华维实战小项目：教你如何用51单片机驱动步进电机

前言

步进电机是一种无刷电机，可将电脉冲转换为机械旋转。顾名思义，它根据输入脉冲逐步旋转，是现代数字程序控制系统中的主要执行元件。

步进电机相比其他电机来说，一般具有5个比较明显的特征：

第一，可实现精细，正确的定位

第二，可通过脉冲信号简单控制

第三，体积小型，高转矩

第四，可自行保持停止位置

第五，可进行大惯性负载

广泛应用于工业、医疗、消费电子应用。简而言之，用于任何需要精确旋转或定位对象的地方。

在单片机领域应用比较广泛，在此和大家分享一个小项目。

-操作

步进电机内部线圈原理图：

步进电机通常具有多个励磁线圈（相）和一个带齿转子。电机的步长由相数和转子上的齿数决定。步长是转子一步的角位移。比如一个步进电机有 4 相 50 个齿，则转一圈需要 50×4=200 步。因此步距角为 360/200=1.8°。

本次使用的步进电机有 4 极和一个 1/64 减速齿轮机构，用于增加扭矩。电机的步距角为 5.64°。但在考虑减速齿轮，输出轴的步距角为5.64/64°。

电路原理图：

将步进电机按照电路图连接到 8051 的P1.0、P1.1、P1.2 和 P1.3 引脚分别用于控制步进电机的 A1、A2、A3 和 A4 相。ULN2003 用于驱动步进电机的各个相位。

ULN2003 是一种达林顿晶体管阵列，用于驱动继电器和电机等大电流负载。ULN2003 有 8 个单独的通道，每个通道的容量为 1A，通道可以并联以增加电流容量。每个通道都配有单独的续流二极管，通道通过提供逻辑低电平来激活。例如，我们将 ULN2003 的引脚 1 设为低电平，则步进电机的 A1 接通。

程序设计

按照上图的引线顺序，按时序循环给A1、A2、A3、A4相应的控制。

程序首先将 P1.0 清零以启动步进电机(A1),此状态保持 65ms，然后设置 P1.0 为1以停用电机的第 1 相。然后对 P1.1 到 P1.3 重复相同的过程，并一遍又一遍地重复整个循环，使电机沿顺时针方向旋转。

将定时器 0 配置为模式 1，用于产生 65 毫秒的延迟。65ms 是每个控制脉冲的宽度。

结束

这个小项目非常简单，主要是电机控制在单片机项目中太常见了，很有必要掌握。希望通过这个分享能帮助到有需要的同学。