arduino驱动步进电机小实例

第1篇一、实验目的1. 熟悉步进电机的工作原理和特性。

2. 掌握步进电机的驱动方式及其控制方法。

3. 学会使用常用实验设备进行步进电机的调试和测试。

4. 了解步进电机在不同应用场景下的性能表现。

二、实验设备1. 步进电机：选型为双极性四线步进电机，型号为NEMA 17。

2. 驱动器：选型为A4988步进电机驱动器。

3. 控制器：选型为Arduino Uno开发板。

4. 电源：选型为12V 5A直流电源。

5. 连接线、连接器、电阻等实验配件。

三、实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转换为角位移或线位移的电机。

它具有以下特点：1. 转动精度高，步距角可调。

2. 响应速度快，控制精度高。

3. 结构简单，易于安装和维护。

4. 工作可靠，寿命长。

步进电机的工作原理是：通过控制驱动器输出脉冲信号，使步进电机内部的线圈依次通电，从而产生步进运动。

四、实验步骤1. 搭建实验电路（1）将步进电机连接到驱动器上，确保电机线序正确。

（2）将驱动器连接到Arduino Uno开发板上，使用连接线连接相应的引脚。

（3）连接电源，确保电源电压与驱动器要求的电压一致。

2. 编写控制程序（1）使用Arduino IDE编写程序，实现步进电机的正转、反转、调速等功能。

（2）通过串口监视器观察程序运行情况，调试程序。

3. 调试步进电机（1）测试步进电机的正转、反转功能，确保电机转动方向正确。

（2）调整步进电机的转速，观察电机运行状态，确保转速可调。

（3）测试步进电机的步距角，确保步进精度。

4. 实验数据分析（1）记录步进电机的正转、反转、调速等性能参数。

（2）分析步进电机的运行状态，评估其性能。

五、实验结果与分析1. 正转、反转测试步进电机正转、反转功能正常，转动方向正确。

2. 调速测试步进电机转速可调，调节范围在1-1000步/秒之间。

3. 步距角测试步进电机的步距角为1.8度，与理论值相符。

4. 实验数据分析步进电机的性能指标符合预期，可满足实验要求。

使⽤Pretues仿真Arduino驱动步进电机这⼏天想做⼀个给⾦鱼⾃动喂⾷的装置，所以学习了下如何操控步进电机，现在做个记录。

使⽤Pretues仿真Arduino的话，可以参考：。

步进电机的话，是通过给不同的相通电，形成电磁场，来驱动中间的转⼦。

转⼦越多，每⼀步就可以越⼩，电机就越精确。

ULN2004A是供电模块，通过电平信号的配置来输出电压，通过配置1，2，3，4输⼊，来使得13，14，15，16输出电压驱动电机。

PS：如果要电机反转的话，就反序配置引脚。

参见：。

仿真结果：代码：/* Main.ino file generated by New Project wizard** Created: Thu Sep 5 2013* Processor: ATmega328P* Compiler: Arduino AVR*/#define LED ( 13 )#define MOTOR_PIN0 ( 0 )#define MOTOR_PIN1 ( 1 )#define MOTOR_PIN2 ( 2 )#define MOTOR_PIN3 ( 3 )void setup(){ // put your setup code here, to run once:pinMode( LED, OUTPUT );pinMode( MOTOR_PIN0, OUTPUT );pinMode( MOTOR_PIN1, OUTPUT );pinMode( MOTOR_PIN2, OUTPUT );pinMode( MOTOR_PIN3, OUTPUT );}void loop(){ // put your main code here, to run repeatedly:/*digitalWrite( LED, HIGH );delay( 500 );digitalWrite( LED, LOW );delay( 500 );*/static int i = 3;switch( i-- ){case0:digitalWrite( MOTOR_PIN0, HIGH );digitalWrite( MOTOR_PIN1, LOW );digitalWrite( MOTOR_PIN2, LOW );digitalWrite( MOTOR_PIN3, LOW );digitalWrite( LED, HIGH );break;case1:digitalWrite( MOTOR_PIN0, LOW );digitalWrite( MOTOR_PIN1, HIGH );digitalWrite( MOTOR_PIN2, LOW );digitalWrite( MOTOR_PIN3, LOW );digitalWrite( LED, LOW );break;case2:digitalWrite( MOTOR_PIN0, LOW );digitalWrite( MOTOR_PIN1, LOW ); digitalWrite( MOTOR_PIN2, HIGH ); digitalWrite( MOTOR_PIN3, LOW ); digitalWrite( LED, HIGH );break;case3:digitalWrite( MOTOR_PIN0, LOW ); digitalWrite( MOTOR_PIN1, LOW ); digitalWrite( MOTOR_PIN2, LOW ); digitalWrite( MOTOR_PIN3, HIGH ); digitalWrite( LED, LOW );break;default:break;}delay(500);if( 0 > i )i = 3;}。

