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ステッピングモーターを簡単に制御 ~東芝TB6560AHQ

その昔、ステッピングモーター1つを回すにもおおごとでした。
そんな躊躇もありこのモーターも20年以上、仕舞われたままになっていました。
 ※現在でも手に入りますが、かなり高いです。

SIGMA INSTRUMENTS 20-2223D-24173  クリックで原寸大
SIGMA20-2223D-24173_s.jpg


その後の技術進歩は目覚ましく、驚きです。
いまでは一つのICで簡単にコントロールできるようになっていました。
 『東芝TB6560HQ
そのICの取説をみると2006-05-31となっていて、10年前にリリースされたようです。
いまでは改良版のTB6560AHQ(2009-11-10)が売られています。
取説TB6560HQ.pdf

さっそく、この東芝TB6560AHQを試してみます。
基板に組み込まれたものを安直にArduinoで制御してみます。
 ※注意:: 取説にも警告されていますが、
電源の付け間違いやピン間のショートなどで簡単にICが破壊されるので、厳重な注意が必要です。

SIGMA INSTRUMENTS 20-2223D-24173 STEPPER MOTOR  クリックで原寸大
TB6560_03_s.jpg


【コントロール基板の仕様】
Features:
Working voltage DC 10V-35V. Recommended to use a switching power supply DC24V power supply.
6N137 high-speed optical coupling, guarantee high speed without losing step.
Using the TB6560AHQ chip with low voltage shutdown, overheating stop and overcurrent protection circuit to ensure optimal performance.
Rated maximum output: ± 3A, peak 3.5A.
For two-phase within 42,57 stepping 3A / four-phase / of line four / six-wire stepper motor, and is not suitable for more than 3A stepper motor.
Automatic half current function.
Subdivision: whole step, half-step, step 1/8, 1/16 step, a maximum of 16 subdivisions.

Specifications:
Working voltage:DC 10-35V
Rated maximum output: ± 3A, peak 3.5A.
Main color:Green
Size:75 x 50 x 33mm
Net weight:83g
Package weight:93g

【 注意点 】
電流設定Running CurrentとExcitation Modeはステッピングモーターによっては、
どの設定でも動くモノもあれば、設定を選ぶモーターもあるので
これはポイントですが、
まずはもっとも小さい電流設定「0.3A」に、Excitation Modeは「1/16」にして動くことを確認してから
他の設定を試すのがいいです。

 さもないと「基板壊れてる!?」「モーターがオカシイ?」などと、
あらぬ方向に逝ってしまいかねないからです。
(実は、それで余分な時間を費やしてしまいました。トホホ)

 電源電圧は、ICの制御部が要求する電圧はVCC = 4.5~5.5 V (最大6V ←コレを一瞬でも超えたら破壊される!)
モーターに掛けて許される電圧は VM = 4.5~34.0 V (最大40V ←コレを一瞬でも超えたら破壊される!)

TB6560AHQ 使用上の注意点  クリックで原寸大
TB6560AHQattention_s.gif


TB6560AHQ 使用上の注意点
TB6560AHQ は、2 相ステッピングモータをバイポーラ駆動します。
PWM 制御により定電流駆動を行います。2 相、1-2 相、2W1-2 相、4W1-2 相から励磁モードを、また、正転、逆転から回転方向を選択可能であり、クロック信号のみを入力することで容易にモータを制御することができます。
1. 電源電圧
(1) 電源電圧の動作範囲
項目 記号 動作電源電圧範囲 絶対最大定格 単位
制御電源電圧 VDD 4.5~5.5 6 V
モータ電源電圧 VMA, VMB 4.5~34 40 V
絶対最大定格は瞬時たりとも超えてはならない規格です。
電源電圧に関して、動作範囲 (4.5<=VDD<= 5.5, 4.5<=VMA<=34, 4.5<=VMB<=34, VDD<=VMA, VDD<=VMB)以外の電圧が印加されますと、誤動作や、IC または周辺部品の破壊に至る恐れがあります。
電圧の範囲について、上限、下限ともに遵守をお願いいたします。

(2) 電源投入/遮断方法
VDD を印加し所定の電圧値になった後に、VMA/B を印加してください。
また、電源投入時の制御入力端子は Low としてください。(内部にて全制御入力端子は Pull Down されています。) VDD および VMA/B が所定の電圧に確実に達した後に RESET や ENABLE を H にできます。
ここまでの手順を遵守しないと場合によっては、誤動作や、IC または周辺部品の破壊に至る恐れがあります。
RESET を High にすることにより CLK を受けて励磁が進み、ENABLE を High にすることによって出力されます。 RESET のみを High としても出力はされず、内部カウンタのみ進んでいきます。逆に ENABLE のみHigh として CLK を入れても、励磁は進まずイニシャル状態のまま出力されます。

以下に一例をあげます。
電源立ち下げ時は上記の逆の手順をお願いいたします。
制御入力シーケンスを以下に示します。

   タイミングチャートの図は省略

2. 出力電流
絶対最大定格は 3.5 A (1 相あたり)、動作範囲の上限は 3.0 A (1 相あたり) です。絶対最大定格は、瞬時たりとも超えてはならない規格です。
また、平均許容電流はトータルの許容損失により制限されます。許容損失を超えない範囲でご使用ください。

