怎样控制步进电机
为什么要使用步进电机？
步进电机是带有许多内齿的无刷直流电机，通过周围的铜线圈磁性锁定到位。与无刷电机不同，为步进电源供电电机不会转动。相反，它锁定到给定输入指定的位置，顺时针或逆时针转一小步。
虽然这使得步进电机的驱动更加复杂，但与无刷直流电机相比具有一个主要优势：它们的角位置可以非常精确地指定。例如，如果您希望电机正好旋转270度，那么使用普通直流无刷电机（没有某种形式的反馈）几乎是不可能的，但使用步进电机会很轻松。
步进电机需要多个步进脉冲才能到达您想要的位置。此外，步进电机线圈始终通电，大大增加了保持转矩，但强制转动则很困难。这些优势解释了为什么步进电机常用于许多应用，包括cnc机床和cd/dvd驱动器。
步进电机电动机分为两个阶段：单极和双极。单极电机包含连接所有线圈的公共电源，而双极电机具有分离的线圈。
本文仅介绍单极电机，因为双极电机需要以不同的方式驱动。
由digikey提供（原理图）
单极输入和步进
单极电机通常有5根输入线 - 两根成对线控制线圈，第五根线连接到为每个线圈提供公共分接头。
虽然线路颜色因电机而异，但这里有连接在本文中使用：
下表显示了如何驱动每个输入以旋转电机。向前移动（即从步骤1到2）使电机顺时针转动，而向后移动则使电机逆时针转动。
表1.电机旋转状态
步进电机可能需要的电流远远超过微控制器的限制，这就是微控制器必须从不直接连接到电机的原因。电机还可能产生反电动势，可能会损坏i/o端口，并且绝对必须使用钳位二极管。
然而，驱动带有四个分立晶体管的步进电机会浪费和笨重，这就是为什么必须使用uln2003步进驱动器ic 。该ic包含七个达林顿晶体管，每个晶体管都包含二极管保护，能够提供500ma，50v输出（实际上比arduino uno可以处理的更多）。
编码步进电机
步进电机的编码步骤可以通过switch语句和一些i/o位完成，但有一种更简单的方法：使用内置的stepper library！
虽然arduino是一个方便而简单的平台，但它的库支持使它成为最好的平台之一市场上的模块通过arduino库兼容。对于步进电机，我们可以使用步进器库轻松控制它们，无需对每一步进行编码。
#include
#define steps_per_rev 513
// create our stepper motor object
stepper motor（steps_per_rev， 2， 3， 4， 5）;
void setup（） {
motor.setspeed（10）; // motor speed of 10 rpm
}
void loop（）
{
motor.step（steps_per_rev）; // step clockwise one whole revolution
motor.step（steps_per_rev / 2）; // step clockwise half revolution
motor.step（-steps_per_rev）; // step counter clockwise one whole revolution
}
要使用步进电机库我们首先要包括步进电机库头：
#include
下一步（可选但推荐）是定义电机在一整圈内旋转的步数。本教程中使用的电机有32个步骤，并连接到比率为1:16的减速齿轮，因此一次旋转的步数为513.
#define steps_per_rev 513
现在我们有了定义的步数，我们需要创建一个步进电机对象。该对象初始化为五个变量：每转的步数和连接步进电机的四个引脚。
stepper motor（steps_per_rev， 2， 3， 4， 5）;
在设置功能中，我们可以定义速度（以rpm为单位）我们希望我们的电机转动。对于这个例子，我们将rpm设置为10.
void setup（） {
motor.setspeed（10）; // motor speed of 10 rpm
}
主循环包含转动电机所需的代码。正数表示电机等于前进的次数，而负数表示电机向相反方向旋转。
此示例中的三行代码显示steps_per_rpm如何用于将电机转动已知量。
motor.step（steps_per_rev）; // step clockwise one whole revolution
motor.step（steps_per_rev / 2）; // step clockwise half revolution
motor.step（-steps_per_rev）; // step counter clockwise one whole revolution
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虽然线路颜色因电机而异，但这里有连接在本文中使用：
下表显示了如何驱动每个输入以旋转电机。向前移动（即从步骤1到2）使电机顺时针转动，而向后移动则使电机逆时针转动。
表1.电机旋转状态
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然而，驱动带有四个分立晶体管的步进电机会浪费和笨重，这就是为什么必须使用uln2003步进驱动器ic 。该ic包含七个达林顿晶体管，每个晶体管都包含二极管保护，能够提供500ma，50v输出（实际上比arduino uno可以处理的更多）。
编码步进电机
步进电机的编码步骤可以通过switch语句和一些i/o位完成，但有一种更简单的方法：使用内置的stepper library！
虽然arduino是一个方便而简单的平台，但它的库支持使它成为最好的平台之一市场上的模块通过arduino库兼容。对于步进电机，我们可以使用步进器库轻松控制它们，无需对每一步进行编码。
#include
#define steps_per_rev 513
// create our stepper motor object
stepper motor（steps_per_rev， 2， 3， 4， 5）;
void setup（） {
motor.setspeed（10）; // motor speed of 10 rpm
}
void loop（）
{
motor.step（steps_per_rev）; // step clockwise one whole revolution
motor.step（steps_per_rev / 2）; // step clockwise half revolution
motor.step（-steps_per_rev）; // step counter clockwise one whole revolution
}
要使用步进电机库我们首先要包括步进电机库头：
#include
下一步（可选但推荐）是定义电机在一整圈内旋转的步数。本教程中使用的电机有32个步骤，并连接到比率为1:16的减速齿轮，因此一次旋转的步数为513.
#define steps_per_rev 513
现在我们有了定义的步数，我们需要创建一个步进电机对象。该对象初始化为五个变量：每转的步数和连接步进电机的四个引脚。
stepper motor（steps_per_rev， 2， 3， 4， 5）;
在设置功能中，我们可以定义速度（以rpm为单位）我们希望我们的电机转动。对于这个例子，我们将rpm设置为10.
void setup（） {
motor.setspeed（10）; // motor speed of 10 rpm
}
主循环包含转动电机所需的代码。正数表示电机等于前进的次数，而负数表示电机向相反方向旋转。
此示例中的三行代码显示steps_per_rpm如何用于将电机转动已知量。
motor.step（steps_per_rev）; // step clockwise one whole revolution
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