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基于51單片機(jī)ULN2003a驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)（含代碼，接線圖，代碼詳解）

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樓主
ID:340256 發(fā)表于 2019-12-31 23:03 | 只看該作者 |只看大圖 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
實(shí)驗(yàn)的仿真題圖


步進(jìn)電機(jī)是那個(gè)寶買的28BYJ-48 驅(qū)動(dòng)模塊的ULN2003a也那個(gè)寶買的
接線圖如下


也可以按照自己的代碼來(lái)接線，我是按自己代碼的串口設(shè)置接的線。
話不多說(shuō)先上代碼：
首先電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的代碼
uchar phasecw[8] ={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09};//正轉(zhuǎn) 電機(jī)導(dǎo)通相序 D-C-B-A
uchar phaseccw[8]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09};//反轉(zhuǎn) 電機(jī)導(dǎo)通相序 A-B-C-D

//順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
  1. void MotorCW(void)
  2. {
  3. uchar i;
  4. for(i=0;i<8;i++)
  5.   {
  6.    MotorData=phasecw[i];
  7.    Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
  8.   }
  9.         i=0;
  10. }
  11. //逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
  12. void MotorCCW(void)
  13. {
  14. uchar i;
  15. for(i=0;i<8;i++)
  16.   {
  17.    MotorData=phaseccw[i];
  18.    Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
  19.   }
  20. }
復(fù)制代碼
根據(jù)步進(jìn)電機(jī)的原理：依次給4相高電平就可以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)而A,B,C,D四相 分別對(duì)應(yīng)P1.0,P1.1,P1.2,P1.3口所以只有讓P1口依次為0x01,0x02,0x04,0x08就行了，如果要反轉(zhuǎn)就把它倒過(guò)來(lái)依次為0x08,0x04,0x02,0x01.一圈4步，所以叫四相四拍。但是我不推薦使用這種，它的一步角度較大電機(jī)會(huì)有較大抖動(dòng)。所以采用了四相八拍0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09這樣電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)也相對(duì)平穩(wěn)不易出事。
為了實(shí)現(xiàn)電機(jī)的不停頓轉(zhuǎn)動(dòng)我將轉(zhuǎn)動(dòng)函數(shù)放在了死循環(huán)里，但是在死循環(huán)里我們無(wú)法控制電機(jī)了怎么辦了就在死循環(huán)里加入一個(gè)按鍵函數(shù)這樣死循環(huán)不停掃描按鍵我們就可以在k1 里面通過(guò)sem控制電機(jī)的正反轉(zhuǎn)了。
死循環(huán)：while(sem&&sam)
                {                        
                MotorCW();
          Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
          keypros();
                }   
    while(!sem&&sam)
                {
                MotorCCW();
          Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
按鍵控制：

if(k1==0)                  //檢測(cè)按鍵K1是否按下
        {        
                Delay_ms(10);   //消除抖動(dòng) 一般大約10ms
                if(k1==0)         //再次判斷按鍵是否按下
                {
                        sam=1;
                        sem=!sem;
          }
                while(!k1);         //檢測(cè)按鍵是否松開(kāi)
        }        
為什么要用一個(gè)鍵控制正反轉(zhuǎn)了？不僅僅是因?yàn)榘存I不夠，更重要的是能消除鍵位沖突，鍵位沖突是指同時(shí)按下不同的鍵產(chǎn)生的沖突。消除鍵位沖突也是每次實(shí)驗(yàn)應(yīng)該考慮的事情。但是這樣也產(chǎn)生了新的問(wèn)題就是當(dāng)我們用兩個(gè)鍵控制正反轉(zhuǎn)時(shí)，單片機(jī)上電后電機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)。而用上述方法的話上電電機(jī)就進(jìn)入死循環(huán)開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，所以引入sam控制電機(jī)的開(kāi)始于停止。當(dāng)sam為0與上sem可以使sem失去控制能力，也就是電機(jī)不轉(zhuǎn)了。這樣也就解決此問(wèn)題還能控制電機(jī)停止        
if(k2==0)                  //檢測(cè)按鍵K1是否按下
        {        
                Delay_ms(10);   //消除抖動(dòng) 一般大約10ms
                if(k2==0)         //再次判斷按鍵是否按下
                {               
                sam=0;
                }        
         while(!k2);         //檢測(cè)按鍵是否松開(kāi)
        }
我們由步進(jìn)電機(jī)原理可知電機(jī)是一步一步的走的，如果我們控制了它每一步的間隔時(shí)間就可以達(dá)到控制電機(jī)的速度的目的。但是對(duì)于我買的步進(jìn)電機(jī)來(lái)說(shuō)速度變換的一定程度就不明顯了所以我設(shè)置了限位這樣就減少代碼的bug，所以寫(xiě)出按鍵控制速度代碼如下
if(k3==0)                  //檢測(cè)按鍵K1是否按下
        {        
                Delay_ms(10);   //消除抖動(dòng) 一般大約10ms
                if(k3==0)         //再次判斷按鍵是否按下
         {
                        speed++;
                 if(speed>6)
                {
                        speed=6;
                }
               
