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標題: 基于51單片機ULN2003a驅動的步進電機控制實驗（含代碼，接線圖，代碼詳解） [打印本頁]
作者: 夜雨聲    時間: 2019-12-31 23:03
標題: 基于51單片機ULN2003a驅動的步進電機控制實驗（含代碼，接線圖，代碼詳解）
實驗的仿真題圖


步進電機是那個寶買的28BYJ-48 驅動模塊的ULN2003a也那個寶買的
接線圖如下


也可以按照自己的代碼來接線，我是按自己代碼的串口設置接的線。
話不多說先上代碼：
首先電機轉動的代碼
uchar phasecw[8] ={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09};//正轉 電機導通相序 D-C-B-A
uchar phaseccw[8]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09};//反轉 電機導通相序 A-B-C-D

//順時針轉動
  1. void MotorCW(void)
  2. {
  3. uchar i;
  4. for(i=0;i<8;i++)
  5.   {
  6.    MotorData=phasecw[i];
  7.    Delay_ms(speed);//轉速調節
  8.   }
  9.         i=0;
  10. }
  11. //逆時針轉動
  12. void MotorCCW(void)
  13. {
  14. uchar i;
  15. for(i=0;i<8;i++)
  16.   {
  17.    MotorData=phaseccw[i];
  18.    Delay_ms(speed);//轉速調節
  19.   }
  20. }
復制代碼
根據步進電機的原理：依次給4相高電平就可以驅動步進電機轉動而A,B,C,D四相 分別對應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，如果要反轉就把它倒過來依次為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會有較大抖動。所以采用了四相八拍0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09這樣電機轉動也相對平穩不易出事。
為了實現電機的不停頓轉動我將轉動函數放在了死循環里，但是在死循環里我們無法控制電機了怎么辦了就在死循環里加入一個按鍵函數這樣死循環不停掃描按鍵我們就可以在k1 里面通過sem控制電機的正反轉了。
死循環：while(sem&&sam)
                {                        
                MotorCW();
          Delay_ms(speed);//轉速調節
          keypros();
                }   
    while(!sem&&sam)
                {
                MotorCCW();
          Delay_ms(speed);//轉速調節
按鍵控制：

if(k1==0)                  //檢測按鍵K1是否按下
        {        
                Delay_ms(10);   //消除抖動 一般大約10ms
                if(k1==0)         //再次判斷按鍵是否按下
                {
                        sam=1;
                        sem=!sem;
          }
                while(!k1);         //檢測按鍵是否松開
        }        
為什么要用一個鍵控制正反轉了？不僅僅是因為按鍵不夠，更重要的是能消除鍵位沖突，鍵位沖突是指同時按下不同的鍵產生的沖突。消除鍵位沖突也是每次實驗應該考慮的事情。但是這樣也產生了新的問題就是當我們用兩個鍵控制正反轉時，單片機上電后電機不會轉動。而用上述方法的話上電電機就進入死循環開始轉動，所以引入sam控制電機的開始于停止。當sam為0與上sem可以使sem失去控制能力，也就是電機不轉了。這樣也就解決此問題還能控制電機停止        
if(k2==0)                  //檢測按鍵K1是否按下
        {        
                Delay_ms(10);   //消除抖動 一般大約10ms
                if(k2==0)         //再次判斷按鍵是否按下
                {               
                sam=0;
                }        
         while(!k2);         //檢測按鍵是否松開
        }
我們由步進電機原理可知電機是一步一步的走的，如果我們控制了它每一步的間隔時間就可以達到控制電機的速度的目的。但是對于我買的步進電機來說速度變換的一定程度就不明顯了所以我設置了限位這樣就減少代碼的bug，所以寫出按鍵控制速度代碼如下
if(k3==0)                  //檢測按鍵K1是否按下
        {        
                Delay_ms(10);   //消除抖動 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);         //檢測按鍵是否松開
        }        
if(k4==0)                  //檢測按鍵K1是否按下
        {        
                Delay_ms(10);   //消除抖動 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);         //檢測按鍵是否松開
        }        
}
理解了這些代碼的原理就可以寫出總代碼了
  1. #include<reg52.h>
  2. #define uchar unsigned char
  3. #define uint unsigned int
  4. #define MotorData P1                    //步進電機控制接口定義
  5. uchar phasecw[8] ={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09};//正轉 電機導通相序 D-C-B-A
  6. uchar phaseccw[8]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09};//反轉 電機導通相序 A-B-C-D
  7. uint  sem=0,sam=0,speed=3;//信號量，sem控制正反轉，sam設置電機是否轉動，1轉動，0不轉動
  8. sbit k1=P3^1;
  9. sbit k2=P3^0;
  10. sbit k3=P3^2;
  11. sbit k4=P3^3;
  12. //ms延時函數
  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. //順時針轉動
  20. void MotorCW(void)
  21. {
  22. uchar i;
  23. for(i=0;i<8;i++)
  24.   {
  25.    MotorData=phasecw[i];
  26.    Delay_ms(speed);//轉速調節
  27.   }
  28.         i=0;
  29. }
  30. //逆時針轉動
  31. void MotorCCW(void)
  32. {
  33. uchar i;
  34. for(i=0;i<8;i++)
  35.   {
  36.    MotorData=phaseccw[i];
  37.    Delay_ms(speed);//轉速調節
  38.   }
  39. }

