步進(jìn)電機(jī)是一種專門設(shè)計(jì)的電機(jī)，可按步進(jìn)旋轉(zhuǎn)。步進(jìn)電機(jī)的速度取決于施加在其上的電信號速率。不同的模式可以控制步進(jìn)電機(jī)的方向和旋轉(zhuǎn)類型。主要有兩種類型的步進(jìn)電機(jī)可供選擇，單極和雙極。單極更容易操作、控制，也更容易獲得。在本教程中，我們將步進(jìn)電機(jī)與PIC微控制器PIC16F877A連接。

我們正在為這個(gè)項(xiàng)目使用28BYJ-48步進(jìn)電機(jī)，價(jià)格便宜且易于獲得。它是5V直流單極步進(jìn)電機(jī)。我們還使用該電機(jī)提供的模塊，該模塊由ULN2003步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器IC組成。ULN2003是達(dá)林頓對陣列，可用于驅(qū)動(dòng)該電機(jī)，因?yàn)?PIC 微控制器無法提供足夠的電流來驅(qū)動(dòng)。ULN2003A能夠以 600mA 的峰值電流驅(qū)動(dòng)500mA的負(fù)載。

步進(jìn)電機(jī)：

讓我們從數(shù)據(jù)表中查看28BYJ-48 步進(jìn)電機(jī)的規(guī)格。

如何旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)：

如果我們看到數(shù)據(jù)表，我們將看到引腳。

電機(jī)內(nèi)部有兩個(gè)中心抽頭線圈可用。紅線是兩者的通用線，將連接到VCC或5V。

其他 4 根線粉紅色、紅色、黃色和藍(lán)色將根據(jù)電信號控制旋轉(zhuǎn)。此外，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的不同，該電機(jī)可以使用 3 個(gè)步驟進(jìn)行控制。全驅(qū)動(dòng)模式、半驅(qū)動(dòng)模式和波浪驅(qū)動(dòng)模式。

步進(jìn)電機(jī)的三種驅(qū)動(dòng)模式：

全驅(qū)動(dòng)：如果兩個(gè)定子電磁鐵同時(shí)通電，電機(jī)將以全扭矩運(yùn)行，稱為全驅(qū)動(dòng)順序模式。

?

?

半驅(qū)動(dòng)：當(dāng)一相和兩相通電時(shí)，電機(jī)將以半驅(qū)動(dòng)模式運(yùn)行。它用于增加角度分辨率。缺點(diǎn)是這種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的扭矩較小。

?

?

波浪驅(qū)動(dòng)：在這種模式下，一個(gè)定子電磁鐵被打開。它遵循與全驅(qū)動(dòng)器模式相同的 4 個(gè)步驟。它消耗低功率和低扭矩。

?

?

ULN2003 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器：

讓我們了解由ULN2003 IC組成的分線板。了解引腳輸出很重要。

黃色部分用于連接電機(jī)，紅色部分顯示跳線，放置跳線很重要，因?yàn)樗鼘殡姍C(jī)啟用續(xù)流二極管保護(hù)。粉紅色輸入用于微控制器連接。

我們將以順時(shí)針方向以全驅(qū)動(dòng)模式旋轉(zhuǎn)電機(jī)，并以逆時(shí)針方向以波浪驅(qū)動(dòng)模式再次旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

必需組件

圖16F877A

編程套件

面包板

20兆赫晶體

33pF 圓盤電容器 – 2 個(gè)

4.7k 電阻

伯格線和引腳

ULN2003A 分線板和 28BYJ-48 步進(jìn)電機(jī)。

要連接的其他電線

5V 電源單元或墻上適配器，額定電流為 500mA

電路圖及說明

在電路圖中，左側(cè)顯示 PIC16F877A，右側(cè)顯示 ULN2003A 連接。ULN2003 和步進(jìn)電機(jī)部分位于分線板內(nèi)。

從分線板到微控制器單元的連接將是-

A.IN1 =>引腳33

B.IN2 => 引腳34

C.IN3 =>引腳35

D.IN4 => 引腳36

我連接了所有組件和您的硬件來旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)與PIC微控制器已準(zhǔn)備就緒。