         }
                while(!k3);         //檢測(cè)按鍵是否松開(kāi)
        }        
if(k4==0)                  //檢測(cè)按鍵K1是否按下
        {        
                Delay_ms(10);   //消除抖動(dòng) 一般大約10ms
                if(k4==0)         //再次判斷按鍵是否按下
         {
                        speed--;
                        if(speed<1)
                {
                        speed=1;
                }
        
         }
                while(!k3);         //檢測(cè)按鍵是否松開(kāi)
        }        
}
理解了這些代碼的原理就可以寫(xiě)出總代碼了
  1. #include<reg52.h>
  2. #define uchar unsigned char
  3. #define uint unsigned int
  4. #define MotorData P1                    //步進(jìn)電機(jī)控制接口定義
  5. uchar phasecw[8] ={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09};//正轉(zhuǎn) 電機(jī)導(dǎo)通相序 D-C-B-A
  6. uchar phaseccw[8]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09};//反轉(zhuǎn) 電機(jī)導(dǎo)通相序 A-B-C-D
  7. uint  sem=0,sam=0,speed=3;//信號(hào)量，sem控制正反轉(zhuǎn)，sam設(shè)置電機(jī)是否轉(zhuǎn)動(dòng)，1轉(zhuǎn)動(dòng)，0不轉(zhuǎn)動(dòng)
  8. sbit k1=P3^1;
  9. sbit k2=P3^0;
  10. sbit k3=P3^2;
  11. sbit k4=P3^3;
  12. //ms延時(shí)函數(shù)
  13. void Delay_ms(uint x)
  14. {
  15. uint i,j;
  16. for(i=0;i<x;i++)
  17.   for(j=0;j<112;j++);
  18. }
  19. //順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
  20. void MotorCW(void)
  21. {
  22. uchar i;
  23. for(i=0;i<8;i++)
  24.   {
  25.    MotorData=phasecw[i];
  26.    Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
  27.   }
  28.         i=0;
  29. }
  30. //逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
  31. void MotorCCW(void)
  32. {
  33. uchar i;
  34. for(i=0;i<8;i++)
  35.   {
  36.    MotorData=phaseccw[i];
  37.    Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
  38.   }
  39. }

