驱动步进电机——使用ULN2003芯片
用ULN2003芯片，来驱动5V四相五线步进电机。
工作准则
步进电机是一种分步旋转的无刷直流电机。这非常有用，因为它可以在没有任何反馈传感器的情况下精确定位，这代表了一个开环控制器。步进电机由通常为永磁体的转子组成，转子被定子的绕组包围。当我们以特定顺序逐步激活绕组并让电流流过它们时，它们将磁化定子并分别形成电磁极，从而推动电机。这就是步进电机的基本工作原理。
驾驶模式
有几种不同的方式来驱动步进电机。第一个是波驱动或单线圈励磁。在这种模式下，我们一次只激活一个线圈，这意味着对于这个有 4 个线圈的电机示例，转子将分 4 步完成整个循环。接下来是全步驱动模式，它提供更高的扭矩输出，因为在给定时间我们总是有 2 个活动线圈。然而，这并没有提高步进器的分辨率，并且转子将再次以 4 步完成一个完整的循环。为了提高步进器的分辨率，我们使用半步驱动模式。这种模式实际上是前两种模式的结合。
这里我们有一个有源线圈，然后是 2 个有源线圈，然后是一个有源线圈，然后是 2 个有源线圈，依此类推。因此，使用这种模式，我们可以在相同结构的情况下获得双倍的分辨率。现在转子将分 8 步完成整个循环。
直接上代码
正反转代码
/******************************************************* 接线方式: IN1 ---- P10 IN2 ---- P11 IN3 ---- P12 IN4 ---- P13 + ---- +5V - ---- GND *********************/ #include<reg52.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define MotorData P1 //步进电机控制接口定义 uchar phasecw[4] ={0x08,0x04,0x02,0x01};//正转 电机导通相序 D-C-B-A uchar phaseccw[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};//反转 电机导通相序 A-B-C-D //ms延时函数 void Delay_xms(uint x) { uint i,j; for(i=0;i<x;i++) for(j=0;j<112;j++); } //顺时针转动 void MotorCW(void) { uchar i; for(i=0;i<4;i++) { MotorData=phasecw[i]; Delay_xms(15);//转速调节 } } //逆时针转动 void MotorCCW(void) { uchar i; for(i=0;i<4;i++) { MotorData=phaseccw[i]; Delay_xms(15);//转速调节 } } //停止转动 void MotorStop(void) { MotorData=0x00; } //主函数 void main(void) { uint i; Delay_xms(50);//等待系统稳定 while(1) { for(i=0;i<500;i++) { MotorCW(); //顺时针转动 } MotorStop(); //停止转动 Delay_xms(500); for(i=0;i<500;i++) { MotorCCW(); //逆时针转动 } MotorStop(); //停止转动 Delay_xms(500); } }
加速代码
/*接线方式: IN1 ---- P10 IN2 ---- P11 IN3 ---- P12 IN4 ---- P13 + ---- +5V - ---- GND *********************/ #include<reg52.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define MotorData P1 //步进电机控制接口定义 uchar phasecw[4] ={0x08,0x04,0x02,0x01};//正转 电机导通相序 D-C-B-A uchar phaseccw[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};//反转 电机导通相序 A-B-C-D uchar speed; //ms延时函数 void Delay_xms(uint x) { uint i,j; for(i=0;i<x;i++) for(j=0;j<112;j++); } //顺时针转动 void MotorCW(void) { uchar i; for(i=0;i<4;i++) { MotorData=phasecw[i]; Delay_xms(speed);//转速调节 } } //停止转动 void MotorStop(void) { MotorData=0x00; } //主函数 void main(void) { uint i; Delay_xms(100);//等待系统稳定 speed=50; while(1) { for(i=0;i<10;i++) { MotorCW(); //顺时针转动 } speed--; //减速 if(speed<4) { speed=50; //重新开始减速运动 MotorStop(); Delay_xms(500); } } }
减速代码
/*接线方式: IN1 ---- P00 IN2 ---- P01 IN3 ---- P02 IN4 ---- P03 + ---- +5V - ---- GND *********************/ #include<reg52.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int #define MotorData P0 //步进电机控制接口定义 uchar phasecw[4] ={0x08,0x04,0x02,0x01};//正转 电机导通相序 D-C-B-A uchar phaseccw[4]={0x01,0x02,0x04,0x08};//反转 电机导通相序 A-B-C-D uchar speed; //ms延时函数 void Delay_xms(uint x) { uint i,j; for(i=0;i<x;i++) for(j=0;j<112;j++); } //顺时针转动 void MotorCW(void) { uchar i; for(i=0;i<4;i++) { MotorData=phasecw[i]; Delay_xms(speed);//转速调节 } } //停止转动 void MotorStop(void) { MotorData=0x00; } //主函数 void main(void) { uint i; Delay_xms(50);//等待系统稳定 speed=4; while(1) { for(i=0;i<10;i++) { MotorCW(); //顺时针转动 } speed++; //减速 if(speed>25) { speed=4; //重新开始减速运动 MotorStop(); Delay_xms(500); } } }
