MicroPython TPYBoard v102 驱动28BYJ-48步进电机

TPYBoard v102 驱动28BYJ-48步进电机

实验目的

了解步进电机的工作原理

学习步进电机的驱动方法

实验器材

TPYBoard v102 1块

微型步进电机(28BYJ-48) 1个

步进电机驱动板(ULN2003APG) 1块

micro USB数据线 1条

杜邦线 若干

介绍步进电机

本实验采用28BYJ-48 四相八拍电机，电压DC5V~12V。

24BYJ48名称的含义：

24：电机外径24mm

B：步进电机中步拼音首字母

Y：永磁永字拼音首字母

J：减速拼音首字母

48：四相8步

实物图

工作原理

步进电机是一种开环控制电机，将电脉冲信号转换为角位移或线位移。它是现代数字程序控制系统的主要执行器，应用广泛。在非超载的情况下，电机的转速、停止的位置只取决于脉冲信号的频率和脉冲数，而不受负载变化的影响，当步进驱动器接收到一个脉冲信号，它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度，称为“步距角”，它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。角位移可以通过控制脉冲数来控制，从而达到准确定位的目的；同时，电机旋转速度和加速度可以通过控制脉冲频率来控制，从而达到调速的目的。

28BYJ-步进电机参数表48

启动频率在上表中≥550 P.P.S(每秒脉冲数)意味着单片机每秒至少需要550个步进脉冲才能正常启动。所以每个节拍需要持续1次S/550≈1.8ms，因此，控制节拍刷新的速率应该在1左右.8ms。

驱动原理

当控制脉冲连续发送到电机时，电机将继续旋转。每个脉冲信号对应于步进电机某一相或两相绕组的通电状态，相应的转子将转向一定的角度（步距角）。当通电状态完成循环时，转子转向齿距。

四相步进电机可在不同的通电方式下运行，常见的通电方式：

四拍(单相绕组通电):A-B-C-D-A…

双四拍(双相绕组通电):AB-BC-CD-DA-AB-...

八拍： A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A…

模拟效果图

硬件连接

将步进电机的白色接头插入驱动板对应的座椅上。

TPYBoard v102驱动板与驱动板的接线图，如下：

TPYBoard v102

ULN2003APG驱动板

X1

IN1

X2

IN2

X3

IN3

X4

IN4

VIN

5V正极

GND

负极

程序源代码如下：

# main.py -- put your code here!

import pyb

from pyb import Pin

Pin_All=[Pin(p,Pin.OUT_PP) for p in ['X1','X2','X3','X4']]

#转速(ms) 转速越大越慢 最小值1.8ms

speed=2

STEPER_ROUND=512 #旋转周期(360度)

ANGLE_PER_ROUND=STEPER_ROUND/360 #旋转1度周期

print('ANGLE_PER_ROUND:',ANGLE_PER_ROUND)

def SteperWriteData(data):

count=0

for i in data:

Pin_All[count].value(i)

count =1

def SteperFrontTurn():

global speed

SteperWriteData(1、1、0、0)

pyb.delay(speed)

SteperWriteData(0，1，1，0)

pyb.delay(speed)

SteperWriteData(0，0，1，1)

pyb.delay(speed)

SteperWriteData(1，0，0，0，1)

pyb.delay(speed)

def SteperBackTurn():

global speed

SteperWriteData(1、1、0、0)

pyb.delay(speed)

SteperWriteData(1，0，0，0，1)

pyb.delay(speed)

SteperWriteData(0，0，1，1)

pyb.delay(speed)

SteperWriteData(0，1，1，0)

pyb.delay(speed)

def SteperStop():

SteperWriteData(0，0，0，0，0)

def SteperRun(angle):

global ANGLE_PER_ROUND

val=ANGLE_PER_ROUND*abs(angle)

if(angle>0):

for i in range(0,val):

SteperFrontTurn()

else:

for i in range(0,val):

SteperBackTurn()

angle = 0

SteperStop()

if __name__=='__main__':

SteperRun(180)

SteperRun(-180)