Raspberry Pi用 高機能ステッピングモータードライバー「RPZ-Stepper-D」

ステッピングモーターを制御できるRaspberry Pi(ラズパイ)用拡張基板です。位置や角度、回転数などを指示すれば、自動で目標までモーターを動かしてくれます。加減速、静音モード、省電力モード、電流測定などの機能を搭載しています。ものを動かしたり回転させるシステムが実現できます。

【ステッピングモーターの利点】
Raspberry Piでものを移動させたり回転させたい、と考えたことはありませんか？このような機械的な動きはモーターで実現できます。しかし、一般的なDCモーターは大まかな回転数を制御することしかできず、細かな制御には向きません。

そこで、ステッピングモーターの出番です。ステッピングモーターは電気信号で非常に細かく制御できるモーターで、回転角度や回転数を正確に決めることができます。そのため、以下のような応用が可能です。

• ものや自機を正確な位置に移動させる
• カメラの撮影角度を正確に動かす
• ロボットアームでものを仕分ける
• 特定の速度でコンベアを動かす

【機能概要図】

【位置、角度、回転数制御】
ステッピングモータードライバーは、パルス信号を送信するたびに1ステップ回転するものが一般的です。この方法はシンプルですが、モーター回転中は常にリアルタイムでパルスを出力する必要があり、他のタスクと平行して行うことが難しいです。
RPZ-Stepperは高機能なモータードライバー「TMC5240」を搭載しております。Raspberry Piから位置や回転数など指示を送るだけで、ドライバー側で自動的に加減速も計算してモーターを指定位置まで動かします。そのため、ユーザーはモーターの細かい制御にリソースを使う必要がなく、「やりたいこと」に集中できます。複数のモーターを同時に動かすことも容易です。

【加速、減速制御】
速度領域に応じて加速ゾーン3つと減速ゾーン3つを指定できます。ステッピングモーターは回転数が大きくなるとトルクが低下していくため、高速域では加速をゆっくりにするなど、最適なプロファイルを実現できます。

【静音モード】
ステップ角単位で回転するという仕組み上、ステッピングモーターは振動や音が大きくなりやすい特徴があります。
RPZ-Stepperは静音モードを搭載しており、特に低速回転時において振動と音を低減できます。
以下に静音モード使用時の動作音を測定した比較です。30rpmでは10dBと、ほぼ動作しているのがわからないレベルの静音性となっています。静かな環境で動作させるアプリケーションに最適です。

【省電力モード】
ステッピングモーターは軽負荷や停止時であっても電流を消費するという特徴があります。状況によっては不要な電流が流れ続けて電力を消費したり、発熱したりします。
RPZ-Stepperは回転時、停止時それぞれについて、32段階で電流値を変更できます。最適な電流値にすることで省電力化が可能です。

【モーター電流測定機能】
モーターの電流を測定する機能があるため、以下のようなことが可能になります。(測定は基板で消費している電流の合計となります。)

• 消費電力の測定
• 省電力機能の効果確認
• バッテリーで動作させる場合の動作可能時間見積もり
• モーターやドライバーICの発熱の見積もり

【制御ソフトウェア付属】
Indoor Corgiが開発したモーター制御用コマンドラインツールとPythonライブラリが付属します。わずか数行のコマンド/コードでモーターを回転させることができます。高機能モータードライバーICと付属ソフトウェアで、お客様の開発工程を削減し、目的のシステムの実現を容易にします。

【最大4台のステッピングモーターを駆動】
製品1台あたり2台のステッピングモーターを駆動できます。製品2台を重ねることで最大4台のステッピングモーターを制御できます。X/Y/Z軸やひねりなど、複数のモーターを制御するような用途に利用可能です。

【広い電圧範囲】
5Vから30Vの広い入力電圧範囲をカバーしており、よく利用される5V/12V/24Vのステッピングモーターに対応しています。

【ロック機構付きコネクター】
モーターとの接続にはJST社製NHコネクター、電源との接続にはJST社製VHコネクターを採用しました。いずれもロック機構付きで、モーターの振動があっても脱落する心配がありません。
また、メンテナンス時には取り外しがしやすく、1線ずつ取り付けるターミナルブロックと比べて誤配線が起きにくくなっています。

【保護回路】
電源入力部に逆接続、過電圧、過電流防止保護回路を搭載しました。また、モータードライバーICも個別に、過熱、過電流保護機能を内蔵しております。万一の誤接続やショートによる損害を抑えます。

【仕様】

内容物

• 1 x RPZ-Stepper-D本体
• 1 x Rasbperry Piへ装着するためのアダプタ

※はんだ付け不要で組み立てることができます。
※2相バイポーラステッピングモーター2台を駆動できます。本製品2台で、最大4台のモーターを駆動できます。
※ケーブルやモーター側のコネクター、Raspberry Piは付属しません。

資料

• サポートページ

こちらの商品は、Indoor Corgi Elec.さんからの受託販売商品です。
輸送上の問題は当社が責任を負います。技術的なご質問には、当社ではお答えできません。上記技術資料のページなどをご参照の上、ご自身で解決していただく必要があります。

商品コード: ICE-024