PCB圖如下：

成分

ULN2003LVPWR 德州儀器	× 1
741C083510JP CTS電阻器產品	× 1
106CKR063M CDE/伊利諾伊電容器	× 1
SMBJ5.0CA SMC 二極管解決方案	× 1
16針公頭	× 1
C503B-RBS-CW0Z0AA2 科銳LED	× 1

描述

DIY ULN2003電機驅動器

ULN2003驅動板

28BYJ-48 是您能找到的最便宜的步進電機之一。雖然它不是超級準確或功能強大，但它是用于小型項目或只想了解步進電機的絕佳電機。

該電機通常用于自動調節空調機組的葉片。它有一個內置的變速箱，可以提供一些額外的扭矩并大大降低速度。

您可以在下面找到本教程中使用的步進電機和驅動器的規格。

重要提示：制造商通常指定電機具有 64:1 的齒輪減速。Arduino 論壇的一些成員注意到這是不正確的，因此他們拆開一些電機來檢查實際的齒輪比。他們確定確切的齒輪比實際上是 63.68395:1，這導致每整圈大約有 4076 步（在半步模式下）。

我不確定是否所有制造商都使用完全相同的變速箱，但您可以調整代碼中每轉的步數，以匹配您的型號。

Adafruit Industries 小型減速步進電機使用與 28BYJ-48 相同的外形尺寸，但具有不同的齒輪比。它有一個大約 1/16 的減速齒輪組，每轉 513 步（在全步模式下）。您可以下載它的數據表

控制 28BYJ-48 步進電機的基本 Arduino 示例代碼

您可以使用 Arduino IDE 將以下示例代碼上傳到您的 Arduino。

此示例使用 Stepper.h 庫，該庫應與 Arduino IDE 一起預裝。此草圖將步進電機沿一個方向轉動 1 圈，暫停，然后沿另一個方向轉動 1 圈。

// 包括 Arduino Stepper.h 庫：

#include

// 定義每次旋轉的步數：

常量 int stepsPerRevolution = 2048;

// 接線：

// ULN2003 驅動器上的引腳 8 到 IN1

// ULN2003 驅動器上的引腳 9 到 IN2

// ULN2003 驅動器上的引腳 10 到 IN3

// ULN2003 驅動器上的引腳 11 到 IN4

// 創建名為“myStepper”的步進器對象，注意引腳順序：

步進器 myStepper = Stepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9, 11);

無效設置（）{

// 將速度設置為 5 rpm：

myStepper.setSpeed(5);

// 以 9600 的波特率開始串行通信：

序列號.開始（9600）；

}

無效循環（）{

// 向一個方向旋轉一圈：

Serial.println("順時針");

myStepper.step(stepsPerRevolution);

延遲（500）；

// 向另一個方向旋轉一圈：

Serial.println("逆時針");

myStepper.step(-stepsPerRevolution);

延遲（500）；

}

代碼說明：

草圖首先包含 Stepper.h Arduino 庫。關于這個庫的更多信息可以在 Arduino 網站上找到。

// 包括 Arduino Stepper.h 庫：

#include

接下來，我定義了電機旋轉 1 圈需要多少步。在本例中，我們將在全步模式下使用電機。這意味著旋轉 360 度需要 2048 步（參見上面的電機規格）。

// 定義每次旋轉的步數：

常量 int stepsPerRevolution = 2048;

接下來，您需要創建 Stepper 類的新實例，它表示連接到 Arduino 的特定步進電機。為此，我們使用函數?

步進器（步驟，pin1，pin2，pin3，pin4）

?其中steps是每轉的步數，pin1到pin4是電機連接的引腳。要獲得正確的步進順序，我們需要按以下順序設置引腳：8、10、9、11。

// 創建名為“myStepper”的步進器對象，注意引腳順序：

步進器 myStepper = Stepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9, 11);

在這種情況下，我將步進電機稱為“myStepper”，但您也可以使用其他名稱，例如“z_motor”或“liftmotor”等。?

步進電機 = Stepper(stepsPerRevolution, 8, 10, 9, 11);

. 您可以創建多個具有不同名稱和引腳的步進電機對象。這使您可以輕松地同時控制 2 個或更多步進電機。

在設置中，您可以使用功能以 rpm 為單位設置速度?

