Arduino实验四：步进马达

1.四相五线步进马达

1.1 实物图

1.2 工作原理

• 步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制电机，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件，应用极为广泛。
• 在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，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，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。
• 可以通过控制脉冲个数来控制角位移量，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。

1.3 引脚图

• 4相5线步进电机内部连线：
  
• 步进电机内部构造图：
  
• 上图，A与-A，B与~B是联通的。则A与-A、B与-B分别是一组a,b。
• 接线说明：
• VCC接电机的中心抽头线（一般为红色），然后电机的A,B,C,D相线分别接在驱动板的A,B,C,D上。IN1,IN2,IN3,IN4 接在你主控的脉冲输出口（比如arduino的D3、D4、D5、D6）。然后就是编程的事情了。
  
• 励磁法：
• 1相励磁法：每一瞬间只有一个线圈相通，其它休息。（优点）简单，耗电低，精确性良好。（缺点）力矩小，振动大，每次励磁信号走的角度都是标称角度。
• 2相励磁法：每一瞬间有两个线圈导通。（优点）力矩大，震动小。（缺点）每励磁信号走的角度都是标称角度。
• 1-2相励磁法：1相和2相交替导通。（优点）精度较高，运转平滑，每送一个励磁信号转动1/2标称角度，称为半步驱动。（前两种称为4相4拍，这一种称为4相8拍）
  
• 上图从左向右依次为1相励磁法、2相励磁法、1-2相励磁法。

1.4 连线图

1.5 程序代码

int apin=8;
int bpin=9;
int cpin=10;
int dpin=11;
int delaytime=2;//延迟，可调整转速


void setup() {
  // put your setup code here, to run once:
  pinMode(apin,OUTPUT);
  pinMode(bpin,OUTPUT);
  pinMode(cpin,OUTPUT);
  pinMode(dpin,OUTPUT);//引脚输出
}

void loop() {
  // put your main code here, to run repeatedly:
  digitalWrite(apin,HIGH);
  delay(delaytime);
  digitalWrite(apin,LOW);
  digitalWrite(bpin,HIGH);
  delay(delaytime);
  digitalWrite(bpin,LOW);
  digitalWrite(cpin,HIGH);
  delay(delaytime);
  digitalWrite(cpin,LOW);
  digitalWrite(dpin,HIGH);
  delay(delaytime);
  digitalWrite(dpin,LOW);
}

1.6 运行结果

• 步进马达板上的ABCD四个灯齐亮，改变delaytime的大小，步进马达的转速会变化，同时，我们也可以改变转向。