STM32+ULN2003驅動步進電機

選用的步進電機的型号為28BYJ-48（或MP28GA，5V，轉速比1/64），驅動電路選用uln2003晶片的驅動闆，其控制時序圖如下：

四相八拍：A->AB->B ->BC ->C ->CD ->D ->DA

其A、B、C、D指的是uln2003晶片驅動闆的1N1、1N2、1N3、1N4，波形在上表示有輸入信号。

此外至少需要4根杜邦線，還需提供一個5V的直流電源，接線方式如下：

PE0接IN1

    PE1接IN2 

    PE2接IN3

    PE3接IN4 

    5V電源(一個是地，一個是正)。

1. /***************************************************************************//**
2.  * @file : stm32_pio.h
3.  * @brief : STM32F1xx CoX PIO Peripheral Interface
4.  * @version : V1.0
5.  * @date : 28 Feb. 2011
6.  * @author : CooCox
7. *******************************************************************************/
8. #ifndef __STM_PIO_H
9. #define __STM_PIO_H
10. #include "cox_pio.h"
11. /***************************************************************************//**
12.  * Define STM32F1xx CoX PIO Peripheral Interface
13. *******************************************************************************/
14. extern COX_PIO_PI pi_pio;
15. #endif

1. /***************************************************************************//**
2.  * @file : stm32_pio.c
3.  * @brief : STM32F1xx CoX PIO Peripheral Interface
4.  * @version : V1.0
5.  * @date : 28 Feb. 2011
6.  * @author : CooCox
7.  ******************************************************************************/
8. #include "stm32_pio.h"
9. #include "stm32f10x.h"
10. /***************************************************************************//**
11.  * @brief Get pointer to GPIO peripheral due to GPIO port
12.  * @param[in] portNum : Port Number value, should be in range from 0 to 6.
13.  * @return Pointer to GPIO peripheral
14. *******************************************************************************/
15. static GPIO_TypeDef* STM32_GetGPIO(uint8_t port)
16. {
17.     GPIO_TypeDef *pGPIO = COX_NULL;
18.     switch(port)
19.     {
20.         case 0: pGPIO = GPIOA; break;
21.         case 1: pGPIO = GPIOB; break;
22.         case 2: pGPIO = GPIOC; break;
23.         case 3: pGPIO = GPIOD; break;
24.         case 4: pGPIO = GPIOE; break;
25.         case 5: pGPIO = GPIOF; break;
26.         case 6: pGPIO = GPIOG; break;
27.         default: break;
28.     }
29.     return pGPIO;
30. }
31. /***************************************************************************//**
32.  * @brief Initializes the PIO peripheral
33.  * @param[in] pio : The specified peripheral
34.  * @return Result, may be :
35.  * -COX_ERROR : Error occurred, parameter is not supported
36.  * -COX_SUCCESS : Previous argument of the specified option
37. *******************************************************************************/
38. static COX_Status STM32_PIO_Init (COX_PIO_Dev pio)
39. {
40.     GPIO_TypeDef* pGPIO = COX_NULL;
41.     uint8_t port, pin;
42.     port = (pio >> 8) & 0xFF;
43.     pin = (pio >> 0) & 0xFF;
44.     pGPIO = STM32_GetGPIO(port);
45.     if(port >6 || port<0 || pin<0 || pin > 15)
46.         return COX_ERROR;
47.     /* Enable GPIO and AFIO clocks */
48.     switch(port)
49.     {
50.         case 0: RCC->APB2ENR |= (RCC_APB2ENR_IOPAEN | RCC_APB2ENR_AFIOEN); break;
51.         case 1: RCC->APB2ENR |= (RCC_APB2ENR_IOPBEN | RCC_APB2ENR_AFIOEN); break;
52.         case 2: RCC->APB2ENR |= (RCC_APB2ENR_IOPCEN | RCC_APB2ENR_AFIOEN); break;
53.         case 3: RCC->APB2ENR |= (RCC_APB2ENR_IOPDEN | RCC_APB2ENR_AFIOEN); break;
54.         case 4: RCC->APB2ENR |= (RCC_APB2ENR_IOPEEN | RCC_APB2ENR_AFIOEN); break;
55.         default: break;
56.     }
57.   return COX_SUCCESS;
58. }
59. /***************************************************************************//**
60.  * @brief Set direction (Input or Output)
61.  * @param[in] pio : The specified PIO peripheral
62.  * @param[in] dir : Direction, should be
63.  * -0: Input
64.  * -1: Output
65.  * @return Result, may be :
66.  * -COX_ERROR : Error occurred, parameter is not supported
67.  * -COX_SUCCESS : Previous argument of the specified option
68. *******************************************************************************/
69. static COX_Status STM32_PIO_SetDir(COX_PIO_Dev pio, uint8_t dir)
70. {
71.     GPIO_TypeDef* pGPIO = COX_NULL;
72.     uint8_t port, pin;
73.     port = (pio >> 8) & 0xFF;
74.     pin = (pio >> 0) & 0xFF;
75.     pGPIO = STM32_GetGPIO(port);
76.     /* Direction is input:GPIO_Mode_IN_FLOATING */
77.     if(dir == 0){
78.         if(pin>7)
79.         {
80.             /* Configure the eight high port pins */
81.             pin = pin-8;
82.             /* MODE[1:0]=00 */
83.             pGPIO -> CRH &= ~(0x3 << (pin*4));
84.             /* CNF[1:0] =01 */
85.             pGPIO -> CRH &= ~(0x8 << (pin*4));
86.             pGPIO -> CRH |= (0x4 <<(pin*4));
87.         }
88.         else
89.         {
90.             /* Configure the eight low port pins */
91.             pGPIO -> CRL &= ~(0x3 << (pin*4));
92.             pGPIO -> CRL &= ~(0x8 << (pin*4));
93.             pGPIO -> CRL |= (0x4 << (pin*4));
94.         }
95.     }
96.     /* Direction is output:GPIO_Mode_Out_PP */
97.     else {
98.         if(pin>7)
99.         {
100.             pin = pin-8;
101.             /* MODE[1:0]=11 */
102.             pGPIO -> CRH |= (0x3 <<(pin*4));
103.             /* CNF[1:0] =00 */
104.              pGPIO -> CRH &= ~(0xc <<(pin*4));
105.         }
106.         else
107.         {
108.             pGPIO -> CRL |= (0x3 << (pin*4));
109.             pGPIO -> CRL &= ~(0xc<<(pin*4));
110.         }
111.     }
112.     return COX_SUCCESS;
113. }
114. /******************************<span s

