こんにちわ、オオバです。

定期的に執筆したいArduinoのパーツ調査記事シリーズです。
今回はDCモーターを使ってみます。

またサブテーマとして娘のために扇風機おもちゃを作るというクエストが発生しています。
というのも、今年の夏は梅雨明けから、とても暑く手持ち扇風機を持って街中を歩く人が多いです。

↑↑こういうの↑↑

それを見てか5歳の娘がお店に並ぶ手持ち扇風機を見る度に「欲しい欲しい」と嘆くので、一旦父ちゃん(オオバ)が作ってみるということになり、本記事はその制作途中段階における検証記事となります。

この記事の内容

ゴール設定

本記事はDCモーターをArduino上で動かすところまでとします。

ArduinoでDCモーターを使ってみる〜娘のために扇風機を作る_その1〜_0

このようなプロペラをDCモーターに取り付けてArduinoで回転を制御してみます。

使用素材

画像素材名リンク

ArduinoでDCモーターを使ってみる〜娘のために扇風機を作る_その1〜_1

ArduinoでDCモーターを使ってみる〜娘のために扇風機を作る_その1〜_2

ArduinoでDCモーターを使ってみる〜娘のために扇風機を作る_その1〜_3

ArduinoでDCモーターを使ってみる〜娘のために扇風機を作る_その1〜_4

その他にブレッドボード、USBケーブル、配線、確認用のLEDを使用しています。

画像はクリックすると大きく表示されます

なぜトランジスタとダイオードが必要か?

Arduinoでモーターを制御する!モーターの基本を勉強してみる。 | Device Plus - デバプラ
こちらのサイトに丁寧に説明されており、とても勉強になりました。ありがとうございます。

まとめると電流の逆流でデバイスを破壊させないためです。

DCモーターが必要とする電流は200mAですが、Arduinoの出力電流は40mAと足りていません。そのため、DCモーターがArduinoから無理やり200mAを引き出そうとするため、Arduino本体が壊れてしまう可能性があります。

トランジスタ

電流の流れを制御、また電流を増幅させる機能を持ちます。

ArduinoでDCモーターを使ってみる〜娘のために扇風機を作る_その1〜_5

トランジスタの3本の端子は、

という名前で生えています

名称つなぎ先備考
エミッタGNDにつなぐ
ベースOUTPUTピン(今回は11番)につなぐ信号を受け取ってモーターに電流を流す
コレクタモーターと繋ぐ

トランジスタの端子の順番は要確認

トランジスタの足配置について!ECB(エクボ)で覚えよう! - Electrical Information
こちらの記事の通り、トランジスタの端子の順は型番によって様々で、今回オオバが使用しているトランジスタはマイナーなタイプっぽいです。

ということで、トランジスタの型番とデータシートを確認した方が良いという事がわかりました。

ダイオード

ダイオードはアノード(プラス側)からカソード(マイナス側)にしか電流が流れません。この性質を使って、電流の逆流を防ぎます。

前述したDCモーターがArduinoから無理やり200mAを引き出そうとする電流の逆流を防いでくれます。

配線

ArduinoでDCモーターを使ってみる〜娘のために扇風機を作る_その1〜_6

画像のような感じで配線を組みます。

実際に動いている動画

ArduinoでDCモーターを使ってみる〜娘のために扇風機を作るぞ〜 - YouTube

3秒ごとにDCモーターが動き、3秒止まるということを繰り返す事ができました。

ソースコード

dcmotor_helloworld.ino · GitHub
とてもシンプルなソースコードになっております。

最後に

以前からやりたかったArduinoでDCモーターを動かすということがやっとできました。
娘のための扇風機づくりの第一歩が踏めたような気がします。

次は実際にどのようなプロダクトに落とし込めるかを考えていこうと思います。

参考サイト

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