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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. }

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

  43.         if(k1==0)                  //檢測(cè)按鍵K1是否按下
  44.         {        
  45.                 Delay_ms(10);   //消除抖動(dòng) 一般大約10ms
  46.                 if(k1==0)         //再次判斷按鍵是否按下
  47.                 {
  48.                         sam=1;
  49.                         sem=!sem;
  50.           }
  51.                 while(!k1);         //檢測(cè)按鍵是否松開(kāi)
  52.         }               
  53.         if(k2==0)                  //檢測(cè)按鍵K1是否按下
  54.         {        
  55.                 Delay_ms(10);   //消除抖動(dòng) 一般大約10ms
  56.                 if(k2==0)         //再次判斷按鍵是否按下
  57.                 {               
  58.                 sam=0;
  59.                 }        
  60.          while(!k2);         //檢測(cè)按鍵是否松開(kāi)
  61.         }
  62.         if(k3==0)                  //檢測(cè)按鍵K1是否按下
  63.         {        
  64.                 Delay_ms(10);   //消除抖動(dòng) 一般大約10ms
  65.                 if(k3==0)         //再次判斷按鍵是否按下
  66.          {
  67.                         speed++;
  68.                  if(speed>6)
  69.                 {
  70.                         speed=6;
  71.                 }
  72.                
  73.          }
  74.                 while(!k3);         //檢測(cè)按鍵是否松開(kāi)
  75.         }        
  76. if(k4==0)                  //檢測(cè)按鍵K1是否按下
  77.         {        
  78.                 Delay_ms(10);   //消除抖動(dòng) 一般大約10ms
  79.                 if(k4==0)         //再次判斷按鍵是否按下
  80.          {
  81.                         speed--;
  82.                         if(speed<1)
  83.                 {
  84.                         speed=1;
  85.                 }
  86.         
  87.          }
  88.                 while(!k3);         //檢測(cè)按鍵是否松開(kāi)
  89.         }        
  90. }
  91. //主函數(shù)
  92. void main(void)
  93. {

  94. while(1)
  95. {
  96.                  MotorData=0x00;  //設(shè)初值
  97.           keypros();
  98.     while(sem&&sam)
  99.                 {                        
  100.                 MotorCW();
  101.           Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
  102.           keypros();
  103.                 }   
  104.     while(!sem&&sam)
  105.                 {
  106.                 MotorCCW();
  107.           Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
  108.           keypros();
  109.                 }               
  110. }

  111. }
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;


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

  25.             if(!K1)
  26.             {
  27.              uchar i;
  28.              for(i=0;i<8;i++)
  29.               {
  30.                MotorData=phasecw[i];
  31.                Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
  32.                key1();
  33.               }  
  34.               
  35.           }
  36.                               
  37. }
  38. //逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)
  39. void MotorCCW(void)
  40. {
  41.         
  42.             if(!K2)
  43.             {
  44.              uchar i;
  45.              for(i=0;i<8;i++)
  46.               {
  47.                MotorData=phaseccw[i];
  48.                Delay_ms(speed);//轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)
  49.                 key1();
  50.               }      
  51.           }
  52.                     
  53. }

  54. void main(void)
  55. {

  56. while(1)
  57. {
  58.         key();
  59.    
  60. }
  61.          
  62. }



  63. void key()   
  64. {

  65.    if(K1==0)      //順時(shí)針 啟動(dòng)
  66.         {
  67.                 Delay_ms(5);          
  68.                 if(K1==0)       
  69.                 {
  70.              
  71.                         while(!K1)
  72.             {
  73.                         MotorCW();
  74.                         }
  75.                  
  76.         }
  77.     }

  78.    
  79.    if(K2==0)     //逆時(shí)針 啟動(dòng)
  80.         {
  81.                 Delay_ms(5);          
  82.                 if(K2==0)       
  83.                 {
  84.              
  85.                         while(!K2)
  86.             {
  87.                         MotorCCW();
  88.                         }
  89.                  
  90.         }
  91.     }     
  92.      
  93. }



  94. void key1()    //速度調(diào)節(jié)
  95. {

  96.    
  97.     if(K3==0)     //速度調(diào)節(jié)
  98.         {
  99.                 Delay_ms(5);          
  100.                 if(K3==0)       
  101.                 {
  102.                         num++;             
  103.                         while(!K3);               
  104.                         if(num==1)         
  105.                         {
  106.                         speed=100;
  107.                         }
  108.             
  109.             if(num==2)         
  110.                         {         
  111.                         speed=50;
  112.                         }
  113.            if(num==3)         
  114.                         {
  115.             num=0;
  116.                         speed=20;
  117.                         }
  118.                        
  119.         }
  120.     }
  121.    
  122.      
  123. }

  124. // 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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