• 步進電機，由於其獨特的設計，可以沒有任何反饋機制而控制到一個高度的準確性。一個步進電機的軸，安裝有一系列的磁鐵，是由一系列的電磁線圈控制，這些線圈按一個特定的序列排列正負極，尤其是向前或向後移動一小“步”。
• 有兩種型別的步進電機，單極型和雙極型電晶體，而且知道你正在使用哪種型別是非常重要的。每種電機，都有一個不同的電路。示例程式碼將控制兩種電機。看看單極性和雙極性電機的原理圖，和關於如何連線你的電機的資訊。
• 在這個例子中，軸是一個完整的旋轉順時針旋轉，通過Arduino Stepper庫來控制步進電機的步進數目。無論是單極或雙極電機，均由數字引腳8，9，10，和11控制步進。
• 如果你正在使用一個單極型步進電機，Arduino或genuino開發板將會連線到一個U2004達林頓管陣列。

硬體要求

• Arduino UNO板
• 步進電機
• U2004 達林頓管陣列 (如果用單極型電機)
• 杜邦線
• 外接電源（5V-12V）

ULN2003驅動模組

ULN2003步進電機驅動板作用是更簡單的用Arduino控制28BYJ-48步進電機。驅動板的電機供電介面可以連線到Arduino的GND和5V取電，但是不推薦這種方法，推薦用獨立的5-12伏1安培的電源或電池組取電。“IN1～IN4”連線arduino的4個數字口（在程式碼裡進行相應的設定）。

28BYJ-48步進電機

28BYJ-48步進電機的齒輪減速比為64:1，轉速約15轉/分鐘，一些軟體採用某些手段和高電壓電源（如12伏直流）也能達到約25轉/分鐘的轉速。
4步控制訊號序列：11.25度/步，32步旋轉一週。
8步控制訊號序列：5.625度/步， 64步旋轉一週。

正常情況下，4步模式下旋轉一週將用：32（步/周）X64（齒輪比） = 2048 步。

接線

程式：

//使用arduino IDE自帶的Stepper.h庫檔案
#include <Stepper.h>

// 這裡設定步進電機旋轉一圈是多少步
#define STEPS 100

//設定步進電機的步數和引腳（就是注意點2裡面說的驅動板上IN1～IN4連線的四個數字口）。
Stepper stepper(STEPS, 8, 10, 9, 11);

void setup()
{
  // 設定電機的轉速：每分鐘為90步
  stepper.setSpeed(90);
  // 初始化串列埠，用於除錯輸出資訊
  Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
    // 順時針旋轉一週
    Serial.println("shun");
    stepper.step(2048); //4步模式下旋轉一週用2048 步。
    delay(500);

    // 逆時針旋轉半周
    Serial.println("ni");
    stepper.step(-1024); //4步模式下旋轉一週用2048 步。
    delay(500);
}

拓展知識（轉）：

1.什麼是步進電機?

步進電機是一種將電脈衝轉化為角位移的執行機構。通俗一點講：當步進驅動器接收到一個脈衝訊號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（及步進角）。您可以通過控制脈衝個來控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時您可以通過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。

2.步進電機分哪幾種?

步進電機分三種：永磁式（PM），反應式（VR）和混合式（HB）
永磁式步進一般為兩相，轉矩和體積較小，步進角一般為7.5度 或15度；
反應式步進一般為三相，可實現大轉矩輸出，步進角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發達國家80年代已被淘汰；
混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優點。它又分為兩相和五相：兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為 0.72度。這種步進電機的應用最為廣泛。

3.什麼是保持轉矩（HOLDING TORQUE）?

保持轉矩（HOLDING TORQUE）是指步進電機通電但沒有轉動時，定子鎖住轉子的力矩。它是步進電機最重要的引數之一，通常步進電機在低速時的力矩接近保持轉矩。由於步進電機的輸出力矩隨速度的增大而不斷衰減，輸出功率也隨速度的增大而變化，所以保持轉矩就成為了衡量步進電機最重要的引數之一。比如， 當人們說2N.m的步進電機，在沒有特殊說明的情況下是指保持轉矩為2N.m的步進電機。

4.什麼是DETENT TORQUE?

DETENT TORQUE 是指步進電機沒有通電的情況下，定子鎖住轉子的力矩。DETENT TORQUE 在國內沒有統一的翻譯方式，容易使大家產生誤解；由於反應式步進電機的轉子不是永磁材料，所以它沒有DETENT TORQUE。

5.步進電機精度為多少？是否累積?