uln2003 驅動 繼電器及步進電機

由于單片機的驅動能力較弱，使用繼電器、步進電機等外設時，一般需要外接5v 12v電源驅動，使用uln2003即可使用小電壓控制大電壓的通斷。   uln2003   uln2003的内部是一組達林頓管，你可以了解為放大倍數很高的三極管，你用到的控制極就是其基極，是以，它有0.7V電壓就可以工作了。但一般在使用時，還是要保證提供2V以上，不然可能不會很可靠。       原理圖                                                     應用電路

  單片機的I/O口直接和ULN2003連,ULN2003有16個腳共7路驅動. ULN2003的8腳接5V電源地,9腳接+5V或12V電源,因為ULN2003裡面有續流二極管從9腳引出.   假如你用P1.0驅動一個電機,那麼P1.0接ULN2003的1腳,ULN2003的16腳接電機線圈的一端,電機線圈的另一端接+5V電源.P1.0為高電平,電機就轉,P1.0為低電平,電機就停.ULN2003驅動電流500MA.   這個器件用起來很簡單，它是一個不能輸出高電平的反相器，就是說你輸入高電平的時候，輸出低電平，你輸入低電平的時候它就成高阻态（就是電阻很大，可以看成短路，這時如果你加上拉電阻的話輸出就會拉成高電平）。   一般他的用法就當成電子開關用，就是你輸入高電平的時候它相應的端口會輸出低電平，而且這個低電平能吸收的電流達500mA。是以一般就是電機或者其他用電器的一段接ULN2003 的輸出口（像接了一個開關然後再接到低）。還有一段接高電平或者電源。使用的時候就把相應的端口置高電平就會打開開關，讓電機形成對地的回路，進而讓電機運作；如果相應的端口為低電平，輸出為高阻态，就像斷開了對地的開關，進而不形成回路讓電機關閉。   繼電器  

