4.4 モータの動作

　モータの回転を制御するためには，モータドライバICを使用します．ここでは，モータドライバICに内蔵されている回路について説明します．

　モータドライバICに内蔵されている回路はHブリッジ回路という回路です．この回路に制御信号を入力することで，モータの回転する方向を変更することができます．

Hブリッジ回路：　この回路はモータを中心に回路がアルファベットのHのようになっていることから，Hブリッジ回路と呼びます．この回路には4つのトランジスタがついています．これらトランジスタは，信号によってON/OFFを切り替えることができるスイッチです．

　図4．6のA，DのトランジスタがＯＮとなるとき，電流はモータ電源→トランジスタA→モータ→トランジスタD→GNDの方向に流れます．次に，B，CのトランジスタのペアがONとなるときモータに流れる電流の向きは先ほどとは逆方向，つまり，モータ電源→トランジスタB→モータ→トランジスタD→GNDの方向に流れます．モータに流れる電流の方向が変わるので，モータの回転方向をコントロールできます．Hブリッジにはこの他に２つのモードが存在します．１つはストップモードと呼び，これは４つ全てのトランジスタがOFFの状態にするので，モータには電流が流れません．これはDCモータの端子をどこもつながない状態とほぼ同じで，手で軸を回せば抵抗無くまわせます．もう１つは，ブレーキモードと呼びます．これはトランジスタのCとDをONとした場合ですが，GNDを経由して２つのモータの端子がショートした状態になります．このときは軸を手で回すと抵抗力を感じると思います．この原理は電磁誘導によるものですが，詳しい説明は省略します．また，実際に組まれるHブリッジはもっと複雑な回路を構成しています．

モータ制御の方法

PWM機能を使用した，モータの制御をPWM制御といいます．モータを実際に制御するときは，PWM信号をモータドライバICに入力し，モータドライバICがモータの電源を高速でON/OFFを行います．PWM制御とはモータに流れる電流をこの方法でコントロールする制御法です．
　 本実験で使用するモータドライバIC(TA8428H)は，PWM信号を入力することにより回転速度（厳密にはパワー）が調整できます．それと同時に，２つの制御信号（制御信号0，1）を入力することで，以下の表のように4種類の回転状態を切り替えて制御できます．すなわち，制御信号0，1の両方が1のときモータにブレーキ，制御信号0，1にそれぞれ1，0と入力したときは正転，0，1と入力したときは逆転，0，0と入力したときはストップ（フリー）となります．
　 H8/3052FではITUのCH0〜4を使用し最大5チャネル分のPWM信号を出力することができますが，本実験ではモジュールボード基板の設計上CH0〜CH3の4チャネルのみモータドライバICにつながっており，モータを使用することができます．

モータドライバIC0：　bit0，1
モータドライバIC1：　bit2，3
モータドライバIC2：　bit4，5
モータドライバIC3：　bit6，7

次の課題4．3ではPWMのプログラムにモータ制御信号を加えたMOTORプログラムの書き込みを行い，モータを動作させます．