描述

大家好！我希望你已經(jīng)喜歡我之前的教程“如何制作人形機器人”。這是一個內(nèi)容豐富的教程，教你任何步進電機控制的基礎(chǔ)知識，我已經(jīng)發(fā)布了一個關(guān)于控制直流電機的速度和方向的，今天我們將開始使用步進電機，希望在下一個教程中我將解釋如何玩一些伺服電機。

在撰寫這篇文章的過程中，我們試圖確保本教程將成為您的最佳指南，以便您享受學習步進電機控制的基礎(chǔ)知識，因為這對于那些想要開始電子和機器人學習的人來說非常重要。所以我們希望本教程包含所需的文檔。您將從本教程中學到什么：

• 定義步進電機的用途和需求。
• 了解步進電機機構(gòu)。
• 了解步進電機驅(qū)動器 A4988 的重要性。
• 使用 Arduino 板制作適當?shù)慕泳€圖。
• 編寫您的第一個步進控制測試。
• 開始測試和調(diào)試

第 1 步：什么是“步進電機”！

?

步進電機，又稱步進電機或步進電機，屬于無刷直流電動機，其特點是將一個完整的旋轉(zhuǎn)分成多個相等的步或我們更好地稱之為等角，可以控制電機的軸位置移動并且在沒有反饋傳感器的情況下保持在這些角度，并且由于其高扭矩容量，這種電機可以在負載重時保持電機軸保持穩(wěn)定。

?

談到兩相的步進電機類別，我們有：

雙極電機

帶有 4 根線來控制線圈的電源極性

單極電機

它帶有 5 或 6 根線用于控制。

第 2 步：步進電機的工作原理

?

?

?

?

?

1 / 4

?

線圈用于控制電機按照某些極性順序執(zhí)行的步驟。

兩個線圈雙極步進的典型驅(qū)動模式為：A+ B+ A? B?

我們可以通過測量步進連接線之間的電阻來用毫米定義線圈圖案，它應(yīng)該測量每兩個線圈端之間的一些電阻，請查看上面的照片。

為了使步進器移動，控制器應(yīng)通過步進驅(qū)動器發(fā)送一個電源極性序列，每次改變序列時，步進器以恒定速度沿精確方向執(zhí)行一步，即序列速度，因此越快序列移動得越快，步進器旋轉(zhuǎn)得越快。

第 3 步：步進驅(qū)動器 A4988

?

?

回到控制驅(qū)動器，基本上是一些晶體管來控制流過步進線圈的電流。

在我們的教程中，我們將使用A4988驅(qū)動器，它使我們能夠輕松控制步進器的方向和速度，并且可以為電機提供高達 35V 2Amps 的輸出控制，驅(qū)動器將連接到我們的核心 Arduino Nano 板控制部分。

?

您可以在下面下載驅(qū)動程序完整數(shù)據(jù)表

第 4 步：電路圖

?

?

?

?

?

1 / 3

?

移動電路圖我使用EasyEDA平臺創(chuàng)建上述原理圖（您可以從下載鏈接PDF格式中獲得它），EasyEDA將幫助您輕松建立電路圖，然后將其轉(zhuǎn)換為PCB，因為它的內(nèi)置功能您可以從JLCPCB 下訂單并訂購您的 PCB 。順便說一句，我邀請你們加入JLCPCB 為創(chuàng)客發(fā)布的新社區(qū) HUB ，以便更多地參與社區(qū)。

回到我們的電路圖，如上圖所示，我們將 Arduino 板通過 A4988 驅(qū)動器連接到步進電機。

關(guān)于驅(qū)動程序，我們需要三個引腳來連接到 Arduino，它們是啟用、步進和方向引腳。

關(guān)于驅(qū)動器輸出，您將每個引腳連接到適當?shù)木€圈端。一件重要的事情是將睡眠和復位引腳相互連接，否則電機會顫抖并且不會移動。

第 5 步：代碼和測試

?

?

?

?

?

1 / 2

?

關(guān)于控制程序，此任務(wù)不需要庫，因此只需一些pinmode()和giditalWrite()函數(shù)

首先，我們設(shè)置引腳并將它們配置為 OUTPUT，我們將 Enable 輸出的初始值設(shè)置為 LOW 以激活步進電機驅(qū)動器。

const int EN=2;         //ENABLE PIN
const int Step=3;       // STEP PIN
const int dir=4;        // DIRECTION PIN
/*----------------------------SETUP FUNCTION--------------------------*/
void setup()
{
pinMode(EN,OUTPUT);     // ENABLE AS OUTPUT
pinMode(dir,OUTPUT);    // DIRECTION AS OUTPUT
pinMode(Step,OUTPUT);   // STEP AS OUTPUT
digitalWrite(EN,LOW);   // SET ENABLE TO LOW
}
/*----------------------------LOOP FUNCTION--------------------------*/
void loop()
{
digitalWrite(dir,LOW);        // SET DIRECTION LOW FOR FORWARD ROTATION
for(int x = 0; x < 1000; x++) // LOOP 1000 TIMES FOR 1000 RISING EDGE ON STEP PIN
{
digitalWrite(Step,HIGH);    // STEP HIGH
delay(1);                   // WAIT
digitalWrite(Step,LOW);     // STEP LOW
delay(1);                   // WAIT
}
delay(10);                    // DELAY BEFOR SWITCH DIRECTION
digitalWrite(dir,HIGH);       // SET DIRECTION HIGH FOR BACKWARD ROTATION
for(int x = 0; x < 1000; x++) // LOOP 1000 TIMES FOR 1000 RISING EDGE ON STEP PIN
{
digitalWrite(Step,HIGH);    // STEP HIGH
delay(1);                   // WAIT
digitalWrite(Step,LOW);     // STEP LOW
delay(1);                   // WAIT
}
delay(10);                    // DELAY BEFOR SWITCH DIRECTION
}

關(guān)于方向銷，一旦我們將其設(shè)置為 LOW，步進器將向前移動，對于 HIGH，步進器將向后旋轉(zhuǎn)

現(xiàn)在方向引腳上的每個脈沖都會推動電機邁出一步，在這段代碼中，我們的電機將向前執(zhí)行 1000 步，然后向后旋轉(zhuǎn) 1000 步。

不要對步進和完全旋轉(zhuǎn)感到困惑，因為我們的電機上的步進是 1.6 度角，而完全旋轉(zhuǎn)是 360 度角，所以我們的步進器幾乎會在每個方向上旋轉(zhuǎn) 5 圈。

準備好電路后，如上圖所示，現(xiàn)在需要上傳代碼，然后我們?yōu)椴竭M器插入外部電源，它應(yīng)該應(yīng)用在 Vmot 輸入引腳上。

不要忘記將復位引腳和睡眠引腳相互連接。

按照本教程，您現(xiàn)在可以控制和測試來自 3D 打印機等電子設(shè)備的步進電機。

通過評論部分讓我知道您還希望我為您制作哪些其他教程，如果您喜歡本教程，請不要忘記點贊本教程并關(guān)注我們以獲得更多精彩的項目。

?