基于51单片机ULN2003a驱动的步进电机控制实验（含代码，接线图，代码详解）

ID:340256 · 发表于 2019-12-31 23:03

实验的仿真题图

步进电机是那个宝买的28BYJ-48 驱动模块的ULN2003a也那个宝买的
接线图如下

也可以按照自己的代码来接线，我是按自己代码的串口设置接的线。
话不多说先上代码：
首先电机转动的代码
uchar phasecw[8] ={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09};//正转电机导通相序 D-C-B-A
uchar phaseccw[8]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09};//反转电机导通相序 A-B-C-D

//顺时针转动

void MotorCW(void)
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++)
{
MotorData=phasecw[i];
Delay_ms(speed);//转速调节
}
i=0;
}
//逆时针转动
void MotorCCW(void)
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++)
{
MotorData=phaseccw[i];
Delay_ms(speed);//转速调节
}
}

复制代码

根据步进电机的原理：依次给4相高电平就可以驱动步进电机转动而A,B,C,D四相分别对应P1.0,P1.1,P1.2,P1.3口所以只有让P1口依次为0x01,0x02,0x04,0x08就行了，如果要反转就把它倒过来依次为0x08,0x04,0x02,0x01.一圈4步，所以叫四相四拍。但是我不推荐使用这种，它的一步角度较大电机会有较大抖动。所以采用了四相八拍0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09这样电机转动也相对平稳不易出事。
为了实现电机的不停顿转动我将转动函数放在了死循环里，但是在死循环里我们无法控制电机了怎么办了就在死循环里加入一个按键函数这样死循环不停扫描按键我们就可以在k1 里面通过sem控制电机的正反转了。
死循环：while(sem&&sam)
            {
            MotorCW();
      Delay_ms(speed);//转速调节
      keypros();
            }
while(!sem&&sam)
            {
            MotorCCW();
      Delay_ms(speed);//转速调节
按键控制：

if(k1==0)                //检测按键K1是否按下
      {
            Delay_ms(10); //消除抖动一般大约10ms
            if(k1==0)       //再次判断按键是否按下
            {
                     sam=1;
                     sem=!sem;
      }
            while(!k1);       //检测按键是否松开
      }
为什么要用一个键控制正反转了？不仅仅是因为按键不够，更重要的是能消除键位冲突，键位冲突是指同时按下不同的键产生的冲突。消除键位冲突也是每次实验应该考虑的事情。但是这样也产生了新的问题就是当我们用两个键控制正反转时，单片机上电后电机不会转动。而用上述方法的话上电电机就进入死循环开始转动，所以引入sam控制电机的开始于停止。当sam为0与上sem可以使sem失去控制能力，也就是电机不转了。这样也就解决此问题还能控制电机停止
if(k2==0)                //检测按键K1是否按下
      {
            Delay_ms(10); //消除抖动一般大约10ms
            if(k2==0)       //再次判断按键是否按下
            {
            sam=0;
            }
      while(!k2);       //检测按键是否松开
      }
我们由步进电机原理可知电机是一步一步的走的，如果我们控制了它每一步的间隔时间就可以达到控制电机的速度的目的。但是对于我买的步进电机来说速度变换的一定程度就不明显了所以我设置了限位这样就减少代码的bug，所以写出按键控制速度代码如下
if(k3==0)                //检测按键K1是否按下
      {
            Delay_ms(10); //消除抖动一般大约10ms
            if(k3==0)       //再次判断按键是否按下
      {
                     speed++;
               if(speed>6)
            {
                     speed=6;
            }

      }
            while(!k3);       //检测按键是否松开
      }
if(k4==0)                //检测按键K1是否按下
      {
            Delay_ms(10); //消除抖动一般大约10ms
            if(k4==0)       //再次判断按键是否按下
      {
                     speed--;
                     if(speed<1)
            {
                     speed=1;
            }