步进电机实验报告1. 引言步进电机作为一种常见的电机类型，具有精确控制、低成本和小体积的优点，被广泛应用于工业自动化、仪器仪表、机器人等领域。

本实验旨在通过实际搭建步进电机控制电路和编写控制程序，学习步进电机的基本原理和驱动方法，并了解步进电机在实际应用中的特点和限制。

2. 实验材料•步进电机•步进电机驱动器•Arduino开发板•连接线•电源3. 实验原理步进电机是一种将电脉冲信号转化为角度和位置控制的电机。

它由定子和转子组成，定子由多组线圈组成，周围布有磁体，转子则由多个磁极组成。

步进电机通过逐步通电给定子线圈，从而产生磁场，吸引转子上的磁极，实现旋转运动。

步进电机有两种基本驱动方式：单相和双相驱动。

单相驱动是最简单的驱动方式，通过依次使两组线圈依次通电，以产生旋转的磁场。

双相驱动则是将线圈分成两组，可以同时通电，从而提高步进电机的转速和扭矩。

4. 实验步骤4.1 搭建电路首先，将步进电机驱动器连接到Arduino开发板上。

具体连接方式可以参考步进电机驱动器和Arduino开发板的接口定义。

然后，将步进电机连接到步进电机驱动器上。

根据步进电机和驱动器的规格说明，将步进电机的线圈分别连接到驱动器的相应端口上。

最后，将电源连接到步进电机驱动器上，确保步进电机可以获得足够的电源供应。

4.2 编写控制程序使用Arduino开发环境编写控制程序。

控制程序可以通过Arduino的GPIO口向步进电机驱动器发送相应的电平信号，控制步进电机的旋转。

具体的控制方式和步进电机驱动器的驱动方式有关，可以参考驱动器的说明文档。

4.3 运行实验上传控制程序到Arduino开发板上，并运行程序。

通过改变控制程序发送的电平信号，观察步进电机的旋转情况。

可以尝试不同的控制模式，比如单相驱动和双相驱动，观察步进电机的旋转速度和扭矩的变化。

5. 实验结果与分析通过实验观察步进电机的旋转情况，根据实际应用需求，可以得出以下结论：1.步进电机可以通过电脉冲信号精确控制旋转角度和位置，适用于需要精确定位的应用场景。

ARDUINO入门及其简单实验（7例） (1)1. Arduino硬件开发平台简介 (1)1.1 Arduino的主要特色 (2)1.2 Arduino的硬件接口功能描述 (3)1.3 Arduino的技术性能参数 (3)1.4 电路原理图 (4)2. Arduino软件开发平台简介 (5)2.1 菜单栏 (5)2.2 工具栏 (6)2.3 Arduino 语言简介 (6)3. Arduino开发实例中所用部分器件 (8)1. LED简介 (8)2. 光敏电阻简介 (9)3. 直流电机简介 (9)4. 电位器简介 (10)4. Arduino平台应用开发实例 (10)4.1【实作项目一】利用LED作光敏电阻采样实验 (10)4.2【实作项目二】利用PWM信号控制LED亮度 (12)4.3【实作项目三】单键控制一只LED的亮灭 (15)4.4【实作项目四】利用PWM控制直流电机转速 (17)4.5【实作项目五】利用电位器手控LED亮度 (19)4.6【实作项目六】控制LED明暗交替 (21)4.7【实作项目七】利用光敏电阻控制LED的亮灭 (23)ARDUINO入门及其简单实验（7例）1. Arduino硬件开发平台简介Arduino硬件是一块带有USB的I/O接口板（其中包括13条数字I/O引脚，6通道模拟输出，6通道模拟输入），并且具有类似于Java、C语言的集成开发环境。