（繼電器型号： hjr-4120-*v   *為線圈控制電壓)   一般繼電器的外殼有标注，如果沒有，自己用萬用表測一下也很簡單：   1、找出線圈引腳。     用萬用表測各引腳間的電阻，阻值在數百至1K歐姆左右的兩個腳是線圈引腳。注意有些繼電器的線圈分正負極，反接雖然不至于損壞，但不動作。   2、找出常開、常閉點。     用萬用表測除線圈之外的四個引腳，導通的兩個引腳是常閉關 系，給線圈加上5V(繼電器線圈有效電壓)直流電，使繼電器動作，它們應斷開；如果沒有斷開，則内部是短接關系。     給線圈加上5V(繼電器線圈有效電壓)直流電，使繼電器動作，此時再用萬用表測，如果有原來不通的兩個引腳導通了，則它們是常開關系。       既與常開點有關系，又與常閉點有關系的引腳，就是公共端。

  步進電機   相關特性： 1、 步進電機必須加驅動才可以運轉， 驅動信号必須為脈沖信号，沒有脈沖的時候， 步進電機靜止， 如果加入适當的脈沖信号， 就會以一定的角度（稱為步角）轉動。轉 動的速度和脈沖的頻率成正比。 2、28BYJ48 5V 驅動的4 相5 線的步進電機，而且是減速步進電機，減速比為1：64，步進角為5.625/64 度。 如果需要轉動1 圈，那麼需要360/5.625*64=4096 個脈沖信号。 3、 步進電機具有瞬間啟動和急速停止的優越特性。 4、 改變脈沖的順序， 可以友善的改變轉動的方向。   是以，目前列印機，繪圖儀，機器人，等等裝置都以步進電機為動力核心。   每一個脈沖信号對應步進電機的某一相或兩相繞組的通電狀态改變一次，也就對應轉子轉過一定的角度（一個步距角）。當通電狀态的改變完成一個循環時，轉子轉過一個齒距。四相步進電機可以在不同的通電方式下運作，常見的通電方式有單（單相繞組通電）四拍（A-B-C-D-A。。。），雙（雙相繞組通電）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。。。），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。。。）。   采用四拍方式驅動：

将單片機IO（如P1）接到uln2003輸入端，将步進電機的信号線對應接到uln2003的輸出口，根據上表可以單片機IO口的8個驅動脈沖信号為： uchar code Step_1[8]={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09}; //逆時鐘旋轉相序表 uchar code Step_2[8]={0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08}; //正時鐘旋轉相序表   uln2003驅動繼電器  步進電機原理圖：  

28byj48步進電機工作時序圖和stm32+uln2003驅動代碼  

2013-04-30 11:30:41|  分類： 單片機 |  标簽：stm32  28byj48  步進電機  |舉報|字号 訂閱

  void init_stepmotor_GPIO(void) { //打開時鐘       RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOA, ENABLE);

