ブラシレスモーターをArduinoとESCを使って回してみよう！

ブラシレスモーターとは？

今回はブラシレスモーターを回してみたいと思います。
ブラシレスモーターとは名前の通りブラシ(電極)とコミュテータ(整流子)が無く機械的接点が無いモーターです。
機械的接点が無いおかげで寿命が長く、メンテナンスも不要となります。
ただ、ドライバが必要となりブラシモーターと比べて複雑となります。
ブラシモーターとの違いは下記の表に書いておきます。

上の表をみての通り、ブラシレスモーターの利点が多くなっており、
ブラシ付きモーターからブラシレスモーターに替わっていったりしています。
その為、ブラシレスモーターを扱えるようになると今後の製品作成にも役立ちます。

ブラシレスモーターを動かそう！

今回使用するもの

※当サイトの情報の正確性について
可能な限り正確な情報を掲載するよう努めています。しかし、誤情報が入り込んだり、情報が古くなったりすることもあります。必ずしも正確性を保証するものではありません。また合法性や安全性なども保証しません。

今回用意する物は下記となります。

購入先はアマゾンと秋月電子で購入しました。

・ブラシレスモーター
　アマゾンで4個5000円程で売られてました。
　デザインもカッコよく気に入ってます。

・ESC
　アマゾンで4個3000円程で売られてました。
　ESCはブラシレスモーターを簡単に制御するために必要な部品です。

・Arduino Nano(互換機）
　アマゾンで1個700円程で売られてました。

・可変抵抗
　秋月電子で1個40円程で売られてました。
　今回はこれを使ってブラシレスモーターの速度を調整できるようにします。

・バッテリー(12v)
　アマゾンで1個2000円程で売られてました。
　今回使用するブラシレスモーターの必要電圧は3-4セルなので12vのバッテリーを使用します。

・ブレッドボード
　アマゾンで6個700円程で売られてました。

・ケーブル(ワニ口タイプ、オスピンタイプ)
　秋月電子で10本400円程で売られてました。

・USBケーブル(USB A オス to miniB オス)
　Arduinoとパソコンをつなぐ為に使います。

各部品を接続しよう。

下記の通りに配線していきます。
モーターに繋ぐ3本の線はとりあえず適当で大丈夫です。
後で動かして回転方向が合っているか確認します。

また、モーターが回転すると暴れるのでしっかりと固定することをお勧めします。

プログラム作成

Arduinoにプログラムを書き込みます。

Arduino IDEのダウンロードがまだの方は過去の記事画像付きで分かりやすく解説！ESP32を始める際に必要な設定を覚えよう！に書いてありますのでダウンロードのみ参考にしてください。

int motor = 6;//ESCに送る信号ピン
int volume = 0;//可変抵抗の値を入れる変数

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  pinMode(motor, OUTPUT);
}

void loop() {
int motor = 6;//ESCに送る信号ピン
int volume = 0;//可変抵抗の値を入れる変数

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);
  pinMode(motor, OUTPUT);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  volume = analogRead(A7);//可変抵抗の値を変数volumeに入れる
  Serial.println(volume);//可変抵抗の値をシリアルモニタに表示
  analogWrite(motor, volume);//モータを動かす
  delay(100);
}

シリアルモニターの値を見てみると、最大約1020ですので、約200になるようにプログラムを修正します。

int motor = 6;//ESCに送る信号ピン
int volume = 0;//可変抵抗の値を入れる変数

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);
  pinMode(motor, OUTPUT);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  volume = analogRead(A7) * 0.2;//可変抵抗の値を0.2で掛けて変数volumeに入れる
  Serial.println(volume);//可変抵抗の値をシリアルモニタに表示
  analogWrite(motor, volume);//モータを動かす
  delay(100);
}

これで、最大約200となりました。

モーターを回す。

ブラシレスモーターを起動させるには、キャリブレーションを行います。
方法は、可変抵抗を最大まで回し音が出たら、可変抵抗を下げ、また音が出たら少しずつ上げていき、
起動する箇所と最大の箇所を調べます。
その際、回せる範囲を調べる為、シリアルモニタで確認します。
今回使用した、ESCは最大60で最小が30でした。
もし、回転方向が違ったり動かない場合は、モーターの3本線を入れ替えて再度試してみてください。

プログラムを調整

今回、私が使ったESCは最大60でしたので最大が60になるように変数volumeの箇所を変更します。

int motor = 6;//ESCに送る信号ピン
int volume = 0;//可変抵抗の値を入れる変数

void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  Serial.begin(9600);
  pinMode(motor, OUTPUT);
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  volume = analogRead(A7)* 0.06;//可変抵抗の値を0.06で掛けて変数volumeに入れる
  Serial.println(volume);//可変抵抗の値をシリアルモニタに表示
  analogWrite(motor, volume);//モータを動かす
  delay(100);
}

最後に。

いかがでしたでしょうか？
わたしは、起動させるのに苦戦し、起動したりしなかったりで模索したのですが、
何回か試していくうちにわかってきました。
今回は、可変抵抗で調整しましたが、今後はセンサーの値によって回転を変えてたりしたいとかんがえております。