Arduino 步进电机

步进电机在运行中不需要任何反馈。 由于其设计，它可以进行高精度控制。

安装在步进电机轴上的磁铁由电磁线圈控制。 这些线圈按顺序带负电和正电，这使得轴以小步长向前和向后移动。

我们还可以在旋转期间将电机的位置保持在任何步长。 它具有简单、精确的开环系统。

步进电机分为两种类型，如下所示

• 单极型
• 双极型

每种类型都有不同的电路，但编码是相似的。

单极型

单极步进电机由一个绕组组成，该绕组与每个相的中心抽头一起运行。 电机每相有三根引线。 对于常规的两相步进电机，每相有六根引线。

当两个相位在内部连接时，单极步进电机有五根引线。

双极型

双极步进电机由每个相的单绕组组成。 电机每相有两根引线。

双极步进电机没有任何中心抽头连接。 当我们需要在低速下使用高扭矩时，通常使用此类设备。

步进电机如何工作？

步进电机可以在没有闭合反馈回路的情况下控制转子的角度位置。

例如：

考虑一个带有六个定子齿和转子的电机。 如下图所示

带有六个定子齿的步进电机可以使用三个不同的直流电源触发。 步进电机的转子由叠层钢板制成。 它与转子相比具有不同的齿，转子有四个齿。

这样做是为了使一对转子齿一次可以轻松地与定子对齐。

如果我们触发或激励线圈 A 和 B，转子将旋转。 上图表示步长为 30 度。 我们将激励线圈 B 和 C。 之后，线圈 A 将再次激励。 这意味着转子移动到具有最小磁阻的位置。

当线圈 A 激励时转子的位置如下图所示

当线圈 B 激励时转子的位置（移动 30 度）如下图所示

当两个线圈都通电时，转子的位置（中间）如下图所示

两个线圈的通电将转子的精度从 30 度变为 15 度。

常见的步进电机类型是混合电机类型。

在这个项目中，我们将使用混合电机类型。 它看起来像下图所示的图像

所需硬件

所需的组件如下所示

• 1 x Arduino UNO R3（我们可以使用任何 Arduino 板）
• 1 x 面包板
• 跳线
• 1 x 10K 欧姆电位器
• 1 x 步进电机
• 1 x 电源（根据步进电机）
• U2004 达灵顿阵列（用于单极步进电机）
• SN754410ne H 桥（用于双极步进电机）

连接图

我们将使用模拟器显示连接，以便连接更清晰、更精确。

我们可以使用硬件设备进行相同的连接。

Sketch

请看下面的代码

过程

建立上述连接的步骤如下所示

• 将电池的负极和正极连接到 Arduino 板的 GND 和 5V 引脚。
• 电位器的一个外引脚连接到 Arduino 板的接地端 (GND)，另一个外引脚连接到 5V。
• 电位器的中间引脚连接到电路板的模拟输入引脚 A1。
• 将 Arduino 板的 8 到 11 个数字引脚连接到 U2004 达灵顿阵列，该阵列进一步连接到电机。
• 将 U2004 达灵顿阵列的其他引脚连接到步进电机，如连接图所示。