//GPIO設定       GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;          GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;          GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;          GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_0|GPIO_Pin_1|GPIO_Pin_2|GPIO_Pin_3;          GPIO_Init(GPIOA,&GPIO_InitStructure);   }

void motor_cw(uint32_t circle,uint32_t delay)//circle循環數 delay控制轉速 {   uint32_t i,j;   j=2000;   for(i=0;i<=circle;i++)   {    GPIO_Write(GPIOA, 8);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 12);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 4);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 6);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 2);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 3);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 1);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 9);    motor_delay(j);    motor_delay(delay);//這個控制轉速   } }

void motor_ccw(uint32_t circle,uint32_t delay) {   uint32_t i,j;   j=2000;   for(i=0;i<=circle;i++)   {    GPIO_Write(GPIOA, 9);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 1);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 3);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 2);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 6);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 4);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 12);    motor_delay(j);    GPIO_Write(GPIOA, 8);    motor_delay(j);    motor_delay(delay);//這個控制轉速   } }

void motor_delay(uint32_t delay) {   uint32_t i;   for(i=1;i<delay;i++)     {     asm("nop");     }  }

28BYJ48型步進電機的控制方法  

2011-03-13 23:02:00|  分類： 單片機技術|舉報|字号 訂閱

　　前不久弄到一隻28BYJ48型步進電機，沒有資料，從網上查找，搜到一些資料，但按照網上介紹的程式實驗，都沒有成功。後來根據資料的原理部分，試着自己編寫了一段程式，經過多次實驗調試，終于成功了。

　　哈哈，收獲不小！！！

　　步進電機是一種将電脈沖轉化為角位移的執行裝置。通俗一點講：當步進驅動器接收到一個脈沖信号，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（即步進角）。我們可以通過控制脈沖個數來控制角位移量，進而達到準确定位的目的；同時我們可以通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，進而達到調速的目的。

　　28BYJ48型步進電機是四相八拍電機，電壓為DC5V～DC12V。當對步進電機按一定順序施加一系列連續不斷的控制脈沖時，它可以連續不斷地轉動。每一個脈沖信号使得步進電機的某一相或兩相繞組的通電狀态改變一次，也就對應轉子轉過一定的角度。當通電狀态的改變完成一個循環時，轉子轉過一個齒距。四相步進電機可以在不同的通電方式下運作，常見的通電方式有單（單相繞組通電）四拍（A-B-C-D-A……），雙（雙相繞組通電）四拍（AB-BC-CD-DA-AB……），四相八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A……）。本例是使用四相八拍驅動方式實作的。

　　下面是我寫的C語言控制程式實作28BYJ48型步進電機正轉五圈然後倒轉五圈的效果：

//********************************************************************************

//*  标題:  步進電機正反轉示範程式                                               *

//*  檔案:  步進電機正反轉示範.C                                                 *

//*  日期:  2011-3-13                                                            *

//*  環境:  使用自制單片機最小系統闆測試通過                                     *

//********************************************************************************

//*  描述:  28BYJ-48步進電機正反轉控制                                           *

//*  電機使用端口：P1.0、P1.1、P1.2、P1.3                                        *

//*  單雙八拍工作方式：A-AB-B-BC-C-CD-D-DA                                       *

//********************************************************************************

#include <reg51.h>

#include <intrins.h>

//**********************正向旋轉相序表*****************************

unsigned char code FFW[8]={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09};

//**********************反向旋轉相序表***************************** 

unsigned char code REV[8]={0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08};

//***********************延時子程式******************************** 

void delay(unsigned int t)

{                          

   unsigned int k;

   while(t--)

   {

     for(k=0; k<125; k++)

     {}

   }

}

//**********************步進電機正轉****************************** 

void  motor_ffw(unsigned int n)

 {

   unsigned char i;

   unsigned int  j;

   for (j=0; j<8*64*n; j++)

    {

      for (i=0; i<8; i++)

        {

          P1 = FFW[i];

         delay(1);

         }

    }

 }

//*********************步進電機反轉******************************** 

void  motor_rev(unsigned int n)

{

    unsigned char i;

  unsigned int  j;

  for (j=0; j<8*64*n; j++)

      {

        for (i=0; i<8; i++)

        {

          P1 = REV[i];

          delay(1);

        }

      }

 }

//*************************主程式*********************************

main()

 {  

   while(1)                    

    { 

       motor_ffw(5);          //電機正轉5圈

       delay(1000);

       motor_rev(5);          //電機反轉5圈

       delay(1000);

    }

 }