Arduino 既可以扩展一些外接的电子元器件，例如开关、传感器、LED、直流马达、步进马达或其他输入、输出装置；Arduino也可以独立运行，成为一个可以跟交互软件沟通的接口装置，例如：Flash、Processing、Max/MSP、VVVV或其他互动软件。

Arduino 开发环境IDE全部开放源代码，可以供大家免费下载、利用，还可以开发出更多激发人们制作欲望的互动作品。

如图1和图2所示，分别为Arduino硬件平台的实物图和电路布局图。

Arduino控制多路步进电机前面用一片arduino控制一个步进电机，但是控制多路步进电机容易互相干扰，主要是每个脉冲延时用了delay函数。

一路两相的步进电机需要占用4个i/o口，因此一片arduino最多控制3个步进电机（不算模拟i/o）。

一个l298模块只能接一个步进电机。

下面实验接2路电机的情况，3路时情况差不多。

（1）实验了一下arduino自带的stepper库，发现连接两个电机只能一个一个按顺序动，不能同时动。

但是电机都能动，工作没有问题。

这显然不是我们想要的（2）改了一下自己编的步进电机程序，可以同时动了，但是两个电机的速度不好设置，变量太多。

最后做了个艰难的决定，自己编库文件。

好久没动c语言了，忘得差不多了，只好在原有库函数的基础上改。

改了一个晚上，终于没问题了，并且把原来库函数中的四拍的方法改成八拍，控制更准确，运动更平稳了。

库函数在我的网盘下载，这几天没空了，等有空再改一下传到官网上去：例子程序：#includeconst int stepsPerRevolution = 400; // 对于两相四线的电机，一般步距角是1.8度，这里如果是四拍就写200，八拍就写400 // initialize the stepper library on pins 8 through 11:Stepper myStepper1(stepsPerRevolution, 4,5,6,7); //两个电机分别占四个脚Stepper myStepper2(stepsPerRevolution, 8,9,10,11);void setup() {// set the speed at 60 rpm:myStepper1.setSpeed(60);myStepper2.setSpeed(60);// initialize the serial port:Serial.begin(9600);}void loop() {int r;for(int i=0; i<400;){r= myStepper1.stepOneStep(0);myStepper2.stepOneStep(1);//括号中的参数是方向，0和1代表不同转动方向if(r==2) i++;}delay(500);}StepperM.h：/*Stepper.h - - Stepper library for Wiring/Arduino - Version 0.4 Original library (0.1) by Tom Igoe.Two-wire modifications (0.2) by Sebastian GassnerCombination version (0.3) by T om Igoe and David MellisBug fix for four-wire (0.4) by Tom Igoe, bug fix from Noah ShibleyMuliti-motor modifications (0.5) by Xu Pei.Drives a unipolar or bipolar stepper motor using 2 wires or 4 wiresWhen wiring multiple stepper motors to a microcontroller, you quickly run out of output pins, with each motor requiring 4 connections.By making use of the fact that at any time two of the four motorcoils are the inverse of the other two, the number ofcontrol connections can be reduced from 4 to 2.A slightly modified circuit around a Darlington transistor array or an L293 H-bridgeconnects to only 2 microcontroler pins, inverts the signals received,and delivers the 4 (2 plus 2 inverted ones) output signals requiredfor driving a stepper motor.The sequence of control signals for 4 control wires is as follows:Step C0 C1 C2 C31 1 0 1 02 0 1 1 03 0 1 0 14 1 0 0 1The sequence of controls signals for 2 control wires is as follows(columns C1 and C2 from above):Step C0 C11 0 12 1 13 1 04 0 0The circuits can be found at/en/Tutorial/Stepper*/// ensure this library description is only included once#ifndef Stepper_h#define Stepper_h// library interface descriptionclass Stepper {public:// constructors:Stepper(int number_of_steps, int motor_pin_1, int motor_pin_2);Stepper(int number_of_steps, int motor_pin_1, int motor_pin_2, int motor_pin_3, int motor_pin_4);// speed setter method:void setSpeed(long whatSpeed);// mover method:void step(int number_of_steps);// mover 1 step:// dir:direction, 0 negtive; else positive.//if return 0, the motor start move; else if return 1, waiting; return 2, move complete;int stepOneStep(int dir);int version(void);private:void stepMotor(int this_step);int direction; // Direction of rotationint speed; // Speed in RPMsunsigned long step_delay; // delay between steps, in us, based on speedint number_of_steps; // total number of steps this motor can takeint pin_count; // whether you're driving the motor with 2 or 4 pinsint step_number; // which step the motor is on// motor pin numbers:int motor_pin_1;int motor_pin_2;int motor_pin_3;int motor_pin_4;unsigned long last_step_time; // time stamp in ms of when the last step was takenint isWaiting; //signal of waitingint isEightShot; //Eight-shot two-phase stepper motor};#endif。