      }
            while(!k3);       //检测按键是否松开
      }
}
理解了这些代码的原理就可以写出总代码了

#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define MotorData P1 //步进电机控制接口定义
uchar phasecw[8] ={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09};//正转电机导通相序 D-C-B-A
uchar phaseccw[8]={0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09};//反转电机导通相序 A-B-C-D
uint sem=0,sam=0,speed=3;//信号量，sem控制正反转，sam设置电机是否转动，1转动，0不转动
sbit k1=P3^1;
sbit k2=P3^0;
sbit k3=P3^2;
sbit k4=P3^3;
//ms延时函数
void Delay_ms(uint x)
{
uint i,j;
for(i=0;i<x;i++)
for(j=0;j<112;j++);
}
//顺时针转动
void MotorCW(void)
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++)
{
MotorData=phasecw[i];
Delay_ms(speed);//转速调节
}
i=0;
}
//逆时针转动
void MotorCCW(void)
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++)
{
MotorData=phaseccw[i];
Delay_ms(speed);//转速调节
}
}
//按键函数
void keypros()
{
if(k1==0) //检测按键K1是否按下
{
Delay_ms(10); //消除抖动一般大约10ms
if(k1==0) //再次判断按键是否按下
{
sam=1;
sem=!sem;
}
while(!k1); //检测按键是否松开
}
if(k2==0) //检测按键K1是否按下
{
Delay_ms(10); //消除抖动一般大约10ms
if(k2==0) //再次判断按键是否按下
{
sam=0;
}
while(!k2); //检测按键是否松开
}
if(k3==0) //检测按键K1是否按下
{
Delay_ms(10); //消除抖动一般大约10ms
if(k3==0) //再次判断按键是否按下
{
speed++;
if(speed>6)
{
speed=6;
}
}
while(!k3); //检测按键是否松开
}
if(k4==0) //检测按键K1是否按下
{
Delay_ms(10); //消除抖动一般大约10ms
if(k4==0) //再次判断按键是否按下
{
speed--;
if(speed<1)
{
speed=1;
}
}
while(!k3); //检测按键是否松开
}
}
//主函数
void main(void)
{
while(1)
{
MotorData=0x00; //设初值
keypros();
while(sem&&sam)
{
MotorCW();
Delay_ms(speed);//转速调节
keypros();
}
while(!sem&&sam)
{
MotorCCW();
Delay_ms(speed);//转速调节
keypros();
}
}
}

复制代码

本文大体就是这样，如果有什么疑问可以在评论区留言，我会尽量回答。
最后附上代码包:

步进电机实验.zip (20.67 KB, 下载次数: 557)

ID:707623 · 发表于 2020-4-10 15:36

您好，我想再让电机转快点可以吗，我的电机时28byj的。还有就是我想把转速显示到lcd上怎么弄

ID:65237 · 发表于 2020-4-10 20:50

谢谢分享收下了

ID:727398 · 发表于 2020-4-24 10:12

2相步进电机可以用ULN2003A来控制吗

ID:341098 · 发表于 2020-4-24 10:37

zzzz1999 发表于 2020-4-24 10:12
2相步进电机可以用ULN2003A来控制吗

可以的

ID:341098 · 发表于 2020-4-24 10:42

xingfengyym 发表于 2020-4-10 15:36
您好，我想再让电机转快点可以吗，我的电机时28byj的。还有就是我想把转速显示到lcd上怎么弄

把延迟减小就可以提速了（注意物理限制，这个步进电机转不快），转速是自己算出来的（根据延迟以及相数），当然也可以增加测试传感器进行测量

ID:727398 · 发表于 2020-4-24 12:46

^-^ 发表于 2020-4-24 10:37
可以的

2相的步进电机在控制系统设计上还是和4相的原理图一样吗

ID:582255 · 发表于 2020-4-24 21:28

讲解详细，我喜欢，适合我这样的新手

ID:635597 · 发表于 2020-4-28 17:01

请问这个步进电机和uln2003驱动板可以实现每次转动想要的角度吗？

ID:741030 · 发表于 2020-4-29 16:25

我想用交流电动机怎么改控制电路能实现？

ID:759813 · 发表于 2020-5-24 14:57

你好，直接用开发板上上的步进电机模块的5个引脚可以控制吗？

ID:750010 · 发表于 2020-5-26 11:21

按键K4检测最后写错了吧？不应该是while(!K3)........