設定轉速(rpm)

. 28byj-48 步進電機的最大速度在 5 V 時約為 10-15 rpm。

無效設置（）{

// 將速度設置為 5 rpm：

myStepper.setSpeed(5);

// 以 9600 的波特率開始串行通信：

序列號.開始（9600）；

}

在代碼的循環部分，我們簡單地調用?

步驟（步驟）

?以由電機確定的速度將電機轉動特定步數的功能?

設定轉速(rpm)

?功能。將負數傳遞給此函數會反轉電機的旋轉方向。

無效循環（）{

// 向一個方向旋轉一圈：

Serial.println("順時針");

myStepper.step(stepsPerRevolution);

延遲（500）；

// 向另一個方向旋轉一圈：

Serial.println("逆時針");

myStepper.step(-stepsPerRevolution);

延遲（500）；

}

帶有 Arduino 和 AccelStepper 庫的 28BYJ-48 步進電機的示例代碼

在以下三個示例中，我將向您展示如何控制步進電機的速度、方向和步數。在這些示例中，我將使用 AccelStepper 庫。

Mike McCauley 編寫的 AccelStepper 庫是一個非常棒的庫，可用于您的項目。優點之一是它支持加速和減速，但它也有很多其他不錯的功能。

你可以下載這個庫的最新版本?AccelStepper-1.59.zip

您可以通過轉到 Arduino IDE 中的 Sketch > Include Library > Add .ZIP Library... 來安裝庫。

另一種選擇是導航到工具 > 管理庫...或在 Windows 上鍵入 Ctrl + Shift + I。庫管理器將打開并更新已安裝庫的列表。

您可以搜索“accelstepper”并查找 Mike McCauley 的庫。選擇最新版本，然后單擊安裝。

1.連續旋轉示例代碼

以下草圖可用于以恒定速度連續運行一個或多個步進電機。（不使用加速或減速）。

您可以通過單擊代碼字段右上角的按鈕來復制代碼。

/* 使用 ULN2003 驅動板、AccelStepper 和 Arduino UNO 控制 28BYJ-48 步進電機的示例草圖：連續旋轉。更多信息：https://www.makerguides.com */

// 包含 AccelStepper 庫：

#include

// 電機引腳定義：

#define motorPin1 8 // ULN2003 驅動器上的 IN1

#define motorPin2 9 // ULN2003 驅動器上的 IN2

#define motorPin3 10 // ULN2003 驅動器上的 IN3

#define motorPin4 11 // ULN2003 驅動器上的 IN4

// 定義AccelStepper接口類型；半步模式下的 4 線電機：

#define MotorInterfaceType 8

// 使用引腳序列 IN1-IN3-IN2-IN4 進行初始化，以便將 AccelStepper 庫與 28BYJ-48 步進電機一起使用：

AccelStepper stepper = AccelStepper(MotorInterfaceType, motorPin1, motorPin3, motorPin2, motorPin4);

無效設置（）{

// 設置每秒最大步數：

stepper.setMaxSpeed(1000);

}

無效循環（）{

// 以每秒步數為單位設置電機的速度：

stepper.setSpeed(500);

// 以 setSpeed() 設置的恒定速度步進電機：

stepper.runSpeed();

}

代碼如何工作：

同樣，第一步是將庫包含在?

#include

.

// 包含 AccelStepper 庫：

#include

下一步是定義 ULN2003 到 Arduino 的連接。

該聲明?

＃定義

?用于為常量值命名。編譯程序時，編譯器會將對該常量的任何引用替換為定義的值。所以你提到的任何地方?

電機引腳1

，編譯器會在編譯程序時將其替換為值 8。

// 電機引腳定義：

#define motorPin1 8 // ULN2003 驅動器上的 IN1

#define motorPin2 9 // ULN2003 驅動器上的 IN2

#define motorPin3 10 // ULN2003 驅動器上的 IN3

#define motorPin4 11 // ULN2003 驅動器上的 IN4

下一步是為 AccelStepper 庫指定電機接口類型。在這種情況下，我們將以半步模式驅動 4 線步進電機，因此我們將接口類型設置為“8”。您可以在此處找到其他接口類型。如果您想以全步模式（每轉少步）運行電機，只需將 8 更改為 4。

// 定義AccelStepper接口類型；半步模式下的 4 線電機：

#define MotorInterfaceType 8

?