一般步進電機的精度為步進角的3-5%，且不累積。

6.步進電機的外表溫度允許達到多少?

步進電機溫度過高首先會使電機的磁性材料退磁，從而導致力矩下降乃至於失步，因此電機外表允許的最高溫度應取決於不同電機磁性材料的退磁點；一般來講，磁性材料的退磁點都在攝氏130度以上，有的甚至高達攝氏200度以上，所以步進電機外表溫度在攝氏80-90度完全正常。

7.為什麼步進電機的力矩會隨轉速的升高而下降?

當步進電機轉動時，電機各相繞組的電感將形成一個反向電動勢；頻率越高，反向電動勢越大。在它的作用下，電機隨頻率（或速度）的增大而相電流減小，從而導致力矩下降。

8.為什麼步進電機低速時可以正常運轉,但若高於一定速度就無法啟動,並伴有嘯叫聲?

步進電機有一個技術引數：空載啟動頻率，即步進電機在空載情況下能夠正常啟 動的脈衝頻率，如果脈衝頻率高於該值，電機不能正常啟動，可能發生丟步或堵轉。在有負載的情況下，啟動頻率應更低。如果要使電機達到高速轉動，脈衝頻率應該有加速過程，即啟動頻率較低，然後按一定加速度升到所希望的高頻（電機轉速從低速升到高速）。

9.如何克服兩相混合式步進電機在低速運轉時的振動和噪聲?

步進電機低速轉動時振動和噪聲大是其固有的缺點，一般可採用以下方案來克服：
A.如步進電機正好工作在共振區，可通過改變減速比等機械傳動避開共振區；
B.採用帶有細分功能的驅動器，這是最常用的、最簡便的方法；
C.換成步距角更小的步進電機，如三相或五相步進電機；
D.換成交流伺服電機，幾乎可以完全克服震動和噪聲，但成本較高；
E.在電機軸上加磁性阻尼器，市場上已有這種產品，但機械結構改變較大。

10.細分驅動器的細分數是否能代表精度?

步進電機的細分技術實質上是一種電子阻尼技術（請參考有關文獻），其主要目的是減弱或消除步進電機的低頻振動，提高電機的運轉精度只是細分技術的一個附帶功能。比如對於步進角為1.8°的兩相混合式步進電機，如果細分驅動器的細分數設定為4，那麼電機的運轉解析度為每個脈衝0.45°，電機的精度能否達到或接近0.45°，還取決於細分驅動器的細分電流控制精度等其它因素。不同廠家的細分驅動器精度可能差別很大；細分數越大精度越難控制。

11.四相混合式步進電機與驅動器的串聯接法和並聯接法有什麼區別?

四相混合式步進電機一般由兩相驅動器來驅動，因此，連線時可以採用串聯接法或並聯接法將四相電機接成兩相使用。串聯接法一般在電機轉速較的場合使用，此時需要的驅動器輸出電流為電機相電流的0.7倍，因而電機發熱小；並聯接法一般在電機轉速較高的場合使用（又稱高速接法），所需要的驅動器輸出電流為 電機相電流的1.4倍，因而電機發熱較大。

12.如何確定步進電機驅動器的直流供電電源?

A.電壓的確定
混合式步進電機驅動器的供電電源電壓一般是一個較寬的範圍（比如IM483的供電電壓為12～48VDC），電源電壓通常根據電機的工作轉速和響應要求來選擇。如果電機工作轉速較高或響應要求較快，那麼電壓取值也高，但注意電源電壓的紋波不能超過驅動器的最大輸入電壓，否則可能損壞驅動器。
B.電流的確定供電電源電流一般根據驅動器的輸出相電流I來確定。如果採用線性電源，電源電流一般可取I的1.1～1.3倍；如果採用開關電源，電源電流一般可取I 的1.5～2.0倍。

13.混合式步進電機驅動器的離線訊號FREE一般在什麼情況下使用?

當離線訊號FREE為低電平時，驅動器輸出到電機的電流被切斷，電機轉子處於自由狀態（離線狀態）。在有些自動化裝置中，如果在驅動器不斷電的情況下要求直接轉動電機軸（手動方式），就可以將FREE訊號置低，使電機離線，進行手動操作或調節。手動完成後，再將FREE訊號置高，以繼續自動控制。

14.如果用簡單的方法調整兩相步進電機通電後的轉動方向?

只需將電機與驅動器接線的A+和A-（或者B+和B-）對調即可。