步进电机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移或线位移的电动机。每输入一个脉冲信号，转子就转动一个角度，其输出的角位移与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。

步进电机在自动控制系统中应用广泛。3D打印机，写字机，机器人中都能见到它们的身影，高精度，高可靠的步进电机通常较贵。今天我们就先来介绍一种DIY小制作中常用的，并且便宜的不能再便宜的步进电机——28BYJ-48步进电机模块。

主要特性

1. 步进电机必须加驱动才可以运转， 驱动信号必须为脉冲信号，没有脉冲的时候，步进电机静止， 如果加入适当的脉冲信号， 就会以一定的角度（称为步角）转动。转动的速度和脉冲的频率成正比。
2. 28BYJ48是5V驱动的4相5线步进电机，而且是减速步进电机，减速比为1：64，步进角为5.625/64 度。如果需要转动1 圈，那么需要360/5.625*64=4096 个脉冲信号。
3. 步进电机具有瞬间启动和急速停止的优越特性。
4. 改变脉冲的顺序， 可以方便的改变转动的方向。

因此，目前打印机，绘图仪，机器人，等等设备都以步进电机为动力核心。

外形尺寸

该步进电机尺寸较小，可以适用于各种小场景中，电机两侧的耳朵可以用于M3的螺钉固定。

驱动方法

步进电机28BYJ48型四相八拍电机，电压为DC5V—DC12V。当对步进电机施加一系列连续不断地控制脉冲时，它可以连续不断地转动。每一个脉冲信号对应步进电机的某一相或两相绕组的通电状态改变一次，也就对应转子转过一定的角度（一个步距角）。当通电状态的改变完成一个循环时，转子转过一个齿距。四相步进电机可以在不同的通电方式下运行，常见的通电方式有单（单相绕组通电）四拍（A-B-C-D-A。。。），双（双相绕组通电）四拍（AB-BC-CD-DA-AB-。。。），八拍（A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A。。。）

主要技术参数

驱动模块

28BYJ48型步进电机主要通过ULN2003驱动板驱动。

ULN2003是高耐压、大电流达林顿陈列，由七个硅 NPN 达林顿管组成。ULN2003 的每一对达林顿都串联一个 2.7K的基极电阻，在 5V 的工作电压下它能与 TTL 和 CMOS 电路直接相连，可以直接处理原先需要标准逻辑缓冲器来处理的数据。

ULN2003 工作电压高，工作电流大，灌电流可达 500mA，并且能够在关态时承受 50V 的电压，输出还可以在高负载电流并行运行。

用ULN2003驱动步进电机的原理图如下：

红线接电源5V，橙色电线接P1.3口，黄色电线接P1.2口，粉色电线接P1.1口，蓝色接P1.0口。由于单片机接口信号不够大需要通过ULN2003放大再连接到相应的电机接口。

旋转相序
uchar code CCW[8]={0x08,0x0c,0x04,0x06,0x02,0x03,0x01,0x09}; //逆时钟旋转相序表
uchar code CW[8]={0x09,0x01,0x03,0x02,0x06,0x04,0x0c,0x08}; //正时钟旋转相序表

Arduino实验

下面我们就用Arduino UNO驱动步进电机模块工作吧。

硬件设备：

• Arduino UNO控制器 × 1
• 步进电机模块 × 1
• ULN2003驱动模块 × 1
• 电源 × 1
• 杜邦线 × n

接线图：

将驱动模块的IN1-IN4分别连到Arduino1-4数字引脚上，连接电源和接地线；不过，这里建议电机单独5V供电哦。

程序：

上面说了这么多驱动步进电机的方法，但是到了Arduino这里，上面都变得简单了，因为他有专用的步进电机驱动库：Stepper.h

#include <Stepper.h>  //导入库

// 这里设置步进电机旋转一圈是多少步
#define STEPS 100

//设置步进电机的步数和引脚（驱动板上IN1～IN4连接的四个数字口）。
Stepper stepper(STEPS, 0, 1, 2, 3);

void setup() 
{
   // 设置电机的转速：每分钟为90步
  stepper.setSpeed(50);
}

void loop() 
{
    stepper.step(2048); //4步模式下旋转一周用2048 步。正转1圏360°
    delay(5000);
  
    stepper.step(-2048); //4步模式下旋转一周用2048 步。反转1圏360°
    delay(5000);
}