連絡ください。

180度仰角システム用バージョン、0.1度精度版もありますが、後者は極めて安定したポテンショメータ読み取りと堅牢な構造が必要なため非推奨です。詳細は私のWebページで公開中。

キャリブレーション手順（必須）

1. ポテンショメータキャリブレーション：0-359°/0-90°の正確な読み取りを保証。使用するポテンショメータの種類に関わらず必須。
2. モータキャリブレーション：ソフトスタート/ストップ機能のチューニング用。デフォルト設定が気に入らない場合のみ実施。

詳細な解説は動画とWebページを参照。コードは改良を重ねているため最新情報はWebページで確認を。ご質問は YO3RAK@gmail.com まで（このプラットフォームではコメント通知が来ないため）。フィードバック大歓迎です！

スケッチ

DCモータ版（2021年11月版・ソフトスタート/ストップ対応）

/* AZ/EL Antenna Rotator controller for Arduino - DC motors
 * Viorel Racoviteannu - https://racov.ro - YO3RAK@gmail.com
 * nov 2021 - cracked the secret of Soft-Start */
#include 
#include 
LiquidCrystal_I2C lcd(0x27, 16, 2);
// カスタム文字：上下矢印
byte DownArrow[8] = { B00000, B00100, B00100, B00100, B10101, B01110, B00100, B00000 };
byte UpArrow[8]   = { B00000, B00100, B01110, B10101, B00100, B00100, B00100, B00000 };

/********** アンテナ動作パラメータ（ここを調整）**********/
int AzMin = 1, AzMax = 1023;  // 方位角ポテンショメータ最小/最大
int ElMin = 1, ElMax = 1023;  // 仰角ポテンショメータ最小/最大
int AzErr = 8, ElErr = 4;     // 動作しない許容誤差（デッドゾーン）
int Amax = 25, Emax = 15;     // ソフトストップ開始角度差
int PwAzMin = 30, PwAzMax = 100; // 方位角モータ最小/最大電力（%）
int PwElMin = 30, PwElMax = 100; // 仰角モータ最小/最大電力（%）
/*********************************************************/

// エンコーダピン割り当て（割り込み使用）
enum AzPinAssignments { AzEncoderPinA=2, AzEncoderPinB=3, AzClearButton=4 };
enum ElPinAssignments { ElEncoderPinA=6, ElEncoderPinB=5 };

// 変数宣言多数（実角度、目標角度、PWM値、移動平均バッファ、シリアル通信用等）

void setup() {
  Serial.begin(9600); Serial.setTimeout(50);
  lcd.init(); lcd.backlight();
  lcd.createChar(1, DownArrow); lcd.createChar(2, UpArrow);
  // ピンモード設定、割り込みアタッチ、移動平均初期化、初期表示等
}

void loop() {
  // 移動平均フィルタで実角度を平滑化（25サンプル）
  // エンコーダ読み取り、シリアルコマンド処理
  // 実角度≠目標角度なら AzimRotate()/ElevRotate() でPWM制御
  // 表示更新（500msごと）、エンコーダボタンで10度ステップ切替等
}

// 以下、AzimRotate(), ElevRotate(), SerComm(), DisplAzim(), DisplElev(),
// ReadAzimEncoder(), ReadElevEncoder(), doEncoderA(), doEncoderB() 等の実装
// SerComm()では   形式のEasyComm IIコマンドを解析し、
//  照会コマンド受信時は "+実方位角.0 実仰角.0" で応答

ACモータ版（2021年8月版・ドライ接点出力）

市販ローテータと接続可能なドライ接点（ON/OFF）出力版。ソフトスタート/ストップなし、シンプルな方向制御のみ。
回路図：

キャリブレーション手順（プレーンテキスト）

ポテンショメータ限界キャリブレーション（0-359°/0-90°）

1. コード内の DisplAzim()/DisplElev() のシリアル出力行をアンコメント
2. アップロードしてシリアルモニタを開く
3. エンコーダでアンテナを方位角0°、仰角0°に動かし、表示される値をメモ（AzMin, ElMin）
4. 方位角359°、仰角90°に動かし、値をメモ（AzMax, ElMax）
5. コード冒頭の AzMin,AzMax,ElMin,ElMax にメモした値を設定
6. シリアル出力行を再度コメントアウトしてアップロード

モータキャリブレーション（ソフトスタート/ストップ用）

デフォルト設定で問題なければ不要。調整したい場合のみ：
- Amax/Emax: ソフトストップ開始角度差（重いアンテナなら大きく）
- PwAzMax/PwElMax: 最大電力%（速すぎれば下げる）
- PwAzMin/PwElMin: 負荷下でモータが止まらない最小電力%
- AzErr/ElErr: デッドゾーン（小さいほど高精度だが微振動しやすい）

回路図

DCモータ版用：

ACモータ版用：