  41. //按鍵函數(shù)
  42. void keypros()
  43. {

  45.         if(k1==0)                  //檢測(cè)按鍵K1是否按下
  46.         {        
  47.                 Delay_ms(10);   //消除抖動(dòng) 一般大約10ms
  48.                 if(k1==0)         //再次判斷按鍵是否按下
  49.                 {
  50.                         sam=1;
  51.                         sem=!sem;
  52.           }
  53.                 while(!k1);         //檢測(cè)按鍵是否松開(kāi)
  54.         }               
  55.         if(k2==0)                  //檢測(cè)按鍵K1是否按下
  56.         {        
  57.                 Delay_ms(10);   //消除抖動(dòng) 一般大約10ms
  58.                 if(k2==0)         //再次判斷按鍵是否按下
  59.                 {               
  60.                 sam=0;
  61.                 }        
  62.          while(!k2);         //檢測(cè)按鍵是否松開(kāi)
  63.         }
  64.         if(k3==0)                  //檢測(cè)按鍵K1是否按下
  65.         {        
  66.                 Delay_ms(10);   //消除抖動(dòng) 一般大約10ms
  67.                 if(k3==0)         //再次判斷按鍵是否按下
  68.          {
  69.                         speed++;
  70.                  if(speed>6)
  71.                 {
  72.                         speed=6;
  73.                 }
  74.                
  75.          }
  76.                 while(!k3);         //檢測(cè)按鍵是否松開(kāi)
  77.         }        
  78. if(k4==0)                  //檢測(cè)按鍵K1是否按下
  79.         {        
  80.                 Delay_ms(10);   //消除抖動(dòng) 一般大約10ms
  81.                 if(k4==0)         //再次判斷按鍵是否按下
  82.          {
  83.                         speed--;
  84.                         if(speed<1)
  85.                 {
  86.                         speed=1;
  87.                 }
  88.         
  89.          }
  90.                 while(!k3);         //檢測(cè)按鍵是否松開(kāi)
  91.         }        
  92. }
  93. //主函數(shù)
  94. void main(void)
  95. {

  97. while(1)
  98. {
  99.                  MotorData=0x00;  //設(shè)初值
  100.           keypros();
  101.     while(sem&&sam)
  102.                 {                        
  103.                 MotorCW();
  104.           Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
  105.           keypros();
  106.                 }   
  107.     while(!sem&&sam)
  108.                 {
  109.                 MotorCCW();
  110.           Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
  111.           keypros();
  112.                 }               
  113. }

  115. }
復(fù)制代碼
本文大體就是這樣，如果有什么疑問(wèn)可以在評(píng)論區(qū)留言，我會(huì)盡量回答。
最后附上代碼包: 步進(jìn)電機(jī)實(shí)驗(yàn).zip (20.67 KB, 下載次數(shù): 561)

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ID:707623 發(fā)表于 2020-4-10 15:36 | 只看該作者
您好，我想再讓電機(jī)轉(zhuǎn)快點(diǎn)可以嗎，我的電機(jī)時(shí)28byj的。還有就是我想把轉(zhuǎn)速顯示到lcd上怎么弄
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板凳
ID:65237 發(fā)表于 2020-4-10 20:50 | 只看該作者
謝謝分享收下了
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地板
ID:727398 發(fā)表于 2020-4-24 10:12 | 只看該作者
2相步進(jìn)電機(jī)可以用ULN2003A來(lái)控制嗎
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5#
ID:341098 發(fā)表于 2020-4-24 10:37 | 只看該作者
zzzz1999 發(fā)表于 2020-4-24 10:12
2相步進(jìn)電機(jī)可以用ULN2003A來(lái)控制嗎

可以的
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6#
ID:341098 發(fā)表于 2020-4-24 10:42 | 只看該作者
xingfengyym 發(fā)表于 2020-4-10 15:36
您好，我想再讓電機(jī)轉(zhuǎn)快點(diǎn)可以嗎，我的電機(jī)時(shí)28byj的。還有就是我想把轉(zhuǎn)速顯示到lcd上怎么弄

把延遲減小就可以提速了（注意物理限制，這個(gè)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)不快），轉(zhuǎn)速是自己算出來(lái)的（根據(jù)延遲以及相數(shù)），當(dāng)然也可以增加測(cè)試傳感器進(jìn)行測(cè)量
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7#
ID:727398 發(fā)表于 2020-4-24 12:46 | 只看該作者

