本篇介紹步進電機驅(qū)動庫的使用，通過讀取電位器輸入，控制步進電機轉(zhuǎn)動相應角度。

Stepper庫是官方提供的驅(qū)動庫，我們啟動Arduino IDE，點擊「文件」—「示例」就能找到Stepper庫，官方提供了四個例程。關(guān)于Stepper庫可參考官方介紹。

1. 實驗材料

• Uno R3開發(fā)板
• 配套USB數(shù)據(jù)線
• 面包板及配套連接線
• ULN2003驅(qū)動板
• 步進電機
• 電位器

2. 實驗步驟

1. 根據(jù)原理圖搭建電路。

原理圖在上一篇基礎上添加了電位器的連接。ULN2003驅(qū)動板上IN1、IN2、IN3、IN4分別連接UNO開發(fā)板的數(shù)字引腳2，3，4，5；驅(qū)動板電源輸入+、-引腳分別連接UNO開發(fā)板的5V、GND；電位器中間引腳連接Uno模擬引腳A0,電位器兩端引腳分別連接Uno的5V和GND。

實驗原理圖如下圖所示：

實驗原理圖

實物連接圖如下圖所示：

實物連接圖

2. 修改Stepper源文件。

由于我們使用的步進電機和官方驅(qū)動庫中有所差異，所以需要對驅(qū)動庫稍加修改。

• 找到Arduino IDE安裝目錄，進入\libraries\Stepper\src\，用文本文件打開Stepper.cpp。將255行switch包含的case注釋掉。

庫文件

• 拷貝如下代碼到switch中。

     case 0:  // 1010
        digitalWrite(motor_pin_1, HIGH);
        digitalWrite(motor_pin_2, LOW);
        digitalWrite(motor_pin_3, LOW);
        digitalWrite(motor_pin_4, LOW);
      break;
      case 1:  // 0110
        digitalWrite(motor_pin_1, LOW);
        digitalWrite(motor_pin_2, HIGH);
        digitalWrite(motor_pin_3, LOW);
        digitalWrite(motor_pin_4, LOW);
      break;
      case 2:  //0101
        digitalWrite(motor_pin_1, LOW);
        digitalWrite(motor_pin_2, LOW);
        digitalWrite(motor_pin_3, HIGH);
        digitalWrite(motor_pin_4, HIGH);
      break;
      case 3:  //1001
        digitalWrite(motor_pin_1, LOW);
        digitalWrite(motor_pin_2, LOW);
        digitalWrite(motor_pin_3, LOW);
        digitalWrite(motor_pin_4, HIGH);
      break;

修改后

• 保存并關(guān)閉Stepper.cpp。

3. 新建sketch，拷貝如下代碼替換自動生成的代碼并進行保存。

/*
 * MotorKnob
 *
 * A stepper motor follows the turns of a potentiometer
 * (or other sensor) on analog input 0.
 *
 * http://www.arduino.cc/en/Reference/Stepper
 * This example code is in the public domain.
 */

#include <Stepper.h>

// change this to the number of steps on your motor
#define STEPS 200

// create an instance of the stepper class, specifying
// the number of steps of the motor and the pins it's
// attached to
Stepper stepper(STEPS, 2, 3, 4, 5);

// the previous reading from the analog input
int previous = 0;

void setup() {
  // set the speed of the motor to 90 RPMs
  stepper.setSpeed(90);
}

void loop() {
  // get the sensor value
  int val = analogRead(0);

  // move a number of steps equal to the change in the
  // sensor reading
  stepper.step(val - previous);

  // remember the previous value of the sensor
  previous = val;
}

4. 連接開發(fā)板，設置好對應端口號和開發(fā)板類型，進行程序下載。

程序下載

3. 實驗現(xiàn)象

步進電機跟隨電位器旋轉(zhuǎn)而轉(zhuǎn)動。

實驗現(xiàn)象

4. 實驗分析

程序中使用Stepper庫，設置步進電機四相驅(qū)動引腳，設置轉(zhuǎn)動速度。主循環(huán)中讀取A0口模擬輸入，與上次數(shù)據(jù)作比較，以上次數(shù)據(jù)為參考點驅(qū)動步進電機轉(zhuǎn)動。