ステッピングモータをラズパイで制御して、波形まで確認してみた

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Python

ステッピングモータを購入してみました。ラズパイからPythonで制御しています。

オシロスコープで波形取得するまで確認した旨を紹介します。

 

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ステッピングモータをラズパイで制御して、波形まで確認してみた

ステッピングモータを購入してみました。ラズパイからPythonで制御しています。

 

オシロスコープで波形取得するまで確認した旨を紹介します。

1-2相制御(ハーフステップ駆動)を確認できました。

 

ステッピングモータとドライバ

今回はラズベリーパイからステッピングモータを制御しています

  • ラズベリーパイ…ラズパイ4
  • ステッピングモータ…28BYJ48
  • モータドライバ…ULN2003AN

 

Amazonで簡単に購入できるモータとドライバでテストしました。

 

オシロスコープで波形確認

ラズベリーパイからはPythonでステッピングモータの制御をしています。

ラズパイからドライバまでの各信号4本を、オシロスコープで確認しています。

 

オシロスコープは下記で紹介しているRIGOLの趣味向けの4ch品を使用しています。

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Pythonのプログラム

使ったPythonのテストプログラムは下記です。

ラズパイのGPIO17,18.27.22を使用しています。

 

ステッピング周波数と回転速度

今回は2パターンで確認しています。ステッピングモータ(28BYJ-48)のスペックとしては下記です。

  • ステップ数:フルステップ約5.625°
  • ギア比: 約64:1

データシートとしては下記秋月電子のサイトのものがあります。

 https://akizukidenshi.com/catalog/g/g113256/

 

ステッピング周波数=12.5Hz

一つ目のパターンは、1ステップのdelay=0.01sとしています。

move_motor(64, 0.01) # Set the number of steps and delay

1シーケンスが8ステップありますので、ステッピング周波数は1/(0.01x8)=12.5Hzとなります。

(下の波形の右下のFreq(周波数)も≒12.5Hzとなっています)

 

1シーケンスのモータ回転角度としては64x8ステップ(512ステップ)動かしています。

ステップ数とギア比を考慮すると、512x5.625/64=45°動きます。

(1回転(360°)動かすのに4096ステップ必要です。)

 

1ステップ=0.01s(100Hz)のため、1秒あたり100/4096≒0.0244回転です。

RPM(1分換算)にすると1.47RPMでした。

テスト動画を見て貰えれば分かりますが、非常にゆっくりです。

 

ステッピング周波数=125Hz

2つ目のパターンは、1ステップのdelay=0.001sとしています。

move_motor(64, 0.001) # Set the number of steps and delay

 

データシート上、Max response frequency が1000ppsなので限界に近いようです。

波形上の周波数(Freq)でも≒125Hzとなっています。

  • ステッピング周波数…125Hz *1/(0.001x8)=125Hz

 

ステッピングモータを制御したテスト動画

下記動画はステッピングモータの動作・波形を確認したものです。

 

最初にオシロスコープを繋がずに単体で動作確認しています。

ドライバボードのLEDがステッピング周波数により、高速点滅していることが分かります。

 

次にステッピング周波数12.5Hzをオシロスコープを繋いで確認しています。

ステッピングモータ動作としてはゆっくりです。

アップしていくと1-2相制御(ハーフステップ駆動)の波形が確認できています。

 

最後にステッピング周波数125Hzで確認しています。

 

まとめ

ステッピングモータを購入してみました。ラズパイからPythonで制御しています。

オシロスコープで波形取得するまで確認した旨を紹介しました。

 

簡単にステッピングモータを動かせますので、是非皆様もテストしてみてください。

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