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件。本章主要从步进电 机的结构、工作原理、电机参数分别介绍，最后通过实验来实现步进电机运动的 简单控制。本章所要实现的功能是：通过 ULN2003 驱动模块控制 28BYJ48 步进电 机运行方向及速度，当按下 KEY1 键可调节电机旋转方向；当按下 KEY2 键，电机 加速；当按下 KEY3 键，电机减速。

步进电机简介

双极性步进电机驱动原理

 

 

 

         28BYJ48 电机内部结构等效图如下所示：

         28BYJ48 步进电机旋转驱动方式如下表：

软件设计

        代码如下：

#include "reg52.h"
typedef unsigned int u16; //对系统默认数据类型进行重定义
typedef unsigned char u8;
//定义 ULN2003 控制步进电机管脚
sbit IN1_A=P1^0;
sbit IN2_B=P1^1;
sbit IN3_C=P1^2;
sbit IN4_D=P1^3;
//定义独立按键控制脚
sbit KEY1=P3^1;
sbit KEY2=P3^0;
sbit KEY3=P3^2;
sbit KEY4=P3^3;
//使用宏定义独立按键按下的键值
#define KEY1_PRESS 1
#define KEY2_PRESS 2
#define KEY3_PRESS 3
#define KEY4_PRESS 4
#define KEY_UNPRESS 0
// 定义步进电机速度，值越小，速度越快
// 最小不能小于 1
#define STEPMOTOR_MAXSPEED 1
#define STEPMOTOR_MINSPEED 5
/********************************************************************
***********
* 函 数 名 : delay_10us
* 函数功能 : 延时函数，ten_us=1 时，大约延时 10us
* 输 入 : ten_us
* 输 出 : 无
*********************************************************************
**********/
void delay_10us(u16 ten_us)
{
	while(ten_us--);
}
/********************************************************************
***********
* 函 数 名 : delay_ms
* 函数功能 : ms 延时函数，ms=1 时，大约延时 1ms
* 输 入 : ten_us
* 输 出 : 无
*********************************************************************
**********/
void delay_ms(u16 ms)
{
	u16 i,j;
	for(i=ms;i>0;i--)
		for(j=110;j>0;j--);
}
/********************************************************************
***********
* 函 数 名 : step_motor_28BYJ48_send_pulse
* 函数功能 : 输出一个数据给 ULN2003 从而实现向步进电机发送一个脉冲
* 输 入 : step：指定步进序号，可选值 0~7
dir：方向选择,1：顺时针,0：逆时针
* 输 出 : 无
*********************************************************************
**********/
void step_motor_28BYJ48_send_pulse(u8 step,u8 dir)
{
	u8 temp=step;
	if(dir==0) //如果为逆时针旋转
		temp=7-step;//调换节拍信号
	switch(temp)//8 个节拍控制：A->AB->B->BC->C->CD->D->DA
	{
		case 0: IN1_A=1;IN2_B=0;IN3_C=0;IN4_D=0;break;
		case 1: IN1_A=1;IN2_B=1;IN3_C=0;IN4_D=0;break;
		case 2: IN1_A=0;IN2_B=1;IN3_C=0;IN4_D=0;break;
		case 3: IN1_A=0;IN2_B=1;IN3_C=1;IN4_D=0;break;
		case 4: IN1_A=0;IN2_B=0;IN3_C=1;IN4_D=0;break;
		case 5: IN1_A=0;IN2_B=0;IN3_C=1;IN4_D=1;break;
		case 6: IN1_A=0;IN2_B=0;IN3_C=0;IN4_D=1;break;
		case 7: IN1_A=1;IN2_B=0;IN3_C=0;IN4_D=1;break;
	}
}
/********************************************************************
***********
* 函 数 名 : key_scan
* 函数功能 : 检测独立按键是否按下，按下则返回对应键值
* 输 入 : mode=0：单次扫描按键
mode=1：连续扫描按键
* 输 出 : KEY1_PRESS：K1 按下
KEY2_PRESS：K2 按下
KEY3_PRESS：K3 按下
KEY4_PRESS：K4 按下
KEY_UNPRESS：未有按键按下
*********************************************************************
**********/
u8 key_scan(u8 mode)
{
	static u8 key=1;
	if(mode)
		key=1;//连续扫描按键
	if(key==1&&(KEY1==0||KEY2==0||KEY3==0||KEY4==0))//任意按键按下
	{
		delay_10us(1000);//消抖
		key=0;
		if(KEY1==0)
			return KEY1_PRESS;
		else if(KEY2==0)
			return KEY2_PRESS;
		else if(KEY3==0)
			return KEY3_PRESS;
		else if(KEY4==0)
			return KEY4_PRESS;
	}
	else if(KEY1==1&&KEY2==1&&KEY3==1&&KEY4==1) //无按键按下
	{
		key=1;
	}
	return KEY_UNPRESS;		
}

/********************************************************************
***********
* 函 数 名 : main
* 函数功能 : 主函数
* 输 入 : 无
* 输 出 : 无
*********************************************************************
**********/
void main()
{
	u8 key=0;
	u8 dir=0;//默认逆时针方向
	u8 speed=STEPMOTOR_MAXSPEED;//默认最大速度旋转
	u8 step=0;
	while(1)
	{
		key=key_scan(0);
	if(key==KEY1_PRESS)//换向
	{
		dir=!dir;
	}
	else if(key==KEY2_PRESS)//加速
	{
		if(speed>STEPMOTOR_MAXSPEED)
		speed-=1;
	}
	else if(key==KEY3_PRESS)//减速
	{
		if(speed<STEPMOTOR_MINSPEED)
		speed+=1;
	}
	step_motor_28BYJ48_send_pulse(step++,dir);
	if(step==8)
		step=0;
	delay_ms(speed);
	}
}

        step_motor_28BYJ48_send_pulse 函数用于输出一个数据给 ULN2003，从而实现向步进电机发送一个脉冲信号。它有两个形参，第一个为 step，指定步进序号，可选值为 0-7，代表步进电机控制信号的 8 个节拍。第二个为 dir，指定电机的旋转方向，可选 1:顺时针，0:逆时针。这里指的顺时针逆时针是两个不同方向。