步進電機在電子領域的地位越來越高。從普通的監控攝像頭到復雜的CNC機器/機器人，這些步進電機在任何地方都用作執行器，因為它們提供精確的控制。在本教程中，我們將了解最常見/最便宜的步進電機 28-BYJ48 以及如何使用 ULN2003 步進模塊將其與 Arduino 連接。

在這個項目中，我們將使用電位計和Arduino旋轉步進電機，就像如果你順時針轉動電位器，那么步進器將順時針旋轉，如果你逆時針轉動電位器，那么它將逆時針旋轉。

步進電機：

讓我們來看看這款 28-BYJ48 步進電機 。

好的，所以與普通的直流電機不同，這個電機有五根各種花哨顏色的電線，為什么會這樣？要理解這一點，我們首先應該知道步進機的工作原理及其專長是什么。首先步進電機 不旋轉 ，它們步進，因此它們也被稱為 步進電機 。這意味著，他們一次只會移動一步。這些電機中存在一系列線圈，這些線圈必須以特定方式通電以使電機旋轉。當每個線圈通電時，電機采取一步，一系列通電將使電機采取連續的步驟，從而使其旋轉。讓我們看一下電機內部的線圈，以確切地知道這些電線的來源。

如您所見，電機具有單極 5 引線線圈布置。有四個線圈必須按特定順序通電。紅線將提供+5V電壓，其余四根線將被拉至地以觸發相應的線圈。我們使用像Arduino這樣的微控制器按特定順序為這些線圈通電，并使電機執行所需的步數。

那么現在，為什么這種電機被稱為 28-BYJ48 ？認真地！！！我不知道。該電機沒有技術原因被命名;也許我們應該更深入地研究它。讓我們看一下從下圖中該電機的數據表中獲得的一些重要技術數據。

這是一個充滿信息的頭腦，但我們需要查看一些重要的信息，以了解我們使用的步進器類型，以便我們可以有效地對其進行編程。首先我們知道它是一個 5V 步進電機，因為我們用 5V 為紅線供電。然后，我們還知道它是一個四相步進電機，因為它有四個線圈。現在，齒輪比為 1：64。這意味著只有當內部電機旋轉 64 次時，您看到的外部軸才會完全旋轉一次。這是因為電機和輸出軸之間連接的齒輪，這些齒輪有助于增加扭矩。

另一個需要注意的重要數據是**步幅角度：5.625°/64。 **這意味著電機按 8 步順序運行時每一步移動 5.625 度，完成一整圈需要 64 步（5.625*64=360）。

計算步進電機的每轉步數：

了解如何計算步進電機的每轉步數非常重要，因為只有這樣您才能有效地對其進行編程。

在 Arduino 中，我們將以 4 步順序操作電機，因此步幅角將為 11.25°，因為它是 5.625°（在數據表中給出），對于 8 步序列，它將是 11.25° （5.625*2=11.25）。

每轉步數 = 360/步角

在這里，360/11.25 = 每轉 32 步。

為什么我們需要步進電機的驅動器模塊？

大多數步進電機只能在驅動器模塊的幫助下運行。這是因為控制器模塊（在我們的例子中為Arduino）將無法從其I / O引腳提供足夠的電流以使電機運行。因此，我們將使用ULN2003模塊等外部模塊作為 步進電機驅動器 。驅動器模塊有多種類型，其中一種的額定值將根據所用電機的類型而變化。所有驅動器模塊的主要原理是源出/吸收足夠的電流以使電機運行。

使用電位器旋轉步進電機的電路圖：

使用電位計和Arduino控制步進電機的電路圖如上所示。我們使用了 28BYJ-48 步進電機和 ULN2003 驅動器模塊。為了激勵步進電機的四個線圈，我們使用數字引腳 8、9、10 和 11。驅動器模塊由 Arduino 板的 5V 引腳供電。電位計連接到A0，基于其值，我們將旋轉步進電機。

但是，當您將一些負載連接到草原電機時，請使用外部電源為驅動器供電。由于我只是將電機用于演示目的，因此我使用了Arduino板的+5V電源軌。還要記住將Arduino的接地與驅動程序模塊的接地連接起來。

Arduino 板的代碼：

在我們開始使用Arduino編程之前，讓我們了解程序內部實際應該發生什么。如前所述，我們將使用 4 步序列方法，因此我們將執行四個步驟來進行一次完整的旋轉。

驅動器模塊將有四個 LED，使用它們我們可以檢查在任何給定時間通電的線圈。完整的演示視頻可以在本教程的末尾找到。

在本教程中，我們將對 Arduino 進行編程，以便我們可以 轉動連接到引腳 A0 的電位計并控制步進電機的方向 。完整的程序可以在教程的末尾找到，下面解釋了幾個重要的行。

我們的步進電機每轉的步數計算為 32;因此，我們輸入如下行所示

#define STEPS 32

接下來，您必須創建實例，在其中指定已連接步進電機的引腳。

Stepper stepper (STEPS, 8, 10, 9, 11);

**注意： **引腳編號故意無序為 8，10，9，11。即使您更改電機連接的引腳，您也必須遵循相同的模式。

由于我們使用的是 Arduino 步進庫，因此我們可以使用以下行設置電機的速度。28-BYJ48步進電機的速度范圍在0到200之間。

stepper.setSpeed(200);

現在，為了使電機順時針移動一步，我們可以使用以下行。

stepper.step(1);

為了使電機逆時針移動一步，我們可以使用以下行。

stepper.step(-1);

在我們的程序中，我們將讀取模擬引腳 A0 的值，并將其與以前的值 （Pval） 進行比較。如果它增加了，我們順時針移動 5 步，如果它減少，那么我們逆時針移動 5 步。

potVal = map(analogRead(A0),0,1024,0,500);
if (potVal>Pval)
  stepper.step(5);
if (potValstepper.step(-5);
 Pval = potVal;

加工：

建立連接后，硬件在下圖中應如下所示。

現在，在Arduino UNO中上傳以下程序并打開串行監視器。如前所述，您必須旋轉 電位計以控制步進電機的旋轉 。順時針旋轉它將使步進電機順時針方向轉動，反之亦然。