通過Arduino控制步進(jìn)電機速度和旋轉(zhuǎn)方向

在本篇文章中，我們將學(xué)習(xí)如何使用搖桿和Arduino開發(fā)板控制步進(jìn)電機的知識。在這里，我們將使用Arduino UNO開發(fā)板和PS2游戲桿控制步進(jìn)電機的速度和旋轉(zhuǎn)方向。

我們使用帶有內(nèi)部驅(qū)動器的單極5V DC步進(jìn)電機28BYJ-48。因此，不需要任何步進(jìn)電機驅(qū)動。相反，我們將使用ULN2003A達(dá)林頓雙電機驅(qū)動器IC。 PS2游戲桿由兩個10k歐姆的電位器組成，即一個用于X軸，另一個用于Y軸。它還包括一個按鈕。但是我們將僅使用X軸來控制步進(jìn)電機的運動。

所需的組件

● Arduino UNO開發(fā)板

● 28BYJ-48 5V DC步進(jìn)電機

● ULN2003芯片

● PS2游戲桿

● 5V DC電源

什么是步進(jìn)電機

步進(jìn)電動機（stepper motor）是一種無刷直流電動機，它將完整的全周長分為多個相等的步長。然后可以命令電機的位置移動并保持在其中一個步進(jìn)，而無需任何位置傳感器進(jìn)行反饋（開環(huán)控制器），只要在轉(zhuǎn)矩和速度方面仔細(xì)選擇適合電動機尺寸的電動機即可。

步進(jìn)電機28-BYJ48的連接方式

步進(jìn)電動機28-BYJ48是一個具有5引線線圈布置的單極電動機。必須按特定順序為四個線圈通電。紅線連接到+ 5V電壓，其余四根線將被拉到接地以觸發(fā)相應(yīng)的線圈。我們使用Arduino開發(fā)板以特定順序為這些線圈通電，并使電動機執(zhí)行所需的步數(shù)。

步進(jìn)電機需要借助驅(qū)動器芯片才能進(jìn)行操作。原因是控制器需要較高的電流才能運行，但是僅步進(jìn)電機將無法從其I / O引腳提供足夠的電流來使電機運行。因此使用ULN2003作為驅(qū)動模塊，電流被放大了。

連接電路圖

要使用搖桿和Arduino控制步進(jìn)電機，請如下圖所示組裝電路。

步數(shù)計算

在將代碼上傳到Arduino板上之前需要進(jìn)行步數(shù)計算

在Arduino中，我們將以4步順序操作電機，因此需要計算步幅角（Stride Angle）。

步幅角= 5.625°

Arduino步驟順序= 4

所需步驟順序= 8

步數(shù)角度= 5.625 * 2 = 11.25

每轉(zhuǎn)的步數(shù)= 360 /步角= 360 / 11.25 =每轉(zhuǎn)32步。

源代碼/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）;

}

}

}
編輯：hfy