3. 出力オン抵抗
H-ブリッジ部の出力オン抵抗は標準 0.6 Ω (上側 + 下側)、最大 0.8 Ω (上側 + 下側) となります
(測定条件 Iout = 1.5 A)。

4. 出力端子残り電圧
出力端子 MO および出力端子 Protect の残り電圧は、それぞれ Io = 1 mA で 0.5 V (最大) となります。

となっています。
以上のように、破壊されてしまう電圧は理解できました。
それでは最低の電圧は何ボルト?をチェックしてみます。
この基板には5Vの三端子レギュレーターが載っていて、そこで1.5V程度の電圧ドロップが生じますが
試しに5VのACアダプタを繋いでも、モーターに負荷が掛からない評価試験くらいなら問題なく動くことがわかりました。
ICの制御部には3.5Vぐらいしか掛かっていませんがなんとか動いています。
ということですが、
負荷を掛ける使いとなれば、スペックを重視して+6V以上のDC電源を用意する必要があります。

【スケッチ・TB6560sketch】
https://github.com/MakerTH/ArduinoCode/blob/master/ArduinoTB6560.ino を参考に一部出力ポートを変えてあります。
StepperMotoTB6560.ino  クリックで原寸大
TB6560sketch_s.gif


#define stepaxisx 3
#define diraxisx 4
int a;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(stepaxisx, OUTPUT);
pinMode(diraxisx, OUTPUT);
}
void loop()
{
Forwardx(1800);
Backx(1800);
}
void Forwardx(int pluse)
{
for(a=0;a{
digitalWrite(diraxisx, LOW);
digitalWrite(stepaxisx, HIGH);
delay(1);
digitalWrite(stepaxisx, LOW);
delay(1);
}
}
void Backx(int pluse)
{
for(a=0;a{
digitalWrite(diraxisx, HIGH);
digitalWrite(stepaxisx, HIGH);
delay(1);
digitalWrite(stepaxisx, LOW);
delay(1);
}
}

これも動きます。
--------------------
https://github.com/MakerTH/ArduinoCode/blob/master/ArduinoTB6560.ino
#define stepaxisx 8
#define diraxisx 9
int a;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
pinMode(stepaxisx, OUTPUT);
pinMode(diraxisx, OUTPUT);
}
void loop()
{
Forwardx(1800);
Backx(1800);
}
void Forwardx(int pluse)
{
for(a=0;a{
digitalWrite(diraxisx, LOW);
digitalWrite(stepaxisx, HIGH);
delay(1);
digitalWrite(stepaxisx, LOW);
delay(1);
}
}
void Backx(int pluse)
{
for(a=0;a{
digitalWrite(diraxisx, HIGH);
digitalWrite(stepaxisx, HIGH);
delay(1);
digitalWrite(stepaxisx, LOW);
delay(1);
}
}

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  • 2017-11-26 09:59
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「管理人」

【ときどきのメッセージ】
 嘘八百を並べ立てて、強行採決を繰り返して国民を愚弄してきた衆参450超える自公の罪は極めて重い。次の選挙で厳しい制裁が下されるであろう。
 森友事件でも安倍政権のウソが次々バレ、「真相を語っていたのは籠池のオッサン」だったと認識を新たにした。
「改竄前決裁文書」に残っていた経緯説明は籠池氏証言と一致していた。
一部の自民が虚偽証言だ!と息巻いたが政府与党は籠池証言の「真正さ」を知っていたので手出し出来なかった。
 証人喚問を尽く拒否し続け、嘘の文書を元に国会の審議を1年以上妨害してきたアベ自公政権だった。
 ウソの資料によって国会の質問権を妨害したことで偽計業務妨害が問われ、有印公文書偽造の被疑事実はこれで確定した。
 共謀罪も問われることになるので行政のトップを含め関係者を聴取をすべく検察が動かなければならないしそれを期待するが、如何せん検察は既に腐っているのでトカゲの尻尾だけでお茶を濁すだろうことが見えている。
 堕落腐敗した刑事司法の頂点にいてその元凶となっている最高裁事務総局を解体し、併せて検察から起訴独占を取上げる。
検察組織を解体して特別検察官制度創設が急務の事態となった。
それを実行に移さない限り、森友事件にはじまる一連のモリカケレイプが解明されることはないだろう。
LIBERAL_PARTY_m.gif
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kokuminSeikatu_s_s.jpgkokuminSeikatu_s.jpg


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ArnesensMAGNIFICAT_ss.jpg

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Tchaikovsky6SeoulPhil_ss.jpg

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DAWN_s.jpg

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Brahms1hr-Sinfonieorchester_ss.jpg

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NelsonFreireMoonlightSonata_s.jpg

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PaulPottsLaPrimaVolta_s.jpg

ユジャ・ワン グルック・メロディー(ズガンバーティ編)
MirusiaSolveigSong.jpg

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MirusiaSolveigSong.jpg

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