51单片机进修笔记16 小型直流电机和五线四相电机控制_步进电机_线圈

本文将先容普通的小型直流电机、五线四相步进电机的掌握。

本文利用的小型直流电机常用于玩具，两根导线，改变电流强度时改变转速、改变电流方向时改变转向。

单片机IO口一样平常无法用来直接驱动直流电机，开拓板上可以利用ULN2003D作为直流电机的驱动。
该芯片基本规格前文已有先容：https://xundh.blog.csdn.net/article/details/128106835

引脚图：

电机接在VCC和OUT1引脚。

下面代码实现直流马达转5秒、停5秒，循环重复。

#include "dc_motor_utils.h"#include <reg52.h>// DC Motor 引脚sbit DC_motor = P1^0;/ @brief DC Motor 启动/void dc_motor_start(void){ DC_motor = 1;}/ @brief DC Motor 停滞/void dc_motor_stop(void){ DC_motor = 0;}main.c

#include "led_utils.h"#include "dc_motor_utils.h"#include "common_utils.h"/ @brief 主函数/void main(){// 关闭所有ledled_all_off();while(1){dc_motor_start();delay_ms(10005);dc_motor_stop();delay_ms(10005);}}三、五线四相步进电机掌握1. 步进电机事情事理

步进电机通过逐步地激活内部的线圈来实现精确的旋转运动。
五线四相步进电机通过四个独立的线圈（相）来实现掌握。
当电流利过每个线圈时，它们会产生磁场，与电机内部的永磁体相互浸染，从而驱动电机旋转。

五线四相步进电机常日包含两个磁极，每个磁极上有两个线圈，统共四个线圈。
这四个线圈可以按照不同的顺序激活，以产生旋转运动。
此外，步进电机常日还包含一个中央引脚（共阳或共阴），用于供应电源。

3. 极性区分

五线四相步进电机具有五根电路线，个中四根用于掌握四个线圈（相），而另一根是共阳或共阴线，用于供应电源。

五线四相步进电机的线圈常日是两个两个连接在一起的，形成四个线圈，每个线圈都与一个相应的掌握线相连。

五线四相步进电机常日须要利用四个独立的掌握旗子暗记来激活每个线圈，以实现步进运动。

28BYJ-48步进电机常日由一个固定的外壳和一个转子组成。
外壳内含有四个线圈，而转子上有一个永磁体。
转子通过电流激活线圈的办法来旋转。

28BYJ-48基本参数：

（1）硬件电路

与直流电机驱动利用相同硬件电路。

（2）驱动掌握

驱动28BYJ-48步进电机须要按照精确的顺序激活线圈，并掌握电流的方向来实现旋转。

8拍旗子暗记与运动节拍表如下：

导线颜色

第1步

第2步

第3步

第4步

第5步

第6步

第7步

第8步

VCC 红

5V

5V

5V

5V

5V

5V

5V

5V

D 橙

GND

GND

GND

C 黄

GND

GND

GND

B 粉

GND

GND

GND

A 蓝

GND

GND

GND

由于板载芯片可能有问题，我这里外接了ULN2003APC驱动步进电机。

（3）代码实现

下面代码实现步进电机的驱动运行，按key3转方向 ，按key5增加速率，增加到最大时速率降为最低。
（实在增大速率便是减少延时）

#include "dc_motor_5_wire_4_phase_utils.h"#include "common_utils.h"// 默认逆时针方向static u8 dir=0;// 默认最大速率旋转static u8 speed=STEPMOTOR_MAXSPEED;static u8 step=0;// 1运行中 0停滞运行static u8 run_flag=0;/ @brief 向步进电机发送一个脉冲 @param step 指定步进序号，可选值0~7 @param dir 方向选择,1：顺时针,0：逆时针/void step_motor_28BYJ48_send_pulse(void){u8 temp=step;if(dir==0)//如果为逆时针旋转temp=7-step;//调换节拍旗子暗记switch(temp)//8个节拍掌握：A->AB->B->BC->C->CD->D->DA{case 0: IN1_A=1;IN2_B=0;IN3_C=0;IN4_D=0;break;case 1: IN1_A=1;IN2_B=1;IN3_C=0;IN4_D=0;break;case 2: IN1_A=0;IN2_B=1;IN3_C=0;IN4_D=0;break;case 3: IN1_A=0;IN2_B=1;IN3_C=1;IN4_D=0;break;case 4: IN1_A=0;IN2_B=0;IN3_C=1;IN4_D=0;break;case 5: IN1_A=0;IN2_B=0;IN3_C=1;IN4_D=1;break;case 6: IN1_A=0;IN2_B=0;IN3_C=0;IN4_D=1;break;case 7: IN1_A=1;IN2_B=0;IN3_C=0;IN4_D=1;break;default: IN1_A=0;IN2_B=0;IN3_C=0;IN4_D=0;break;//停滞相序}}/ @brief 设置步进电机速率 @param s 速率值，可选值1~STEPMOTOR_MAXSPEED/void step_motor_28BYJ48_set_speed(u8 s){ speed=s;}/ @brief 增加步进电机速率,加到最头0开始/void step_motor_28BYJ48_increase_speed(void){ if(speed>STEPMOTOR_MAXSPEED)speed--; else{ speed = STEPMOTOR_MINSPEED; }}/ @brief 设置步进电机方向 @param d 方向选择,1：顺时针,0：逆时针/void step_motor_28BYJ48_set_dir(u8 d){ dir=d;}/ @brief 反转步进电机方向/void step_motor_28BYJ48_revert_dir(void){ dir=!dir;}/ @brief 启动步进电机/void step_motor_28BYJ48_start(void){ run_flag=1;}/ @brief 运行步进电机/void step_motor_28BYJ48_run(void){ if(run_flag==0)return; step_motor_28BYJ48_send_pulse();step++; if(step>7)step=0;delay_ms(speed);}/ @brief 停滞步进电机/void step_motor_28BYJ48_stop(void){ run_flag=0;}main.c

/ @brief 按键3_4回调函数/void key3_4Callback(int keyNum){// key3 转方向 if(keyNum == 3){step_motor_28BYJ48_revert_dir();}else{// key4 增加速率step_motor_28BYJ48_increase_speed();}}/ @brief 主函数/void main(){step_motor_28BYJ48_set_speed(2);// 顺时针旋转step_motor_28BYJ48_set_dir(1);// 启动步进电机step_motor_28BYJ48_start();key3_init();key4_init();setCallback(key3_4Callback);while(1){// 运行步进电机step_motor_28BYJ48_run();}}

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