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ラズパイでステッピングモーターを回す！A4988の接続とPython制御を徹底解説（自作CNC #2）

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RaspberryPi
2026.03.02

はじめに

本シリーズでは、PythonとRaspberry Piを使った「自作XYテーブル」の製作をゴールに設定しています。第1回のLチカでGPIOの基本を学んだ次は、いよいよ「物理的な動き」を作るステップです。

今回はモータードライバー「A4988」を使用し、ステッピングモーターを1軸分制御する方法を解説します。これができるようになれば、XYテーブル完成への道が一気に開けます！

使用する主な部品：

ステッピングモーターとは？

ステッピングモーターは
一定角度ずつ正確に回転するモーターです。

一般的なNEMA17の場合：

  • 1ステップ = 1.8°
  • 1回転 = 200ステップ

つまり、200回パルスを送れば1回転します。

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ハードウェア結線図（A4988 + Raspberry Pi）

画像の一部は raspberrypi.zyx さんより引用させて頂きました。

Raspberry Pi（BCM）A4988説明
GPIO21STEPステップ信号
GPIO20DIR回転方向
GPIO16ENABLELOWで有効
GPIO17MS1マイクロステップ設定
GPIO27MS2マイクロステップ設定
GPIO22MS3マイクロステップ設定
GPIO5RESETHIGHで有効
GPIO6SLEEPHIGHで有効
GNDGND必ず共通にする

🔹 モーター接続

  • A4988の 1A / 1B / 2A / 2B に
    NEMA17のコイルを接続

※テスターでコイルの組を確認すると確実です。

🔹 電源接続

接続内容
VMOT12V電源＋
GND（VMOT横）12V電源−
VDDRaspberry Pi 3.3V
GNDRaspberry Pi GND

GPIOピン設定（BCMモード）

X_STEP  = 21
X_DIR   = 20
X_EN    = 16
X_MS1   = 17
X_MS2   = 27
X_MS3   = 22
X_RESET = 5
X_SLEEP = 6

A4988の基本動作

ピン役割
STEPパルスで1ステップ進む
DIR回転方向
ENLOWで有効
MS1〜3マイクロステップ設定
RESET/SLEEPHIGHで動作

今回はフルステップ動作です。

プログラムの前にVref調整（重要）

A4988を購入状態で使用すると焼損のリスクがあります。
※A4988を壊さないために、必ず先にこちらの設定を確認してください。

A4988のVref調整手順を詳しく解説しています。

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Pythonプログラム

stepper.py を作成します。
Radpberry Pi側でコンソールを開き、下記コマンドを実行

nano stepper.py

→stepper.pyという名前のファイルを作成

stepper.pyを新規作成され開かれたら、以下のコードを入力してください。

import RPi.GPIO as GPIO
import time

# --- PIN定義 ---
X_STEP  = 21
X_DIR   = 20
X_EN    = 16
X_MS1   = 17
X_MS2   = 27
X_MS3   = 22
X_RESET = 5
X_SLEEP = 6

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

pins = [X_STEP, X_DIR, X_EN, X_MS1, X_MS2, X_MS3, X_RESET, X_SLEEP]

for pin in pins:
    GPIO.setup(pin, GPIO.OUT)
    GPIO.output(pin, GPIO.LOW)

# ドライバ有効化
GPIO.output(X_EN, GPIO.LOW)
GPIO.output(X_RESET, GPIO.HIGH)
GPIO.output(X_SLEEP, GPIO.HIGH)

# ステップ設定
GPIO.output(X_MS1, GPIO.LOW)
GPIO.output(X_MS2, GPIO.LOW)
GPIO.output(X_MS3, GPIO.LOW)

def move_motor(steps, direction, delay=0.01):   # delayの値で速度調整　値が大きいと遅くなる
    GPIO.output(X_DIR, direction)
    for _ in range(steps):
        GPIO.output(X_STEP, GPIO.HIGH)
        time.sleep(delay)
        GPIO.output(X_STEP, GPIO.LOW)
        time.sleep(delay)

try:
    print("正転")
    move_motor(50, GPIO.LOW)  # 50＝移動量(ステップ数)　GPIO.LOW＝正転　
    time.sleep(1)

    print("逆転")
    move_motor(50, GPIO.HIGH)  # 50＝移動量(ステップ数)　GPIO.HIGH＝逆転　
    time.sleep(1)

finally:
    GPIO.cleanup()

この記事で使用したコードはこちらからダウンロードできます。

led.py をダウンロード（ZIP）

実行

Raspberry Piのターミナルで以下を入力しEnterを押す

python3 stepper.py

正転 → 停止 → 逆転
と動けば成功です。

なぜ200ステップで1回転？

NEMA17は1.8°/step。

1.8° × 200 = 360°

だから200パルスで1回転します。

改善案：初心者救済！トラブルシューティング・チェックリスト

もし動かない場合は、以下の3点を上から順番に確認してみてください。

  • 1. モーターが「ガガガ」と震えるだけで回らない
    • 原因: ステッピングモーターの「コイルの組」が間違っている可能性が高いです。
    • 対策: テスターを使って、導通がある2本（1組）を確認してください。A4988の「1A/1B」に1組、「2A/2B」にもう1組を接続します。色が同じでもメーカーによって配列が違うことがあるので注意！
  • 2. 全く反応しない（軸が手でスルスル回る）
    • 原因: ドライバーが「無効（スリープ）」状態になっています。
    • 対策: プログラムで X_EN を LOW にしているか再確認してください。また、RESET と SLEEP ピンが正しく HIGH（または物理的にジャンパで接続）されているかも重要です。
  • 3. モーターやドライバーが異常に熱い／異音がする
    • 原因: A4988の電流制限（Vref）が適切に調整されていません。
    • 対策: そのまま放置するとチップが焼損します！ すぐに電源を切り、こちらのVref調整記事を参考にボリュームを調整してください。
  • 4. 動くけど途中で止まる（脱調）
    • 原因: Pythonコード内の delay（パルス間隔）が短すぎます。
    • 対策: 最初は delay=0.05 くらいまで数値を大きくして、ゆっくり確実に回るか試してみましょう。

ここまでできればOK

✅ パルス制御
✅ 方向制御
✅ ドライバ制御

今回使用したモーター等はこちらです。

次回予告

次はいよいよ

mm単位で動かす制御を実装します。

✔ ベルトピッチ計算
✔ ステップ数変換式
✔ XYテーブル設計への布石

いよいよ「装置」になります。

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XYテーブル製作シリーズはこちらから

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