L298N步进电机驱动器使用说明L298N步进电机驱动器是一款广泛应用于步进电机控制的驱动器模块。

它采用双向电机驱动桥芯片L298N，可以提供高电流和高电压的驱动能力，适用于同步马达和双向直流电动机的控制。

以下是L298N步进电机驱动器的使用说明。

一、硬件连接1. 将L298N模块与Arduino主控板连接。

将L298N模块的5V和GND引脚分别连接到Arduino的5V和GND引脚。

2.将步进电机的4根线分别连接到L298N模块的输出端子A、A-、B和B-。

相应的线连接方式为：步进电机的A相线连接到L298N模块的A端子，A-相线连接到A-端子，B相线连接到B端子，B-相线连接到B-端子。

二、编码下面是一个简单的Arduino代码示例，用于控制步进电机的运动。

代码将使步进电机按指定的方向和速度旋转。

```cpp#include <Stepper.h>//设定步进电机的步数和引脚const int stepsPerRevolution = 200;Stepper myStepper(stepsPerRevolution, 8, 9, 10, 11);void setu//设置步进电机的速度myStepper.setSpeed(60);void loo//顺时针旋转一圈myStepper.step(stepsPerRevolution);delay(1000);//逆时针旋转一圈myStepper.step(-stepsPerRevolution);delay(1000);```三、常见问题解答1.如何改变步进电机的转向？需要根据具体的控制电路和驱动器设计，通过修改引脚的输出顺序或改变控制信号的频率来改变步进电机的转向。

2.怎样确定步进电机的旋转速度？可以使用`myStepper.setSpeed(speed)`函数设置步进电机的转速，其中speed的单位是步/分钟。

具体的速度可以通过试验和调节来确定。

步进电机细分控制代码解释说明1. 引言1.1 概述步进电机是一种常用的电动机类型，它通过对定角度进行分步操控来实现精准的位置控制。

细分控制是指通过改变驱动脉冲信号的频率和相位，使步进电机可以实现更高的转动精度和速度。

在传统情况下，步进电机通常采用全步进驱动模式，即每接收到一个脉冲信号就前进一个整步（通常为1.8°或0.9°）。

然而，在一些特定应用场景中，需要更高精度和更平滑的运动来满足要求。

因此，细分控制技术应运而生。

本文将详细介绍步进电机细分控制代码的原理和实现方法，并讨论其在工业领域中的优势和应用范围。

通过实验验证和案例分析，我们将验证并展示细分控制对步进电机性能提升的效果。

1.2 文章结构本文共分为以下几个部分：引言、正文、优势和应用范围、实验验证与案例分析以及结论与展望。

在引言部分，我们将首先概述步进电机工作原理，并介绍细分控制的概念与原理。

然后，我们将详细讨论细分控制代码的实现方法。

1.3 目的本文旨在向读者介绍步进电机细分控制代码的背景和原理，并提供实际应用方面的案例分析。

通过深入了解步进电机细分控制技术，读者将能够更好地理解其优势以及在工业领域中的应用范围。

同时，本文也旨在激发读者对于步进电机细分控制技术未来发展方向和挑战的思考。

2. 正文：2.1 步进电机工作原理步进电机是一种将电脉冲信号转化为机械转动的电动执行器。

其工作原理基于电磁学和力学原理，通过定向的磁场引起旋转运动。

步进电机通常由定子和转子组成，其中定子由多个绕组构成，而转子则包含一个或多个磁节（也称为极对）。

在正常工作情况下，步进电机引入一系列脉冲信号来驱动定子绕组产生磁场。

这些脉冲信号使得定子的磁场按特定顺序不断变化，从而吸引或排斥磁节，推动转子沿着预定方向旋转。

每当一个脉冲信号输入时，步进电机会以固定的角度（步距角）进行旋转。

2.2 细分控制概念与原理细分控制是指通过改变每个脉冲信号的时间长度、幅值或次数，使得步进电机能够实现更精确的旋转运动。