2相的步進(jìn)電機(jī)在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)上還是和4相的原理圖一樣嗎
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8#
ID:582255 發(fā)表于 2020-4-24 21:28 | 只看該作者
講解詳細(xì)，我喜歡，適合我這樣的新手
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9#
ID:635597 發(fā)表于 2020-4-28 17:01 | 只看該作者
請(qǐng)問(wèn)這個(gè)步進(jìn)電機(jī)和uln2003驅(qū)動(dòng)板可以實(shí)現(xiàn)每次轉(zhuǎn)動(dòng)想要的角度嗎？  
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10#
ID:741030 發(fā)表于 2020-4-29 16:25 | 只看該作者
我想用交流電動(dòng)機(jī) 怎么改控制電路能實(shí)現(xiàn)？
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11#
ID:759813 發(fā)表于 2020-5-24 14:57 | 只看該作者
你好，直接用開(kāi)發(fā)板上上的步進(jìn)電機(jī)模塊的5個(gè)引腳可以控制嗎？
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12#
ID:750010 發(fā)表于 2020-5-26 11:21 | 只看該作者
按鍵K4檢測(cè)最后寫(xiě)錯(cuò)了吧？不應(yīng)該是while(!K3)........
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13#
ID:761802 發(fā)表于 2020-5-27 13:32 | 只看該作者

可以分享 一下嗎？
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14#
ID:757780 發(fā)表于 2020-5-28 11:43 來(lái)自觸屏版 | 只看該作者
樓主，電機(jī)的正反轉(zhuǎn)不是很靈敏，時(shí)靈是不靈的，照程序的邏輯來(lái)說(shuō)應(yīng)該是按一次正反轉(zhuǎn)按鈕，轉(zhuǎn)動(dòng)的方向就可以反轉(zhuǎn)了，但是實(shí)測(cè)后有時(shí)多次按下正反轉(zhuǎn)按鈕仍然沒(méi)有反轉(zhuǎn)，有時(shí)一按下正反轉(zhuǎn)按鈕就反轉(zhuǎn)，不是很穩(wěn)定。
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15#
ID:757310 發(fā)表于 2020-6-5 16:05 | 只看該作者
有驅(qū)動(dòng)器了 還要考慮相序嗎
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16#
ID:375592 發(fā)表于 2020-10-23 15:46 | 只看該作者
謝謝樓主分享，講解很仔細(xì)
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17#
ID:875327 發(fā)表于 2021-1-23 10:58 來(lái)自觸屏版 | 只看該作者
你好，您現(xiàn)在的轉(zhuǎn)速大概多少？
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18#
ID:901179 發(fā)表于 2021-5-5 23:40 | 只看該作者
有程序框圖嘛
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19#
ID:93341 發(fā)表于 2021-7-18 10:28 | 只看該作者
謝謝。學(xué)習(xí)�？梢杂谩�
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20#
ID:891154 發(fā)表于 2021-7-27 09:35 | 只看該作者
speed是干嘛的啊
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21#
ID:891154 發(fā)表于 2021-7-27 10:46 | 只看該作者
你是怎么調(diào)速的啊
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22#
ID:877522 發(fā)表于 2021-8-16 15:38 | 只看該作者
仿真時(shí)  怎么不轉(zhuǎn) 按下K2 怎么不轉(zhuǎn)
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23#
ID:877522 發(fā)表于 2021-8-17 10:59 | 只看該作者
你好，非常感謝你的分享，但是速度調(diào)節(jié)，我不知道你是怎么控制的？所以我改了一下，代碼，如附件，幫忙指點(diǎn)一下，謝謝！


  1. #include<reg52.h>
  2. #define uchar unsigned char
  3. #define uint unsigned int
  4. #define MotorData P1                    //步進(jìn)電機(jī)控制接口定義
  5. uchar phasecw[8] ={0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09,0x01,0x03};//正轉(zhuǎn) 電機(jī)導(dǎo)通相序 D-C-B-A
  6. uchar phaseccw[8] ={0x03,0x01,0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02};//反轉(zhuǎn) 電機(jī)導(dǎo)通相序 A-B-C-D
  7. void key();
  8. void key1();
  9. uchar num,num1;  
  10. uint  speed=200;//速度調(diào)節(jié)
  11. sbit K1=P3^0;
  12. sbit K2=P3^1;
  13. sbit K3=P3^2;
  14. sbit K4=P3^3;


