前言
采用STM32驱动28BYJ4步进电机,实现正转反转,完成角度调整。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。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(及步进角)。可以通过控制脉冲个来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。
一、步进电机
1. 基本概念
步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号,转子就转动一个角度或前进一步,其输出的角位移或线位移与输入的脉冲数成正比,转速与脉冲频率成正比。因此,步进电动机又称脉冲电动机。
步进电机控制特点:
- 它是通过输入脉冲信号来进行控制的。
- 电机的总转动角度由输入脉冲数决定。
- 电机的转速由脉冲信号频率决定。
相数:产生不同对极N、S磁场的激磁线圈对数。常用m表示。
拍数:完成一个磁场周期性变化所需脉冲数或导电状态用n表示,或指电机转过一个齿距角所需脉冲数,以四相电机为例,有四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍运行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。
步距角:也叫步进角,对应一个脉冲信号,电机转子转过的角位移用0表示。0=360度/(转子齿数J运行拍数),以常规二、四相,转子齿为50齿电机为例。四拍运行时步距角为0=360度/(504) =1.8度(俗称整步),八拍运行时步距角为0=360度/(50*8)=0.9度(俗称半步)。
保持转矩:(HOLDING TORQUE)是指步进电机通电但没有转动时,定子锁住转子的力矩。它是步进电机最重要的参数之一,通常步进电机在低速时的力矩接近保持转矩。
空载启动频率:步进电机有一个技术参数:空载启动频率,即步进电机在空载情况下能够正常启动的脉冲频率,如果脉冲频率高于该值,电机不能正常启动,可能发生丢步或堵转。在有负载的情况下,启动频率应更低。如果要使电机达到高速转动,脉冲频率应该有加速过程,即启动频率较低,然后按一定加速度升到所希望的高频(电机转速从低速升到高速)。
2. 电机结构
原理图:
3. 工作原理
驱动节拍模式:
4. 产品参数
1. 技术参数 2. 外形尺寸(单位mm)
二、ULN2003驱动板
ULN2003是最常见的电机驱动器IC之一,由7对达林顿晶体管对的阵列组成,每对能够驱动高达500mA和50V的负载。该板上使用了七对中的四对。
连接器:可以完美地匹配电动机的电线,这使得将电动机轻松连接到板上非常容易;还有用于四个控制输入的连接以及电源连接。
四个LED:在四根控制输入线上显示活动(以指示步进状态),它们在电机运行时提供良好的视觉效果。
ON / OFF跳线:用于隔离步进电机的电源。
引脚排列 IN1 – IN4脚:用于驱动电动机。将它们连接到stm32上的数字输出引脚。
GND:是常见的接地引脚。
VCC:为电动机供电。将其连接到外部5V电源。由于电机消耗的功率过多,因此切勿使用Arduino的5V电源为步进电机供电。
马达接头:电机插入的地方。该连接器是带键的,因此只能以一种方式进入。
原理图:
三、驱动程序
motor
unsigned int Zz_flag = 0;
unsigned int Fz_flag = 0;
unsigned int Zz_Value = 0;
unsigned int Fz_Value = 0;
void Motor_Init(void)
{
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStruct;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC,ENABLE);
GPIO_InitStruct.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;
GPIO_InitStruct.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6|GPIO_Pin_7|GPIO_Pin_8|GPIO_Pin_9;
GPIO_InitStruct.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_Init(GPIOC,&GPIO_InitStruct);
}
void Motor_Zz(void)
{
Zz_Value = 1;
Fz_Value = 0;
}
void Motor_Fz(void)
{
Fz_Value = 1;
Zz_Value = 0;
}
void Motor_Stop(void)
{
Zz_Value = 0;
Fz_Value = 0;
Motor_A = 0;
Motor_B = 0;
Motor_C = 0;
Motor_D = 0;
}
void Motor_Zz_Function(void)
{
switch(Zz_flag)
{
case 0 : Motor_A = 1;Motor_B = 0;Motor_C = 0; Motor_D = 0;Zz_flag++;break;
case 1 : Motor_A = 1;Motor_B = 1;Motor_C = 0; Motor_D = 0;Zz_flag++;break;
case 2 : Motor_A = 0;Motor_B = 1;Motor_C = 0; Motor_D = 0;Zz_flag++;break;
case 3 : Motor_A = 0;Motor_B = 1;Motor_C = 1; Motor_D = 0;Zz_flag++;break;
case 4 : Motor_A = 0;Motor_B = 0;Motor_C = 1; Motor_D = 0;Zz_flag++;break;
case 5 : Motor_A = 0;Motor_B = 0;Motor_C = 1; Motor_D = 1;Zz_flag++;break;
case 6 : Motor_A = 0;Motor_B = 0;Motor_C = 0; Motor_D = 1;Zz_flag++;break;
case 7 : Motor_A = 1;Motor_B = 0;Motor_C = 0; Motor_D = 1;Zz_flag = 0;break;
default : break;
}
}
void Motor_Fz_Function(void)
{
switch(Fz_flag)
{
case 0 : Motor_A = 1;Motor_B = 0;Motor_C = 0; Motor_D = 1;Fz_flag++;break;
case 1 : Motor_A = 0;Motor_B = 0;Motor_C = 0; Motor_D = 1;Fz_flag++;break;
case 2 : Motor_A = 0;Motor_B = 0;Motor_C = 1; Motor_D = 1;Fz_flag++;break;
case 3 : Motor_A = 0;Motor_B = 0;Motor_C = 1; Motor_D = 0;Fz_flag++;break;
case 4 : Motor_A = 0;Motor_B = 1;Motor_C = 1; Motor_D = 0;Fz_flag++;break;
case 5 : Motor_A = 0;Motor_B = 1;Motor_C = 0; Motor_D = 0;Fz_flag++;break;
case 6 : Motor_A = 1;Motor_B = 1;Motor_C = 0; Motor_D = 0;Fz_flag++;break;
case 7 : Motor_A = 1;Motor_B = 0;Motor_C = 0; Motor_D = 0;Fz_flag=0;break;
default : break;
}
}
main
int main()
{
int key = 0;
int arr = 50;
int Motor_flag = 0;
TIM3_init(99,7199);
Motor_Init();
KEY_Init();
Motor_Zz();
while(1)
{
key = Get_Indepedent_Key_Value();
if(key)
{
switch(key)
{
case KEY0_BASE : arr += 10; TIM_SetAutoreload(TIM3,arr);break;
case KEY1_BASE : arr -= 10; TIM_SetAutoreload(TIM3,arr);break;
case KEY_UP_BASE : if(Motor_flag % 2 == 0) Motor_Fz(); else Motor_Zz(); Motor_flag++;break;
default : break;
}
}
}
}
链接:https://pan.baidu.com/s/1vTNfv-bZMm_0QPPG7KuUQw?pwd=rqy2 提取码:rqy2
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