如果您不熟悉 PIC 微控制器，請按照我們的 PIC 微控制器教程進(jìn)行操作，說明 PIC 微控制器入門。

代碼說明

與往常一樣，首先，我們需要在 pic 微控制器中設(shè)置配置位，然后從 void main 函數(shù)開始。

這些是微控制器單元和庫頭文件的配置位的宏。

#define _XTAL_FREQ 200000000 //Crystal Frequency, used in delay

#define speed 1 // Speed Range 10 to 1 ?10 = lowest , 1 = highest

#define steps 250 // how much step it will take

#define clockwise 0 // clockwise direction macro

#define anti_clockwise 1 // anti clockwise direction macro

在第一行中，我們定義了延遲例程所需的晶體頻率。其他宏用于定義與用戶相關(guān)的選項(xiàng)。

如果您看到代碼，則定義了三個(gè)函數(shù)，用于以順時(shí)針和逆時(shí)針方向的三種模式驅(qū)動(dòng)電機(jī)。以下是三個(gè)功能：

1.空隙full_drive（字符方向）

2.空隙half_drive（字符方向）

3.空隙wave_drive（字符方向）

在下面給出的完整代碼中檢查這些函數(shù)的定義：

現(xiàn)在在 void main 功能中，我們根據(jù)步驟使用全驅(qū)動(dòng)模式順時(shí)針驅(qū)動(dòng)電機(jī)，幾秒鐘后，我們再次使用波浪驅(qū)動(dòng)模式逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)電機(jī)。

void main(void)

{

system_init(); ??

while(1){

/* Drive the motor in full drive mode clockwise */

for(int i=0;i

{

full_drive(clockwise);

}

?

ms_delay(1000);

?

/* Drive the motor in wave drive mode anti-clockwise */

for(int i=0;i

{

wave_drive(anti_clockwise);

//full_drive(anti_clockwise);

} ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

ms_delay(1000);

}

}

?

這就是我們?nèi)绾问褂肞IC微控制器旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)在數(shù)控機(jī)床、機(jī)器人和其他嵌入式應(yīng)用中非常有用。

/*?

* File: ? main.c?

* Author: Sourav Gupta?

* By:- circuitdigest.com?

* Created on May 10, 2018, 1:26 PM?

* This program will drive a servo motor.?

*/?

?

// PIC16F877A Configuration Bit Settings?

?

// 'C' source line config statements?

?

// CONFIG?

#pragma config FOSC = HS ? ? ? ?// Oscillator Selection bits (HS oscillator)?

#pragma config WDTE = OFF ? ? ? // Watchdog Timer Enable bit (WDT disabled)?

#pragma config PWRTE = OFF ? ? ?// Power-up Timer Enable bit (PWRT disabled)?

#pragma config BOREN = ON ? ? ? // Brown-out Reset Enable bit (BOR enabled)?

#pragma config LVP = OFF ? ? ? ?// Low-Voltage (Single-Supply) In-Circuit Serial Programming Enable bit (RB3/PGM pin has PGM function; low-voltage programming enabled)?

#pragma config CPD = OFF ? ? ? ?// Data EEPROM Memory Code Protection bit (Data EEPROM code protection off)?

#pragma config WRT = OFF ? ? ? ?// Flash Program Memory Write Enable bits (Write protection off; all program memory may be written to by EECON control)?

#pragma config CP = OFF ? ? ? ? // Flash Program Memory Code Protection bit (Code protection off)?

?

?

?

#include ?

#include ?

?

/*?

Hardware related definition?

*/?

?

#define _XTAL_FREQ 200000000 //Crystal Frequency, used in delay?

#define speed 1 // Speed Range 10 to 1 ?10 = lowest , 1 = highest?

#define steps 250 // how much step it will take?

#define clockwise 0 // clockwise direction macro?

#define anti_clockwise 1 // anti clockwise direction macro?

?

?

/*?

*Application related function and definition?

*/?

?

void system_init (void); // This function will initialise the ports.?

void full_drive (char direction); // This function will drive the motor in full drive mode?

void half_drive (char direction); // This function will drive the motor in full drive mode?

void wave_drive (char direction); // This function will drive the motor in full drive mode?

void ms_delay(unsigned int val);?

?

/*?

* main function starts here?

*/?

?

?

void main(void)?

{?

system_init();?

while(1){?

/* Drive the motor in full drive mode clockwise */?

for(int i=0;i