? ? ??我以2相4線步進電機為例介紹步進電機驅動原理。大家都知道：通電的導體在磁場中產生力的作用；通電的線圈產生磁場。前一條是直流電機驅動原理，這里不作介紹。后一條原理是步進電機的運動依據。先來看看2相4線步進電機構造示意圖，如下：

從上圖我們可以看出，步進電機有一個轉子和一個定子。所謂轉子，就是該器件是活動的，可以轉動的。所謂定子，就是該器件是固定，不動的。轉子，就是中間那個磁體，我們可看到它的N極、S極已經標出。定子，外圍那個環，它上面繞著有A（A+）、B(B+)、A(—)(A-)、B(—)(B-)4個線圈，每個線圈都有引出一條給外部連接的線，其中A、A—是一相，是連通的，暫且叫它A相，B、B—是一相，是連通的，暫且叫它B相。2相4線的說法就是來自這里。A相或B相通電時，會讓它自身變為一個磁體，這個磁體會對轉子上的磁體產生強大引力，從而拉動轉子的轉動。當然，磁體的極性要有一定規律，力矩才能按照自己的需求作用在一個方向，不然力可能會被抵消，導致電機通電后不轉動或者亂抖動。A相或B相通電的通電規律，就是我們熟悉的步進電機的時序問題。關于電機的時序，下面我們會用程序來介紹。先說明3個重要參數，如下：

??齒距角: 表示兩個齒距之間的夾角,我用的42步進電機有50個齒，齒距角α=360/50=7.2°? ? ? ?

? ? ? ?拍數：轉過一個齒距角所需脈沖數，或者說完成一個磁場周期性變化所需脈沖數，用n表示，

? ? ? ? ? ? ? ? 下面程序是4拍運行方式，即AB→BA—→A—B—→AB—。

? ? ? ?步距角：表示控制系統每發送一個脈沖信號，電機所轉動的角度θ。θ=齒距角/拍數=7.2/4=1.8°。? ??

我們需要用到的關于步進電機的關鍵信息上面已經介紹完，接下來要說的是這里所用2相4線步進電機的接線示意圖，如下圖：

? ? ??最后，我以一個Arduino程序來說明步進電機的驅動過程。這里我用到：42步進電機 ;控制板，arduino nano開發板(HW-284);驅動板，L298N(HW-095)。接線示意圖如下：

程序如下：

#include

?

#define D2 2 //A+??黑線 OUT1

#define D3 3 //A-??綠線 OUT2

#define D4 4 //B+??紅線 OUT3

#define D5 5 //B-??藍線 OUT4

?

void setup() {

?

? pinMode(D2,OUTPUT);

? pinMode(D3,OUTPUT);

? pinMode(D4,OUTPUT);

? pinMode(D5,OUTPUT);

?

}

?

void loop() {

?//我使用的步進電機為50齒，齒距角為α=7.2°，讓電機全步運行，也就是4拍，那么步距角 β=α/4，也就是發一個脈沖，電機轉1.8°

?//我想讓電機轉速為V=2轉/s，那么可以算出每個脈沖的長度PL=(1000/2)/(360°/1.8°)=2.5ms

?//AB通電

? digitalWrite(D2,HIGH);

? digitalWrite(D3,LOW);//A相正向通電

? digitalWrite(D4,HIGH);

? digitalWrite(D5,LOW);//B相正向通電

? delay(2.5);//設置脈沖長度為2.5ms,電機轉速為2轉每秒

?

?//BA(—)通電

? digitalWrite(D2,LOW);

? digitalWrite(D3,HIGH);//A相反向通電

? digitalWrite(D4,HIGH);

? digitalWrite(D5,LOW);//B相正向通電

? delay(2.5);

?

?//A(—)B(—)通電

? digitalWrite(D2,LOW);

? digitalWrite(D3,HIGH);//A相反向通電

? digitalWrite(D4,LOW);

? digitalWrite(D5,HIGH);//B相反向通電

? delay(2.5);

?

?//AB(—)通電

? digitalWrite(D2,HIGH);

? digitalWrite(D3,LOW);//A相正向通電

? digitalWrite(D4,LOW);

? digitalWrite(D5,HIGH);//B相反向通電

? delay(2.5);

}

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