使用普中科技ESV2.0开发板驱动步进电机
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前言
在我们学习单片机中会使用到步进电机，比如说利用去电机驱动小车，那么步进电机怎么用单片机让它动起来呢？
一、步进电机的驱动原理
工作原理
步进电机工作原理就是一种将电脉冲转化为角位移的;即当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。我们可以通过控制脉冲的个数来控制电机的角位移量，从而达到精确定位的目的;同时还可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度，从而达到调速的目的。
二、如何让步进电机转起来
我用的是五线四相步进电机。
相数
步进电机的相数是指电机内部的线圈组数，目前常用的有二相、三相、四相、五相步进电机。电机相数不同，其步距角也不同，一般二相电机的步距角为0.9°/1.8°、三相的为0.75°/1.5°、五相的为0.36°/0.72°
驱动方法
我们在控制它的时候只需要利用单片机IO口依次给电机的四个相位ABCD一个脉冲信号（高电平）让他转动。比如先给A一个高电平，延时一会再给B,依次给C,D.最后再回到A循环往复。每两相中间的延时长短控制步进电机的快慢。这样的A>B>C>D>A的方式称为四相四拍。同时我们也可采用四相八拍的工作方式，即A>AB>B>BC>C>CD>D>DA>A
注意图中接线顺序，不要弄错！！！
三、具体代码和原理图
1.原理图
c51单片机的输出高电平在5V左右，不足以带动步进电机工作，需要利用ULN2003驱动模块。普中板子上就自己带的。
根据原理图，我们用单片机的P1的1234分别对应电机的ABCD，这里我们使用四相八拍的方法驱动，先定义一个数组存放八拍的值，为了随后赋值给P1。unsigned char code tableZ[8]={0x1,0x3,0x2,0x6,0x4,0xc,0x8,0x9};
2.简单驱动步进电机
#include"reg52.h"
typedef unsigned int u16;
sbit beep=P1^5; //蜂鸣器
unsigned char code tableZ[8]={0x1,0x3,0x2,0x6,0x4,0xc,0x8,0x9};//四相八拍A>AB>B>BC>C>CD>D>DA>A
/*******延时函数********/
void delay(u16 i)
{
while(i--);
}
void motowork()
{
unsigned char i
for(i=0; i<8; i++)
{
P1 = tableZ[i]&0x1f; //把数组值赋值给P1，数组循环使步进电机正转
delay(100);
}
}
void main()
{
beep = 0x00;//关掉蜂鸣器
while(1)
{
motowork();
}
}
需要注意的问题
1.时间函数不要太短，不然会出现丢步现象：步进电机内部震动但是转动，所以延时时间要合适。
2.引脚接线要接对（参考上图），不然也会出现不转动的现象
3.按键控制步进电机速度
代码如下（示例）：
#include"reg52.h"
typedef unsigned int u16;
typedef unsigned char u8; sbit S1=P3^1; //正反转
sbit S2=P3^0; //暂停
sbit S3=P3^2; //加速
sbit S4=P3^3; //减速
u8 state=1; //转向1正0反
u16 time=300; //定义延时变量
unsigned char code tableZ[8]={0x1,0x3,0x2,0x6,0x4,0xc,0x8,0x9}; //四相八拍正
/*******延时函数********/
void delay(u16 i)
{
while(i--);
}
/*******电机工作函数********/
void motowork()
{
unsigned char i;
if(state==1)
{
for(i=0; i<8; i++)
{
P1 = tableZ[i]&0x1f; //正转
delay(time);
}
}
else
{
for(i=7; i>=0; i--)
{
P1 = tableZ[i]&0x1f; //反转
delay(time);
}
}
}
/********按键功能函数*******/
void keyS1()
{
if(state==1)
{
state=0;
}
else if(state==0)
{
state=1;
}
}
void keyS2()
{
if(S2==0)
{
P1 = 0x00;
}
}
void keyS3()
{
if(time<600) //
{
time=time+20;
}
}
void keyS4()
{
if(time>80)
{
time=time-20;
}
}
/*************按键扫描函数************/
void scankey1()
{
if(S1==0) //检测按键K1是否按下
{
delay(1000); //消除抖动 一般大约10ms
if(S1==0) //再次判断按键是否按下
{
keyS1(); //
}
while(!S1); //检测按键是否松开
}
if(S2==0)
{
delay(1000);
if(S2==0)
{
keyS2();
}
while(!S2);
}
if(S3==0)
{
delay(1000);
if(S3==0)
{
keyS3();
}
while(!S3);
}
if(S4==0)
{
delay(1000);
if(S4==0)
{
keyS4();
}
while(!S4);
}
}
/********主函数*********/
void main()
{
beep = 0x00;
while(1)
{
scankey1(); //按键扫描
motowork(); //电机工作
}
}
四.总结
简单驱动步进电机还是非常简单的，它的转动速度取决于你的脉冲频率（两个相位间的延时时间），控制转速有两种方法一个就是软件延时，还有另一个就是利用定时器中断PWM控制脉冲，这个大家学习过中断定时器的可以自己尝试。