Arduino Elegoo MEGA2560 R3ボードとロータリーエンコーダを使用してステッピングモーターを制御してみます。
- ■用意したもの
- ■ロータリーエンコーダモジュールへの理解
- ■ブレッドボードに、ブレッドボード用電源モジュールを接続する
- ■ブレッドボードと、ULN2003 ステッパーモータードライバーモジュールを接続する
- ■ULN2003 ステッピングモータードライバーモジュールと、ステッパーモーターを接続する
- ■ULN2003 ステッピングモータードライバーモジュールと、MEGA2560 R3ボードを接続する
- ■ブレッドボードと、MEGA2560 R3ボードを接続する
- ■ロータリーエンコーダモジュールと、MEGA2560 R3ボードを接続する
- ■MEGA2560 R3ボードをPC（パソコン）に接続する
- ■ブレッドボード用電源モジュールにACアダプターを取り付ける
- ■コードをアップロードし、マイコンボードに書き込む
- ■ロータリーエンコーダモジュールで、ステッピングモーターを制御できるのかの検証
■用意したもの
・Arduinoバージョン1.8.13がインストールされているPC（Windows10）
・Elegoo MEGA2560 R3ボード、1個（https://amzn.to/2J3pzB2）
・BREADBOARD（ブレットボード） MB-102、1個（https://amzn.to/33l1nky）
・ブレッドボード用電源モジュール（Breadboard Power Supply）、1個（https://amzn.to/33kvhoY）
・ステッピングモーター（ステッパーモーター）（Stepper motor）、1個（https://amzn.to/3l8wGVK）
・ULN2003 ステッピングモーター（ステッパーモーター）ドライバーモジュール（stepper motor drivermodule）、1個（https://amzn.to/3l8wGVK）
・ロータリーエンコーダモジュール（Rotary Encoder Module）、1個（https://amzn.to/366ZuJP）
・ACアダプター 9V 1A、1個（https://amzn.to/2JaZHCN）
・メスからオスのデュポンワイヤーリボンケーブル（Female to Male DuPont wires）、9つ（https://amzn.to/3l95yFZ）
・オス – オス ジャンパー線（ジャンパーワイヤ）（M-M wires (Male to Male jumper wires)）、1つ（https://amzn.to/2JhCEq5）
それぞれ（ELEGOO Arduino用のMega2560スタータキット最終版）に付属しているものです。
■ロータリーエンコーダモジュールへの理解
ロータリエンコーダは、ノブの角度位置 （回転）、ノブの回転方向を決定する出力信号（電気信号）に変換する位置センサーの一種です。出力信号（電気信号）に変換し、この信号を処理して位置、速度などを検出できます。ロボット、プリンタなどに使用されています。
エンコーダ内部には、ピンがあり、各ピンがアースに接続および切断するタイミングを追跡することで、これらが信号となり、信号の変化を使用して、ノブが回転している方向を決定・判断できます。
■ブレッドボードに、ブレッドボード用電源モジュールを接続する
それでは、 MEGA2560 R3ボードとロータリーエンコーダを使用してステッピングモーターを制御してみますので、まずブレッドボードに、ブレッドボード用電源モジュールを接続します。
接続する際は、ブレッドボードに記載されている「＋」と「－」が、ブレッドボード用電源モジュールに記載されている「＋」と「－」がそろうように接続します。
■ブレッドボードと、ULN2003 ステッパーモータードライバーモジュールを接続する
接続後、ブレッドボードと、ULN2003 ステッピングモータードライバーモジュールを接続します。
ブレッドボードに記載されている「＋」と「－」、モジュールに記載されている「＋」、「－」が合わさるように接続します。
■ULN2003 ステッピングモータードライバーモジュールと、ステッパーモーターを接続する
接続後、ULN2003 ステッピングモータードライバーモジュールと、ステッピングモーター（ステッパーモーター）を接続します。
配線を間違えないようにします。
■ULN2003 ステッピングモータードライバーモジュールと、MEGA2560 R3ボードを接続する
接続後、ULN2003 ステッピングモータードライバーモジュールと、MEGA2560 R3ボードを接続します。
配線を間違えないようにします。
■ブレッドボードと、MEGA2560 R3ボードを接続する
接続後、ブレッドボードと、MEGA2560 R3ボードを接続します。
配線を間違えないようにします。
■ロータリーエンコーダモジュールと、MEGA2560 R3ボードを接続する
接続後、ロータリーエンコーダモジュールと、MEGA2560 R3ボードを接続します。
配線を間違えないようにします。
■MEGA2560 R3ボードをPC（パソコン）に接続する
接続後、MEGA2560 R3ボードをUSBケーブルを使って、PC（パソコン）に接続する。
■ブレッドボード用電源モジュールにACアダプターを取り付ける
接続後、ブレッドボード用電源モジュールにACアダプターを取り付けます。
接続すると、モジュール本体の緑色LEDが点灯します。
■コードをアップロードし、マイコンボードに書き込む
接続後、ELEGOO Arduino用のMega2560スタータキット最終版に付属したCD-ROMをパソコンで読み取ります。
CD-ROMから「日本語」をクリックする。
「code」をクリックする。
「Lesson 33 Controlling Stepper Motor With Rotary Encoder」をクリックする。
「With_Encoder」をクリックする。
「With_Encoder.ino」をクリックする。
リックすると、「Arduino」が起動し、ウインドウ内に「With_Encoder」のコードが表示されます。
このコードをMEGA2560 R3ボードに書き込んでみたいと思いますが、このままコードを書き込んでしまうとエラーになってしまうので、ライブラリを追加する必要があります。
ライブラリを追加するには、CD-ROMの「Lesson 33 Controlling Stepper Motor With Rotary Encoder」の中にある「Stepper.zip」というファイルを、コピーし、ライブラリに追加します。
ライブラリの追加に関しては、「リモート（遠隔操作）でステッピングモーターを制御する」に記載してあります。
ライブラリが追加された状態で、「Arduino」の上部にある「マイコンボードに書き込む・書込装置を使って書き込み」ボタンをクリックします。クリックする際は、接続したPC（パソコン）でMEGA2560 R3ボードが認識されているかを確認し、クリックします。
クリックすると、「ボードへの書き込みが完了しました。」と表示され、書き込みが成功しました。
書き込みが成功すると、ロータリーエンコーダモジュールのノブを回すと、ULN2003 ステッピングモーター（ステッパーモーター）ドライバーモジュールのLEDが点灯し、ステッピングモーターを制御できます。
■ロータリーエンコーダモジュールで、ステッピングモーターを制御できるのかの検証
書き込み後、ロータリーエンコーダモジュールで、ステッピングモーターを制御できるのかの検証を行いました。
検証を行いましたが、ロータリーエンコーダモジュールのノブを回転・反回転させると、それにあわせてステッピングモーターを制御できることが確認できました。
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