步進電機是一種專門設計的電機，可按步進旋轉。步進電機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電機的方向和旋轉類型。主要有兩種類型的步進電機可供選擇，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，我們將步進電機與PIC微控制器PIC16F877A連接。

我們正在為這個項目使用28BYJ-48步進電機，價格便宜且易于獲得。它是5V直流單極步進電機。我們還使用該電機提供的模塊，該模塊由ULN2003步進電機驅動器IC組成。ULN2003是達林頓對陣列，可用于驅動該電機，因為 PIC 微控制器無法提供足夠的電流來驅動。ULN2003A能夠以 600mA 的峰值電流驅動500mA的負載。

步進電機：

讓我們從數據表中查看28BYJ-48 步進電機的規格。

如何旋轉步進電機：

如果我們看到數據表，我們將看到引腳。

電機內部有兩個中心抽頭線圈可用。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、黃色和藍色將根據電信號控制旋轉。此外，根據運動的不同，該電機可以使用 3 個步驟進行控制。全驅動模式、半驅動模式和波浪驅動模式。

步進電機的三種驅動模式：

全驅動：如果兩個定子電磁鐵同時通電，電機將以全扭矩運行，稱為全驅動順序模式。

?

?

半驅動：當一相和兩相通電時，電機將以半驅動模式運行。它用于增加角度分辨率。缺點是這種運動產生的扭矩較小。

?

?

波浪驅動：在這種模式下，一個定子電磁鐵被打開。它遵循與全驅動器模式相同的 4 個步驟。它消耗低功率和低扭矩。

?

?

ULN2003 步進電機驅動器：

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，紅色部分顯示跳線，放置跳線很重要，因為它將為電機啟用續流二極管保護。粉紅色輸入用于微控制器連接。

我們將以順時針方向以全驅動模式旋轉電機，并以逆時針方向以波浪驅動模式再次旋轉電機。

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

4.7k 電阻

伯格線和引腳

ULN2003A 分線板和 28BYJ-48 步進電機。

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，左側顯示 PIC16F877A，右側顯示 ULN2003A 連接。ULN2003 和步進電機部分位于分線板內。

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步進電機與PIC微控制器已準備就緒。

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 微控制器中設置配置位，然后從 void main 函數開始。

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的選項。

如果您看到代碼，則定義了三個函數，用于以順時針和逆時針方向的三種模式驅動電機。以下是三個功能：

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的定義：

現在在 void main 功能中，我們根據步驟使用全驅動模式順時針驅動電機，幾秒鐘后，我們再次使用波浪驅動模式逆時針旋轉電機。

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);

}

}

?

這就是我們如何使用PIC微控制器旋轉步進電機。步進電機在數控機床、機器人和其他嵌入式應用中非常有用。

/*?

* 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