Arduino入门14: 步进电机的控制

前一篇实验了如何用电位器控制舵机。今天我们继续了解另一种常见的电机—步进电机。
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脑震荡
naozhendang
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本教程系列是专门面向零基础的Arduino初学者,让初学者不仅对Arduino的历史,原理操作有基本的入门,而且对Arduino背后所代表的观念和思潮运动有所理解。脑震荡原创内容,请尊重作者的知识产权。



前言

前一篇实验了如何用电位器控制舵机。今天我们继续了解另一种常见的电机—步进电机。




什么是步进电机

步进电机(Stepper/Step/Stepping Motor),主要是依靠定子线圈序列通电,顺次在不同的角度形成磁场,推拉定子旋转。接触步进电机时会有很多容易混淆的概念。比如单极性、双极性、两相八线、四相八线等等。主要是由于线圈的接法不同,我们先简单地辩析一下:

按照电机驱动架构可分为单极性 (unipolar) 和双极性 (bipolar) 步进电机。所谓的极性,就是电流通过线圈绕组产生磁场的极性,单极性就是只有一个磁极,双极就是有两个磁极。四相,八相是指步进电机的相数,即步进电机内部的线圈组数。电机的相数不同,步进电机接收到每个脉冲信号的角度也不同。通过不同的极性,不同的相数,线圈接法会得到不同的电机性能。






步进电机和伺服电机、舵机的区别

伺服电机不算是一种电机,而通常是包含电机、传感器和控制器的电机系统。舵机是个俗称,适用于航模上,其实是一种低端的但最常见的伺服电机系统,价格低廉但精度较低。




驱动芯片

步进电机往往需要特定的驱动系统来提供并控制电流脉冲。本教程中我们实验的步进电机属于功率较小的,我们使用一个ULN2003芯片和Arduino配合驱动。ULN2003是由7个硅NPN复合晶体管组成,其主要作用就是把小电流变成大电流,ULN2003可以承受较高的工作电压和电流。



ULN2003一共有16个引脚,根据datasheet,有七个输入(IN)和对应的七个输出(OUT),pin8接地,pin9接12V或者5V。

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