ステッピングモーターとその駆動回路をごそごそ

ちょっとステッピングモータの駆動実験。
というか、半分、お遊び的に。　半分、仕事がらみで。

机の上にモーターと駆動回路がちらかって・・・

さて、ステッピングモータで「1度」以下の分解能を出そうとすると・・・
　(1)減速ギアが付いたモータを使う。
　(2)マイクロステップ駆動できるドライバーを使う。
でしょう。

(1)の例が秋月で売っているこの減速機構が内蔵されたモータ。
　　上の写真の(1)。
・ユニポーラ　ステッピングモーター 28BYJ-48
　　2相励磁2048ステップで1回転。
・ユニポーラ SPG27-1101
　　これは120ステップで1回転。
・ユニポーラ SPG20-1332
　　こちらは480ステップ。

これらはいずれもユニポーラのモータ。
つまり、中点タップがあってそこを電源につないで４つの出力トランジスタでコイルを駆動すれば、専用のドライバーICを使わなくてもマイコンの出力ポートで制御できます。
しかし、分解能を得ようとしても「1-2相励磁」の2倍止まり。
マイクロステップでもって分解能を上げようとすると専用ICを使わなくてはなりません。
その専用ICの選択が悩みどころ。
でも、専用ICを使うとPWMでモータの駆動電流を設定できるので供給電圧の自由度が増えます。
単純にトランジシタで組むと、駆動電流はモータへの供給電圧に依存してしまいます。
しかし、専用ICを使うと5V用のモータでも電源24Vで駆動出来ちゃうわけです。

写真の「2」と「4」がマイクロステップできるユニポーラ駆動のIC。

「2」がサンケンのSLA7075。
「1/16」のマイクロステップが可能です。
これは、ジグザグ23pin に登場。
ユニバーサル基板へのハンダ方法が参考になりますか。

「4」が東芝のTB67S149。
お笑いピッチ変換基板・・・パターンが溶ける（！？） に出てきてます。
ただし、これのマイクロステップは1/8まで。

ところが・・・
「バイポーラ駆動用」のだとイイICがあってモジュールになって売られています。

「3」がTIのDRV8880 。
スイッチサイエンス：POLOLU-2971で扱っています。
これは「1/16」のマイクロステップが可能。

もうひとつが（写真には出ていないけれど）A4988 。
アマゾンで扱っています。
これ、3Dプリンターで使われるようでこっちの方がポピュラーか。
放熱板付きで売られてます。

DRV8880、A4988両方とも方向指令信号とステップパルスで正転逆転と回転速度を制御します。
　　※今回の仕事ではDRV8880を使った

そうそう。
私もネットの情報に倣って手を加えたのですが、ユニポーラのモータ28BYJ-48をバイポーラにすることができます。
　　※28BYJ-48 バイポーラ化
これで28BYJ-48がDRV8880やA4988で回せています。
　　※同トルクを得る場合、ユニポーラ駆動よりバイポーラ駆動の
　　　ほうがモータの発熱が少ないような感じなんですが、理屈的には
　　　どうなんでしょう？
　　　ユニポーラ→バイポーラの改造でコイルの抵抗値は
　　　2倍になります。

もうひとつ。
マイコンを使わずに発振回路でステップモータを回す時、単純に可変速にしたいだけということなら、発振回路はボリュームの回転角に比例して「周波数」が変わるようにするのが使いやすいです。
回転速度は周波数であって周期ではありません。
タイマーIC555でパルスを作ると、ボリュームの回転に比例して出てくるのは「周期」。
「ボリュームで周期を設定する」、これは回転速度制御には使いにくい。
なにせ「周波数＝1/周期」ですんで、周期を直線的に変化させても周波数は1/Xカーブ。

ということは速度可変の発振回路には4046VCO PLL ICあたりが使いやすいかと。
（16ピンのICだけど）
低周波発振回路といえばなんでもかんでも555・・・この定石、この場合は外れます。

4046からPLL部を取り除いたようなお手軽VCO ICってありませんでしょうかね？