51单片机项目教程项目 21 步进电机控制
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21-2 步进电机内部结构（与转轴平行方向的断面图）
图 21-3
步进电机拆解图
Leabharlann Baidu
21.2.3 ULN2003驱动板
由于步进电机的驱动电流较大，单片机不能直接驱动，一般都是使 用ULN2003达林顿阵列驱动。ULN2003内部有一个非门电路，包 含7个单元，单独每个单元驱动电流最大可达500mA，9脚可以悬 空。其与开发板及步进电机连接，原理图如下：
21.2.2 步进电机转动原理及内 部结构
减速步进电机28BYJ-48的原理如下图：
中间部分是转子，由一个永磁体组成，边上的是定子绕组。当定子 的一个绕组通电时，将产生一个方向的电磁场，如果这个磁场的方 向和转子磁场方向不在同一条直线上，那么定子和转子的磁场将产 生一个扭力将定子扭转。 依次改变绕组的磁场，就可以使步进电机正转或反转(比如通电 次序为A->B->C->D正转，反之则反转)。而改变磁场切换的时间间 隔，就可以控制步进电机的速度了，这就是步进电机的驱动原理。 不管是两相四相，四相五线，四相六线步进电机。内部构造都是 如此。至于究竟是四线，五线，还是六线。
21.2技术准备
21.2.1 步进电机简介 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲： 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（及步进角）。您可以通过控制脉冲个来控 制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲 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。 图20-1为所用的步进电机及驱动 板，型号28BYJ-48
8 学时
知识要点 1. 了解步进电机的工作原理。 2. 熟练掌握步进电机 3 ．结合按钮实现电机正反转。
21.1项目分析
步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将 直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电 机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电 的，多相时序控制器。
项目 21步进电机控制
项目目标 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元步 进电机件。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。 建议学时
步进电机相关概念 1、相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线 圈对数。常用m表示。 2、拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉 冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一 个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有 四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB， 四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-DDA-A。 3、步距角：对应一个脉冲信号，电机转子 转过的角位移用θ表示。θ=360度，以 28BYJ-48 四相五线步进电机为例，步距角 为5.625度。
图 21-3
步进电机拆解图
Leabharlann Baidu
21.2.3 ULN2003驱动板
由于步进电机的驱动电流较大，单片机不能直接驱动，一般都是使 用ULN2003达林顿阵列驱动。ULN2003内部有一个非门电路，包 含7个单元，单独每个单元驱动电流最大可达500mA，9脚可以悬 空。其与开发板及步进电机连接，原理图如下：
21.2.2 步进电机转动原理及内 部结构
减速步进电机28BYJ-48的原理如下图：
中间部分是转子，由一个永磁体组成，边上的是定子绕组。当定子 的一个绕组通电时，将产生一个方向的电磁场，如果这个磁场的方 向和转子磁场方向不在同一条直线上，那么定子和转子的磁场将产 生一个扭力将定子扭转。 依次改变绕组的磁场，就可以使步进电机正转或反转(比如通电 次序为A->B->C->D正转，反之则反转)。而改变磁场切换的时间间 隔，就可以控制步进电机的速度了，这就是步进电机的驱动原理。 不管是两相四相，四相五线，四相六线步进电机。内部构造都是 如此。至于究竟是四线，五线，还是六线。
21.2技术准备
21.2.1 步进电机简介 步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲： 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（及步进角）。您可以通过控制脉冲个来控 制角位移量，从而达到准确定位的目的；同时您可以通过控制脉冲 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。 图20-1为所用的步进电机及驱动 板，型号28BYJ-48
8 学时
知识要点 1. 了解步进电机的工作原理。 2. 熟练掌握步进电机 3 ．结合按钮实现电机正反转。
21.1项目分析
步进电机是一种感应电机，它的工作原理是利用电子电路，将 直流电变成分时供电的，多相时序控制电流，用这种电流为步进电 机供电，步进电机才能正常工作，驱动器就是为步进电机分时供电 的，多相时序控制器。
项目 21步进电机控制
项目目标 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元步 进电机件。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。 建议学时
步进电机相关概念 1、相数：产生不同对极N、S磁场的激磁线 圈对数。常用m表示。 2、拍数：完成一个磁场周期性变化所需脉 冲数或导电状态用n表示，或指电机转过一 个齿距角所需脉冲数，以四相电机为例，有 四相四拍运行方式即AB-BC-CD-DA-AB， 四相八拍运行方式即 A-AB-B-BC-C-CD-DDA-A。 3、步距角：对应一个脉冲信号，电机转子 转过的角位移用θ表示。θ=360度，以 28BYJ-48 四相五线步进电机为例，步距角 为5.625度。