ステッピングモータードライバを自作してみる（改）

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ステッピングモータードライバを自作してみる（改）

今回の工作は、２相ステッピングモータードライバです。
（回路図はページの中ほどにあります↓）

【重要】
　・現在公開している回路は、動作保障しておりません。
　・このコンテンツは、予告無く再編集する場合があります。
　・このコンテンツで公開している回路図等は、予告無く変更する場合があります。
　・このコンテンツの記事を参考に工作する場合は、自己責任でよろしくお願いします。
　　なんらかの損害を負っても、当サイトでは責任を負わないものとします。
　・製作前は、各ＩＣのデータシートを一読して下さい。

【注意】
　・ブレッドボードでの恒久的使用は、接触不良による誤動作が発生する場合があります。

一覧

【ユニポーラ用】 定電圧型
TB6615PG + MP4211
PIC12F675 + TB6615PG + MP4211
PIC12F675 + MP4410

【ユニポーラ用】定電流型
TB6615PG + SLA7026M
PIC12F675 + SLA7026M

【バイポーラ用】 定電圧型
PIC12F675 + TA7291P
PIC12F675 + L9110S
M5 ATOM Lite + L9110S

TB6615PG + MP4211 【ユニポーラ用】

・ユニポーラ型２相ステッピングモーター専用
・定電圧型ドライバ
・1相励磁、1-２相励磁、2相励磁方式の選択可能（TB6615PGデータシート参照）

【回路図】
TB6615PG + MP4211 v10　Ver1.0 （更新2015/4/2）

【注意事項】
・ステッピングモータは、コイル抵抗10Ω以上の物を使用すること
・モーター電源は容量のあるもの使用すること
・モーターの温度上昇に注意！

PIC12F675 + TB6615PG + MP4211　【ユニポーラ用】

・ユニポーラ型２相ステッピングモーター専用
・定電圧型ドライバ
・1相励磁、1-２相励磁、2相励磁方式の選択可能（TB6615PGデータシート参照）
・一定時間Step信号の入力が無いと励磁をOFFします（モータの熱対策）

【回路図①】
PIC12F675 + TB6615PG + MP4211　v10 Ver1.0 （更新2015/4/2）
※PICへのSTEP信号取込みは、シュミットトリガ入力

【ＰＩＣプログラム①】
12Ｆ675用　　　　Ver1.0　　　（更新2015/4/7）

【回路図②】
PIC12F675 + TB6615PG + MP4211　v11 Ver1.1 （更新2015/4/7）
※PICへのSTEP信号取込みは、TTL入力

【ＰＩＣプログラム②】
12Ｆ675用　　　　Ver1.1　　　（更新2015/4/7）

【注意事項】
・ステッピングモータは、コイル抵抗10Ω以上の物を使用すること
・モーター電源は容量のあるもの使用すること
・PICプログラムに関しては動作保障無しです

PIC12F675 + MP4410　【ユニポーラ用】

・ユニポーラ型２相ステッピングモーター専用
・定電圧型ドライバ
・1相励磁、1-２相励磁、2相励磁方式の選択可能　(PICプログラム内変更必要）

【回路図①】
PIC12F675 + MP4410 v10　Ver1.0 （更新2015/4/2）
※STEP信号→シュミットトリガ入力
　DIR信号→TTL入力

【ＰＩＣプログラム①】
常時励磁タイプ　12F675用　Ver2.0　（更新2015/4/7）
励磁OFFタイプ　12F675用　Ver2.0　（更新2015/4/7）

【回路図②】
PIC12F675 + MP4410 v11　Ver1.1 （更新2015/4/7）
※STEP信号→TTL入力
　DIR信号→TTL入力

【ＰＩＣプログラム②】
常時励磁タイプ　12F675用　Ver1.0　（更新2015/4/7）
励磁OFFタイプ　12F675用　Ver1.0　（更新2015/4/7）

画像は、同じ回路を3個つなげています（3軸ドライバ）

【注意事項】
・ステッピングモータは、コイル抵抗10Ω以上の物を使用すること
・モーター電源は容量のあるもの使用すること
・ＰＩＣプログラムに関しては動作保障無しです
・ＰＩＣプログラム①(常時励磁タイプ)以外を使用する場合、入力パルス幅が短すぎると誤動作しますので、8μSec以上確保してください。ＰＩＣプログラム①(常時励磁タイプ)は、立上がり（立下り）エッジをみているので1μSecぐらいでも動作します。

MACH3（CNCソフト）では、以下の部分に8以上の数値を入力します

　TB6615PG + SLA7026M 【ユニポーラ用】

・ユニポーラ型２相ステッピングモーター専用
・定電流型ドライバ
・1相励磁、1-２相励磁、２相励磁方式の選択可能（データシート参照）

【回路図】
TB6615PG + SLA7026M v10　Ver1.0 （更新2015/4/2）

　PIC12F675 + SLA7026M　【ユニポーラ用】

・ユニポーラ型２相ステッピングモーター専用
・定電流型ドライバ
・1相励磁、1-２相励磁、2相励磁方式の選択可能　(PICプログラム内変更必要）

【回路図①】
PIC12F675 + SLA7026M v10　Ver1.0 （更新2015/4/2）
※STEP信号→シュミットトリガ入力
　DIR信号→TTL入力

【ＰＩＣプログラム①】
常時励磁タイプ　12F675用　Ver2.0　（更新2015/4/7）
励磁OFFタイプ　12F675用　Ver2.0　（更新2015/4/7）
※PICプログラムは、PIC12F675 + MP4410用と共通です

