通过Arduino控制步进电机速度和旋转方向

454398 2020-10-28 26065

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描述

在本篇文章中，我们将学习如何使用摇杆和Arduino开发板控制步进电机的知识。在这里，我们将使用Arduino UNO开发板和PS2游戏杆控制步进电机的速度和旋转方向。

我们使用带有内部驱动器的单极5V DC步进电机28BYJ-48。因此，不需要任何步进电机驱动。相反，我们将使用ULN2003A达林顿双电机驱动器IC。 PS2游戏杆由两个10k欧姆的电位器组成，即一个用于X轴，另一个用于Y轴。它还包括一个按钮。但是我们将仅使用X轴来控制步进电机的运动。

所需的组件

● Arduino UNO开发板

● 28BYJ-48 5V DC步进电机

● ULN2003芯片

● PS2游戏杆

● 5V DC电源

什么是步进电机

步进电动机（stepper motor）是一种无刷直流电动机，它将完整的全周长分为多个相等的步长。然后可以命令电机的位置移动并保持在其中一个步进，而无需任何位置传感器进行反馈（开环控制器），只要在转矩和速度方面仔细选择适合电动机尺寸的电动机即可。

步进电机28-BYJ48的连接方式

步进电动机28-BYJ48是一个具有5引线线圈布置的单极电动机。必须按特定顺序为四个线圈通电。红线连接到+ 5V电压，其余四根线将被拉到接地以触发相应的线圈。我们使用Arduino开发板以特定顺序为这些线圈通电，并使电动机执行所需的步数。

步进电机需要借助驱动器芯片才能进行操作。原因是控制器需要较高的电流才能运行，但是仅步进电机将无法从其I / O引脚提供足够的电流来使电机运行。因此使用ULN2003作为驱动模块，电流被放大了。

连接电路图

要使用摇杆和Arduino控制步进电机，请如下图所示组装电路。

步数计算

在将代码上传到Arduino板上之前需要进行步数计算

在Arduino中，我们将以4步顺序操作电机，因此需要计算步幅角（Stride Angle）。

步幅角= 5.625°

Arduino步骤顺序= 4

所需步骤顺序= 8

步数角度= 5.625 * 2 = 11.25

每转的步数= 360 /步角= 360 / 11.25 =每转32步。

源代码/程序：

#include 《Stepper.h》

#define STEPS 32

// define stepper motor control pins

#define IN1 7

#define IN2 6

#define IN3 5

#define IN4 4

// initialize stepper library

Stepper stepper（STEPS， IN4， IN2， IN3， IN1）;

// joystick pot output is connected to Arduino A0

#define joystick A0

void setup（）

{

}

void loop（）

{

// read analog value from the potentiometer

int val = analogRead（joystick）;

// if the joystic is in the middle ===》 stop the motor

if（（val 》 500） && （val 《 523））

{

digitalWrite（IN1， LOW）;

digitalWrite（IN2， LOW）;

digitalWrite（IN3， LOW）;

digitalWrite（IN4， LOW）;

}

else

{

// move the motor in the first direction

while （val 》= 523）

{

// map the speed between 5 and 500 rpm

int speed_ = map（val， 523， 1023， 5， 500）;

// set motor speed

stepper.setSpeed（speed_）;

// move the motor （1 step）

stepper.step（1）;

val = analogRead（joystick）;

}

// move the motor in the other direction

while （val 《= 500）

{

// map the speed between 5 and 500 rpm

int speed_ = map（val， 500， 0， 5， 500）;

// set motor speed

stepper.setSpeed（speed_）;

// move the motor （1 step）

stepper.step（-1）;

val = analogRead（joystick）;

}

}
编辑：hfy

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