  17. //ms延時(shí)函數(shù)
  18. void Delay_ms(uint x)
  19. {
  20. uint i,j;
  21. for(i=0;i<x;i++)
  22.   for(j=0;j<112;j++);
  23. }
  24. //順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
  25. void MotorCW(void)
  26. {

  28.             if(!K1)
  29.             {
  30.              uchar i;
  31.              for(i=0;i<8;i++)
  32.               {
  33.                MotorData=phasecw[i];
  34.                Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
  35.                key1();
  36.               }  
  37.               
  38.           }
  39.                               
  40. }
  41. //逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
  42. void MotorCCW(void)
  43. {
  44.         
  45.             if(!K2)
  46.             {
  47.              uchar i;
  48.              for(i=0;i<8;i++)
  49.               {
  50.                MotorData=phaseccw[i];
  51.                Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
  52.                 key1();
  53.               }      
  54.           }
  55.                     
  56. }

  58. void main(void)
  59. {

  61. while(1)
  62. {
  63.         key();
  64.    
  65. }
  66.          
  67. }



  71. void key()   
  72. {

  74.    if(K1==0)      //順時(shí)針 啟動(dòng)
  75.         {
  76.                 Delay_ms(5);          
  77.                 if(K1==0)       
  78.                 {
  79.              
  80.                         while(!K1)
  81.             {
  82.                         MotorCW();
  83.                         }
  84.                  
  85.         }
  86.     }

  88.    
  89.    if(K2==0)     //逆時(shí)針 啟動(dòng)
  90.         {
  91.                 Delay_ms(5);          
  92.                 if(K2==0)       
  93.                 {
  94.              
  95.                         while(!K2)
  96.             {
  97.                         MotorCCW();
  98.                         }
  99.                  
  100.         }
  101.     }     
  102.      
  103. }



  107. void key1()    //速度調(diào)節(jié)
  108. {

  110.    
  111.     if(K3==0)     //速度調(diào)節(jié)
  112.         {
  113.                 Delay_ms(5);          
  114.                 if(K3==0)       
  115.                 {
  116.                         num++;             
  117.                         while(!K3);               
  118.                         if(num==1)         
  119.                         {
  120.                         speed=100;
  121.                         }
  122.             
  123.             if(num==2)         
  124.                         {         
  125.                         speed=50;
  126.                         }
  127.            if(num==3)         
  128.                         {
  129.             num=0;
  130.                         speed=20;
  131.                         }
  132.                        
  133.         }
  134.     }
  135.    
  136.      
  137. }

  139. // 控制步進(jìn)電機(jī)，K1 順時(shí)針  ，K2 逆時(shí)針 ，K3 速度調(diào)節(jié)



復(fù)制代碼
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24#
ID:1002669 發(fā)表于 2022-1-22 17:25 | 只看該作者
為何按照你的線路圖和代碼，仿真就直接動(dòng)到了135度，不再動(dòng)了呢，
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25#
ID:1003125 發(fā)表于 2022-1-22 20:39 | 只看該作者
我是剛學(xué)51的，對(duì)我很有用，謝謝。
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26#
ID:1003125 發(fā)表于 2022-1-22 20:41 | 只看該作者
很好，請(qǐng)問(wèn)這個(gè)芯片可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)24V的步進(jìn)電機(jī)嗎、
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27#
ID:1003965 發(fā)表于 2022-2-2 14:44 | 只看該作者
能下載嗎？只見(jiàn)扣黑幣，下哪里了？？
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28#
ID:262 發(fā)表于 2022-2-3 07:03 | 只看該作者
lgjmjx 發(fā)表于 2022-2-2 14:44
能下載嗎？只見(jiàn)扣黑幣，下哪里了？？

可以下載我剛下載成功了,你換一個(gè)瀏覽器試試
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29#
ID:1028260 發(fā)表于 2022-5-23 20:30 | 只看該作者

我是剛學(xué)51的，對(duì)我很有用，謝謝
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