Arduinoでブラシレスモーターを回転させてみる（正弦波で方向/速度制御）

　市販のESCを使用せずマイコン（Arduino/RaspberryPiなど）からブラシレスモーターを駆動してみます。

概要
矩形波駆動と正弦波駆動
1. 矩形波駆動　
2. 正弦波駆動
回路
プログラム
テスト回転

概要

　前回、矩形波による回転制御まで実施しました。今回は正弦波駆動でブラシレスモーターの回転制御を実施してみます。

市販のESCを使用せずマイコン（Arduino/RaspberryPiなど）からブラシレスモーターを駆動してみます。概要　前回、Arduono ＋矩形波駆動でBLDCモーターを単純に回転させてみました。今回はもう少しプログラムを修正して矩...

矩形波駆動と正弦波駆動

矩形波駆動　

　矩形波駆動から少しおさらい。

　順番にスイッチを切り替えてコイルの通電方向を制御してモーターを回転させます。矩形波駆動の場合はスイッチは単純なON/OFFで制御。

　3つのスイッチのON/OFFタイミングを1/3ずつずらしてON/OFF制御することでモーターを回転させます。
▼矩形波駆動▼

Arduinoでブラシレスモーターを回転させてみる

市販のESCを使用せずマイコン（Arduino/RaspberryPiなど）からブラシレスモーターを駆動してみます。概要　BLDCモーターをマイコンなどから駆動するときには、RCやドローンなどで使用している市販のESC（Electronic...

正弦波駆動

　対して正弦波駆動はスイッチのON/OFFではなく、正弦波状にコイルに電圧を加えることで回転させます。矩形波に比べ低振動、低騒音での駆動が可能とのこと。

　矩形波同様に3分の1ごと（120度ごと）にずらして電圧を変化させます。このグラフは単純にSIN関数値を表示させているだけですが、実際はI/OピンからPWM出力のON/OFFタイミング/デューティ比を制御して疑似的な正弦波電圧を作り出します。
▼疑似正弦波の作り方▼

Arduinoで疑似正弦波の作り方

概要　Arduinoで正弦波を作ります。UNOでは本当のアナログ出力（DAC）はできないのでPWM出力とSIN関数を使用して疑似正弦波を出力してみます。　PWM出力（青）のデューティ比を変化させて正弦波/SIN（赤）となるように疑似的に出力...

　実際にマイコン（Arduino/Pico）で正弦波を作ってモーターを駆動してみます。

回路

　回路は矩形波駆動の時と同様。マイコンからのピン電流では直接駆動できないのでハーフブリッジ回路を経由します。いいかどうかわかりませんがハーフブリッジ3回路分はDRV8835を２つ使って代用してます。

プログラム

　11/13/15ピンから3分の1ずつずらした正弦波を出力してます。

//ブラシレスモーターを正弦波駆動
//imo Lab.
//https://garchiving.com

#include "SerialBT.h"
int8_t dir;
int16_t deg;
int16_t degStep = 1;
int32_t currentTime, loopTimer, serialTimer, bluetoothTimer;
uint32_t interval;
float freq;
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  SerialBT.begin(115200);
  pinMode(11, OUTPUT);
  pinMode(13, OUTPUT);
  pinMode(15, OUTPUT);
}
void loop() {
  currentTime = micros();
  freq == 0 ? interval = 1000000 : interval = 1000000.0 / (freq * (360 / degStep));
  if (currentTime - loopTimer > interval) {
    loopTimer = currentTime;
    float val1 = 0.5 + 0.5 * sin(deg * PI / 180.0);
    float val2 = 0.5 + 0.5 * sin((deg + 120) * PI / 180.0);
    float val3 = 0.5 + 0.5 * sin((deg + 240) * PI / 180.0);
    deg == 360 - degStep ? deg = 0 : deg += dir * degStep;
    analogWrite(11, val1 * 255);
    analogWrite(13, val2 * 255);
    analogWrite(15, val3 * 255);
  }
  if (currentTime - bluetoothTimer > 10000) {
    bluetoothTimer = currentTime;
    bluetoothSPP();
  }
}