【回路図②】
PIC12F675 + SLA7026M v11　Ver1.1 （更新2015/4/7）
※STEP信号→TTL入力
　DIR信号→TTL入力

【ＰＩＣプログラム②】
常時励磁タイプ　12F675用　Ver1.0　（更新2015/4/7）
励磁OFFタイプ　12F675用　Ver1.0　（更新2015/4/7）
※PICプログラムは、PIC12F675 + MP4410用と共通です

【注意事項】
・ＰＩＣプログラムに関しては動作保障無しです
・ＰＩＣプログラム①(常時励磁タイプ)以外を使用する場合、入力パルス幅が短すぎると誤動作しますので、8μSec以上確保してください。ＰＩＣプログラム①(常時励磁タイプ)は、立上がり（立下り）エッジをみているので1μSecぐらいでも動作します

MACH3（CNCソフト）では、以下の部分に8以上の数値を入力します

　PIC12F675 + TA7291P　【バイポーラ用】

※TA7291Pは製造終了品の為、入手が困難となっています。TA7291Pの代替えでL9110S使用した例を下記に追加しています。

・バイポーラ型２相ステッピングモーター専用
・定電圧型ドライバ

【回路図①】
PIC12F675 + TA7291 v10　Ver1.0 （更新2015/4/9）
※STEP信号→シュミットトリガ入力
　DIR信号→TTL入力

【ＰＩＣプログラム①】
常時励磁タイプ　12F675用　Ver1.0　（更新2015/4/9）
励磁OFFタイプ　12F675用　Ver1.0　（更新2015/4/9）

【回路図②】
PIC12F675 + TA7291 v11　Ver1.1 （更新2015/4/9）
※STEP信号→TTL入力
　DIR信号→TTL入力

【ＰＩＣプログラム②】
常時励磁タイプ　12F675用　Ver1.0　（更新2015/4/9）
励磁OFFタイプ　12F675用　Ver1.0　（更新2015/4/9）

【注意事項】
・バイポーラ型２相ステッピングモーター専用になります
・ＰＩＣプログラムに関しては動作保障無しです
・ＰＩＣプログラム①(常時励磁タイプ)以外を使用する場合、入力パルス幅が短すぎると誤動作しますので、8μSec以上確保してください。ＰＩＣプログラム①(常時励磁タイプ)は、立上がり（立下り）エッジをみているので1μSecぐらいでも動作します

MACH3（CNCソフト）では、以下の部分に8以上の数値を入力します

　PIC12F675 + L9110S　【バイポーラ用】

TA7291Pの代替えでL9110Sを使用してみる。

L9110Sとモーターの結線

PICプログラムは、PIC12F675 + TA7291Pのプログラムを流用。
画像の結線は、PIC12F675 + TA7291P(V10)

【注意事項】
・ステッピングモータは、コイル抵抗が10Ω以上の物を使用すること。

　M5 ATOM Lite + L9110S　【バイポーラ用】

M5 ATOM Liteは小型で多機能。開発もしやすいので8ピンPIC代わりに使えます。

L9110Sとモーターの結線

今回のM5Atomのスケッチ
step信号が入力されたら、割り込み処理を実行させるようにしています。
step/dir入力は、GPIOは21と25　又は　26と32のどちらでも問題ありませんでした。
モーターの結線は、
GPIO22--A
GPIO19--A
GPIO23--B
GPIO33--B


#include <M5Atom.h>
#include <Stepper.h>

#define STEPS 20
Stepper stepper(STEPS, 22, 19, 23, 33);
volatile int previous = 1;

void setup() {
  //pinMode(21, INPUT_PULLUP);//step
  //pinMode(25, INPUT_PULLUP);//dir
  pinMode(26, INPUT_PULLUP);//step
  pinMode(32, INPUT_PULLUP);//dir
  //attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(21),step_in,RISING);//Low->High
  //attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(21),step_in,FALLING);//High->Low
  //attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(26),step_in,RISING);//Low->High
  attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(26),step_in,FALLING);//High->Low
}

void loop() {
  
}

void step_in(){
  noInterrupts();
  if(digitalRead(32)==HIGH) //dir -> pin25 or pin32
  {
    stepper.step(previous);
  }
  else
  {
    stepper.step(-previous);
  }
  delay(10);
  interrupts();  
}

【注意事項】
・ステッピングモータは、コイル抵抗が10Ω以上の物を使用すること。
・M5 ATOMは3.3Ｖ系なのでアルディーノ（5Ｖ系）と信号を直結する場合、レベル変換（5V-＞3.3Ｖ）が必要になります。

　インタフェース

今回は、パソコンのパラレルポート（TTL）を使用してドライバを動作させるにあたって、
念の為74HCTのバッファを挿入し動作確認を行っています
TB6615PG・PIC12F675（GP2を除く）はTTL直接入力が可能なのでバッファが無くても動作はします

※PIC12F675のGP2のみシュミットトリガ入力（他のピンはTTL入力可）
※TTL→CMOS（直接接続不可）　　CMOS→TTL（直接接続可）

３ステート・バッファ
74HCT540（反転出力）
74HCT541（非反転出力）

74HCTシリーズはTTL入力が可能です（画像は74HCT540）
入力側を10ＫΩの抵抗アレイでプルダウンし、出力側をPIC又はTB6615PGに接続

左側にドライバを接続、右側に制御機器を接続
ドライバ側をハイインピーダンス状態にすると誤動作するので注意