將步進電機與STM32F103C8板連接的教程

步進電機是無刷直流電機，可以小角度旋轉，這些角度稱為步進。一般步進電機使用200步完成360度旋轉，意味著其每步旋轉1.8度。步進電機用于許多需要精確旋轉運動的設備，如機器人、天線、硬盤驅動器等。我們可以通過給出適當?shù)恼f明將步進電機旋轉到任何特定角度。主要有兩種類型的步進電機可供選擇，單極和雙極。單極更容易操作、控制，也更容易獲得。在本教程中，我們將步進電機與STM32F103C8（藍色藥丸）板連接。

所需材料

STM32F103C8 （藍色藥丸）

步進電機（28BYJ-48）

ULN2003 集成電路

電位器 10k

面包板

跳線

步進電機 （28BYJ-48）

28BYJ-48 是一款單極步進電機，需要 5V 電源。電機具有4線圈單極性布置，每個線圈的額定電壓為+5V，因此使用Arduino，Raspberry Pi和STM32等任何微控制器都相對容易控制。但是我們需要像ULN2003這樣的電機驅動IC來驅動它，因為步進電機消耗大電流，可能會損壞微控制器。

另一個需要注意的重要數(shù)據(jù)是步幅角度：5.625°/64。這意味著電機按 8 步順序運行時每一步移動 5.625 度，完成一整圈需要 64 步（5.625*64=360）。以下數(shù)據(jù)表中提供了其他規(guī)格：

ULN2003 電機驅動器 IC

它用于根據(jù)從微控制器接收到的脈沖驅動電機。以下是ULN2003的圖片圖：

引腳（IN1 到 IN7）是輸入引腳，（OUT 1 到 OUT 7）是相應的輸出引腳。COM 被賦予輸出設備所需的正源電壓。步進電機的進一步連接在下面的電路圖部分給出。

電路圖和連接

以下是上述電路圖的連接說明。

STM32F103C8 （藍色藥丸）

如下圖所示，PWM引腳以波形（~）表示，有15個這樣的引腳可用于步進電機的脈沖輸出。我們只需要四個引腳，我們使用（PA0到PA3）。

STM32F103C8 帶 ULN2003 電機驅動器 IC

引腳（PA0 至 PA3）被視為與 ULN2003 IC 的輸入引腳 （IN1-IN4） 連接的輸出引腳。

ULN2003 帶步進電機的集成電路 （28BYJ-48）

ULN2003 IC 的輸出引腳 （OUT1-OUT4） 連接到步進電機引腳（橙色、黃色、粉紅色和藍色）。

STM32F103C8 帶電位計

電位計用于設定步進電機的速度。

采用STM32F103C8的旋轉步進電機

以下是操作步進電機的幾個步驟：

通過改變電位器設置步進電機的速度。

然后通過ARDUINO IDE（工具>串行監(jiān)視器）或CTRL + SHIFT + M中的串行MONITER以順時針（+值）或逆時針方向（-值）手動輸入旋轉步驟。

根據(jù)串行監(jiān)視器中給出的輸入值，步進電機中會發(fā)生某些旋轉步驟。

例如

步進電機STM32編程

與前面的教程一樣，我們通過USB端口使用Arduino IDE對STM32F103C8進行了編程，而無需使用FTDI編程器。

首先，我們必須包含步進庫文件#include ，以便使用步進器函數(shù)。

#include

然后我們定義 no。旋轉時要完成的步驟，這里我們使用 32，因為我們使用的是全步（4 步序列）所以 （360/32 = 11.25 度）。因此，對于一步，軸移動 11.25 度，即步幅角。在 4 步序列中，一個完整的旋轉需要 4 個步驟。

#define STEPS 32

我們還可以使用半步模式，其中有 8 步序列 （360/64=5.625） 步幅。

Steps per revolution = 360 / STEP ANGLE

當我們設置速度時，我們必須從連接到電位計的PA4中獲取模擬值。所以我們必須為此聲明 pin

const int speedm = PA4

然后，我們將模擬值轉換為數(shù)字值，將這些值存儲在整數(shù)類型的變量中，之后我們必須映射ADC值以設置速度，因此我們使用以下語句。在此處了解有關將ADC與STM32配合使用的更多信息。

int adc = analogRead(speedm);

int result = map(adc, 0, 4096, 1, 1023);

為了設置速度，我們使用stepper.setSpeed（result）;我們的速度范圍為 （1-1023）。

我們必須創(chuàng)建如下所示的實例來設置連接到電機的引腳。在這些步驟中要小心，因為大多數(shù)步驟在此模式中都會出錯。它們給出了錯誤的模式，因此線圈無法通電。

Stepper stepper(STEPS, PA0, PA2, PA1, PA3);

以下語句用于從串行監(jiān)視器獲取步驟的值。例如，我們需要 2048 個值進行一次完整旋轉 （32*64 = 2048），即 64 將是齒輪比，32 將是一次旋轉的半步序列。

rotate = Serial.parseInt();

下面的代碼用于調用實例并運行電機。如果旋轉值為 1，則調用函數(shù)步進器一次，完成一次移動。

stepper.step(rotate);

/STM32 stepper motor control code

//CIRCUIT DIGEST


#include // Include the Stepper motor header file

#define STEPS 32 // change this to the number of steps on your motor

const int speedm = PA4; // Pin for input speed

Stepper stepper(STEPS, PA0, PA2, PA1, PA3); // create an instance of the stepper class using the steps and pins

int rotate = 0; //declare variable rotate with 0 for input rotation.

void setup() //Setup() runs only once

{

Serial.begin(9600); //begins serial communication at 9600baud rate

pinMode(speedm,INPUT); //set pin PA4 as input

}


void loop() //loop() runs infinitely

{

if (Serial.available()>0) //Checks if serial data is entered or not in serial monitor

{

rotate = Serial.parseInt(); //gets the value for rotation from serial monitor

int adc = analogRead(speedm); //read analog value from pin PA0

int result = map(adc, 0, 4096, 0, 1023); //maps the result of ADC from (0to4096)with (0to1023)

stepper.setSpeed(result); //sets the speed of motor

stepper.step(rotate); //makes the motor to rotate

Serial.println(rotate); //prints the value you specified to rotate

}

}