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

  45.         if(k1==0)                  //檢測按鍵K1是否按下
  46.         {        
  47.                 Delay_ms(10);   //消除抖動 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);         //檢測按鍵是否松開
  54.         }               
  55.         if(k2==0)                  //檢測按鍵K1是否按下
  56.         {        
  57.                 Delay_ms(10);   //消除抖動 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);         //檢測按鍵是否松開
  63.         }
  64.         if(k3==0)                  //檢測按鍵K1是否按下
  65.         {        
  66.                 Delay_ms(10);   //消除抖動 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);         //檢測按鍵是否松開
  77.         }        
  78. if(k4==0)                  //檢測按鍵K1是否按下
  79.         {        
  80.                 Delay_ms(10);   //消除抖動 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);         //檢測按鍵是否松開
  91.         }        
  92. }
  93. //主函數
  94. void main(void)
  95. {

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

  115. }
復制代碼
本文大體就是這樣，如果有什么疑問可以在評論區留言，我會盡量回答。
最后附上代碼包: 步進電機實驗.zip (20.67 KB, 下載次數: 561)

作者: xingfengyym    時間: 2020-4-10 15:36
您好，我想再讓電機轉快點可以嗎，我的電機時28byj的。還有就是我想把轉速顯示到lcd上怎么弄
作者: 阿飛7812    時間: 2020-4-10 20:50
謝謝分享收下了
作者: zzzz1999    時間: 2020-4-24 10:12
2相步進電機可以用ULN2003A來控制嗎
作者: ^-^    時間: 2020-4-24 10:37
zzzz1999 發表于 2020-4-24 10:12
2相步進電機可以用ULN2003A來控制嗎

可以的
作者: ^-^    時間: 2020-4-24 10:42
xingfengyym 發表于 2020-4-10 15:36
您好，我想再讓電機轉快點可以嗎，我的電機時28byj的。還有就是我想把轉速顯示到lcd上怎么弄

把延遲減小就可以提速了（注意物理限制，這個步進電機轉不快），轉速是自己算出來的（根據延遲以及相數），當然也可以增加測試傳感器進行測量
作者: zzzz1999    時間: 2020-4-24 12:46
^-^ 發表于 2020-4-24 10:37
可以的

2相的步進電機在控制系統設計上還是和4相的原理圖一樣嗎
作者: aktuan007    時間: 2020-4-24 21:28
講解詳細，我喜歡，適合我這樣的新手
作者: xcc225    時間: 2020-4-28 17:01
請問這個步進電機和uln2003驅動板可以實現每次轉動想要的角度嗎？  
作者: Liu....    時間: 2020-4-29 16:25
我想用交流電動機 怎么改控制電路能實現？
作者: 599177809    時間: 2020-5-24 14:57
你好，直接用開發板上上的步進電機模塊的5個引腳可以控制嗎？
作者: zy尋找    時間: 2020-5-26 11:21
按鍵K4檢測最后寫錯了吧？不應該是while(!K3)........
作者: kkhg    時間: 2020-5-27 13:32
阿飛7812 發表于 2020-4-10 20:50
謝謝分享收下了

可以分享 一下嗎？
作者: OK過嗎    時間: 2020-5-28 11:43
樓主，電機的正反轉不是很靈敏，時靈是不靈的，照程序的邏輯來說應該是按一次正反轉按鈕，轉動的方向就可以反轉了，但是實測后有時多次按下正反轉按鈕仍然沒有反轉，有時一按下正反轉按鈕就反轉，不是很穩定。
作者: 北江啊    時間: 2020-6-5 16:05
有驅動器了 還要考慮相序嗎
作者: 康德    時間: 2020-10-23 15:46
謝謝樓主分享，講解很仔細
作者: mule.。    時間: 2021-1-23 10:58
你好，您現在的轉速大概多少？
作者: 1322143244    時間: 2021-5-5 23:40
有程序框圖嘛
作者: wangwenhai8    時間: 2021-7-18 10:28
謝謝。學習。可以用。
作者: 3042974988    時間: 2021-7-27 09:35
speed是干嘛的啊
作者: 3042974988    時間: 2021-7-27 10:46
你是怎么調速的啊
作者: SGW2020    時間: 2021-8-16 15:38
仿真時  怎么不轉 按下K2 怎么不轉
作者: SGW2020    時間: 2021-8-17 10:59
你好，非常感謝你的分享，但是速度調節，我不知道你是怎么控制的？所以我改了一下，代碼，如附件，幫忙指點一下，謝謝！


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


  17. //ms延時函數
  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. //順時針轉動
  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);//轉速調節
  35.                key1();
  36.               }  
  37.               
  38.           }
  39.                               
  40. }
  41. //逆時針轉動
  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);//轉速調節
  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)      //順時針 啟動
  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)     //逆時針 啟動
  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()    //速度調節
  108. {

  110.    
  111.     if(K3==0)     //速度調節
  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. // 控制步進電機，K1 順時針  ，K2 逆時針 ，K3 速度調節



復制代碼
作者: 258095592    時間: 2022-1-22 17:25
為何按照你的線路圖和代碼，仿真就直接動到了135度，不再動了呢，
作者: 96311    時間: 2022-1-22 20:39
我是剛學51的，對我很有用，謝謝。
作者: 96311    時間: 2022-1-22 20:41
很好，請問這個芯片可以用來驅動24V的步進電機嗎、
作者: lgjmjx    時間: 2022-2-2 14:44
能下載嗎？只見扣黑幣，下哪里了？？
作者: heicad    時間: 2022-2-3 07:03
lgjmjx 發表于 2022-2-2 14:44
能下載嗎？只見扣黑幣，下哪里了？？

可以下載我剛下載成功了,你換一個瀏覽器試試
作者: ccczzzyy    時間: 2022-5-23 20:30

我是剛學51的，對我很有用，謝謝



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