接下來，您需要使用適當的電機接口類型和連接創建 AccelStepper 類的新實例。為了獲得正確的步進順序，我們需要按以下順序設置引腳：motorPin1、motorPin3、motorPin2、motorPin4。

在這種情況下，我將步進電機稱為“步進器”，但您也可以使用其他名稱，例如“z_motor”或“liftmotor”等。?

AccelStepper liftmotor = AccelStepper(MotorInterfaceType, motorPin1, motorPin3, motorPin2, motorPin4);

. 您可以創建多個具有不同名稱和引腳的步進電機對象。這使您可以輕松地同時控制 2 個或更多步進電機。

// 使用引腳序列 IN1-IN3-IN2-IN4 進行初始化，以便將 AccelStepper 庫與 28BYJ-48 步進電機一起使用：

AccelStepper stepper = AccelStepper(MotorInterfaceType, motorPin1, motorPin3, motorPin2, motorPin4);

在代碼的設置部分，我們使用函數定義最大速度（步/秒）?

設置最大速度（）

. 每秒超過 1000 步的速度可能不可靠，因此我將其設置為最大值。請注意，我指定了步進電機的名稱（'stepper'），我想為其定義最大速度。如果您連接了多個步進電機，您可以為每個電機指定不同的速度：?

stepper2.setMaxSpeed(500);

.

無效設置（）{

// 設置每秒最大步數：

stepper.setMaxSpeed(1000);

}

在循環中，我們首先使用函數設置我們希望電機運行的速度?

設置速度（）

. （您也可以將其放在代碼的設置部分中）。

stepper.runSpeed()

?輪詢電機，當一個步驟到期時，它執行 1 個步驟。這取決于設置的速度和自上一步以來的時間。如果要改變電機的方向，可以設置負轉速：?

stepper.setSpeed(-400);

?以另一種方式轉動電機。

無效循環（）{

// 以每秒步數為單位設置電機的速度：

stepper.setSpeed(500);

// 以 setSpeed() 設置的恒定速度步進電機：

stepper.runSpeed();

}

在半步模式下，一轉需要 4096 步，因此 500 步/秒導致大約 7 rpm。

2.草圖控制步數或轉數

使用以下草圖，您可以控制速度、方向和步數/轉數。

在這種情況下，步進電機以 500 步/秒順時針旋轉 1 圈，然后以 1000 步/秒逆時針旋轉 1 圈，最后以 1000 步/秒順時針旋轉 2 圈。

/* 使用 ULN2003 驅動板、AccelStepper 和 Arduino UNO 控制 28BYJ-48 步進電機的示例草圖：步數/轉數。更多信息：https://www.makerguides.com */

// 包含 AccelStepper 庫：

#include

// 電機引腳定義：

#define motorPin1 8 // ULN2003 驅動器上的 IN1

#define motorPin2 9 // ULN2003 驅動器上的 IN2

#define motorPin3 10 // ULN2003 驅動器上的 IN3

#define motorPin4 11 // ULN2003 驅動器上的 IN4

// 定義AccelStepper接口類型；半步模式下的 4 線電機：

#define MotorInterfaceType 8

// 使用引腳序列 IN1-IN3-IN2-IN4 進行初始化，以便將 AccelStepper 庫與 28BYJ-48 步進電機一起使用：

AccelStepper stepper = AccelStepper(MotorInterfaceType, motorPin1, motorPin3, motorPin2, motorPin4);

無效設置（）{

// 設置每秒最大步數：

stepper.setMaxSpeed(1000);

}

無效循環（）{

// 將當前位置設置為 0：

stepper.setCurrentPosition(0);

// 以 500 步/秒的速度向前運行電機，直到電機達到 4096 步（1 轉）：

而（stepper.currentPosition（）！= 4096）{

stepper.setSpeed(500);

stepper.runSpeed();

}

延遲（1000）；

// 將位置重置為 0：

stepper.setCurrentPosition(0);

// 以 1000 步/秒的速度向后運行電機，直到電機達到 -4096 步（1 轉）：

而（stepper.currentPosition（）！= -4096）{

stepper.setSpeed(-1000);

stepper.runSpeed();

}

延遲（1000）；

// 將位置重置為 0：

stepper.setCurrentPosition(0);

// 以 1000 步/秒的速度向前運行電機，直到電機達到 8192 步（2 轉）：

而（stepper.currentPosition（）！= 8192）{

stepper.setSpeed(1000);

stepper.runSpeed();

}

延遲（3000）；

}