ID:761802 · 发表于 2020-5-27 13:32

阿飞7812 发表于 2020-4-10 20:50
谢谢分享收下了

可以分享一下吗？

ID:757780 · 发表于 2020-5-28 11:43

楼主，电机的正反转不是很灵敏，时灵是不灵的，照程序的逻辑来说应该是按一次正反转按钮，转动的方向就可以反转了，但是实测后有时多次按下正反转按钮仍然没有反转，有时一按下正反转按钮就反转，不是很稳定。

ID:757310 · 发表于 2020-6-5 16:05

有驱动器了还要考虑相序吗

ID:375592 · 发表于 2020-10-23 15:46

谢谢楼主分享，讲解很仔细

ID:875327 · 发表于 2021-1-23 10:58

你好，您现在的转速大概多少？

ID:901179 · 发表于 2021-5-5 23:40

有程序框图嘛

ID:93341 · 发表于 2021-7-18 10:28

谢谢。学习。可以用。

ID:891154 · 发表于 2021-7-27 09:35

speed是干嘛的啊

ID:891154 · 发表于 2021-7-27 10:46

你是怎么调速的啊

ID:877522 · 发表于 2021-8-16 15:38

仿真时怎么不转按下K2 怎么不转

ID:877522 · 发表于 2021-8-17 10:59

你好，非常感谢你的分享，但是速度调节，我不知道你是怎么控制的？所以我改了一下，代码，如附件，帮忙指点一下，谢谢！

#include<reg52.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define MotorData P1 //步进电机控制接口定义
uchar phasecw[8] ={0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08,0x09,0x01,0x03};//正转电机导通相序 D-C-B-A
uchar phaseccw[8] ={0x03,0x01,0x09,0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02};//反转电机导通相序 A-B-C-D
void key();
void key1();
uchar num,num1;
uint speed=200;//速度调节
sbit K1=P3^0;
sbit K2=P3^1;
sbit K3=P3^2;
sbit K4=P3^3;
//ms延时函数
void Delay_ms(uint x)
{
uint i,j;
for(i=0;i<x;i++)
for(j=0;j<112;j++);
}
//顺时针转动
void MotorCW(void)
{
if(!K1)
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++)
{
MotorData=phasecw[i];
Delay_ms(speed);//转速调节
key1();
}
}
}
//逆时针转动
void MotorCCW(void)
{
if(!K2)
{
uchar i;
for(i=0;i<8;i++)
{
MotorData=phaseccw[i];
Delay_ms(speed);//转速调节
key1();
}
}
}
void main(void)
{
while(1)
{
key();
}
}
void key()
{
if(K1==0) //顺时针启动
{
Delay_ms(5);
if(K1==0)
{
while(!K1)
{
MotorCW();
}
}
}
if(K2==0) //逆时针启动
{
Delay_ms(5);
if(K2==0)
{
while(!K2)
{
MotorCCW();
}
}
}
}
void key1() //速度调节
{
if(K3==0) //速度调节
{
Delay_ms(5);
if(K3==0)
{
num++;
while(!K3);
if(num==1)
{
speed=100;
}
if(num==2)
{
speed=50;
}
if(num==3)
{
num=0;
speed=20;
}
}
}
}
// 控制步进电机，K1 顺时针，K2 逆时针，K3 速度调节

复制代码

ID:1002669 · 发表于 2022-1-22 17:25

为何按照你的线路图和代码，仿真就直接动到了135度，不再动了呢，

ID:1003125 · 发表于 2022-1-22 20:39

我是刚学51的，对我很有用，谢谢。

ID:1003125 · 发表于 2022-1-22 20:41

很好，请问这个芯片可以用来驱动24V的步进电机吗、

ID:1003965 · 发表于 2022-2-2 14:44

能下载吗？只见扣黑币，下哪里了？？

ID:262 · 发表于 2022-2-3 07:03

lgjmjx 发表于 2022-2-2 14:44
能下载吗？只见扣黑币，下哪里了？？

可以下载我刚下载成功了,你换一个浏览器试试

ID:1028260 · 发表于 2022-5-23 20:30

我是刚学51的，对我很有用，谢谢

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