51单片机快速入门之 步进电机的使用与 ULN2003 2024/10/21

51单片机快速入门之 步进电机的使用与 ULN2003 

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ULN2003相关百科 http://ULN2003_360百科 https://baike.so.com/doc/5356466-5591963.html

ULN2003(图片来源于网络): 

引脚1:CPU脉冲输入端            引脚16:脉冲信号输出端，对应1脚信号输入端。

引脚2:CPU脉冲输入端。         引脚15:脉冲信号输出端，对应2脚信号输入端。

引脚3:CPU脉冲输入端。         引脚14:脉冲信号输出端，对应2脚信号输入端。

引脚4:CPU脉冲输入端。         引脚13:脉冲信号输出端，对应2脚信号输入端。

引脚5:CPU脉冲输入端。         引脚12:脉冲信号输出端，对应2脚信号输入端。

引脚6:CPU脉冲输入端。         引脚11:脉冲信号输出端，对应2脚信号输入端。

引脚7:CPU脉冲输入端。         引脚10:脉冲信号输出端，对应2脚信号输入端。

引脚8:接地。

引脚9:该脚是内部7个续流二极管负极的公共端，各二极管的正极分别接各达林顿管的集电极。

用于感性负载时，该脚接负载电源正极，实现续流作用。如果该脚接地,实际上就是达林顿管的集电极对地接通。

 感性负载:感性负载是带有感性的负载，通常有电磁性，如电磁阀线圈，电动机，电感等。

 达林顿管:一种特殊的三极管，由两个PNP或NPN型晶体管级联组成，其中一个晶体管充当了基本上拉电阻的作用，另一个晶体管充当了共射放大器的作用。这种结构能够极大提高晶体管的放大倍数，使得达林顿管在许多应用中都比常规三极管更为有效

下面是更多的感性负载的例子：
1. 交流电动机： 

                        包括单相和三相电动机，广泛应用于各种工业和家用设备中，如风扇、泵、压缩机、洗衣机、搅拌机等。

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2. 直流电动机：

                        用于需要精确控制转速和扭矩的设备，如电动车、电动工具、伺服系统等。

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3. 变压器：

                        用于电力传输和分配的大型变压器，以及用于电子设备中的小型电源变压器。

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4. 电抗器：

                用于电力系统中限制短路电流和调节电压的设备。

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5. 继电器：

                含有电磁铁的继电器，用于电路的开关控制，常见于各种控制系统和保护电路中。

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6. 电磁阀：

                  用于控制流体的通断，常见于自动化控制系统中。

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7. 线圈：

                用于各种电子设备中的滤波、振荡和调谐电路。

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8. 镇流器：

                用于荧光灯和高压汞灯等气体放电灯的镇流器，起到限制电流和稳定电压的作用。

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9. 电磁炉：

                利用电磁感应原理加热的厨房电器。

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10. 电动剃须刀：

                        含有小型电动机的个人护理设备。

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11. 电动牙刷：

                        含有小型电动机的个人护理设备。

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12. 电动窗帘：

                        用于自动控制窗帘的开合。

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13. 电动座椅：

                        用于汽车和家庭中的可调节座椅。

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14. 电动窗户：

                        用于自动控制窗户的开关。

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15. 电动门：

                        用于自动控制门的开关。

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16. 电动车库门：

                                用于自动控制车库门的开关。

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17. 电动卷帘门：

                                用于自动控制卷帘门的开关。

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18. 电动自行车：

                                含有电动机的交通工具。

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19. 电动汽车：

                        含有大功率电动机的交通工具。

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20. 电动滑板车：

                         含有电动机的个人交通工具。

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这些设备在工作时，由于电感的存在，电流会滞后电压一定的相位角，这就是感性负载的典型特征。-----------资料来源于AI生成

Proteus电路图: 

MOTOR-STEPPER 元件是一个常见的六线制步进电机，这种电机通常是四相的。

A B C D 

对应

A1 B1 C1 D1

程序释意: 

这里我们先用最简单的驱动方式: 单相 4拍 也就是 A>B>C>D>A

工作原理是通过依次激活每个线圈（A、B、C、D）来驱动电机旋转。一个完整的周期意味着电机完成了一次完整的旋转过程，回到了初始状态。因此，从A开始，经过B、C、D，然后回到A，这样才构成一个完整的周期。

 程序实现:

#include <STC89C5xRC.H>
void delay(unsigned int t);//延时函数声明
sbit A1=P2^1;
sbit B1=P2^2;
sbit C1=P2^3;
sbit D1=P2^4;
sbit KEY=P3^0;
#define A_NO {A1=1;B1=0;C1=0;D1=0;}//宏定义简化操作 也可以用操作寄存器 P2=0x01
#define B_NO {A1=0;B1=1;C1=0;D1=0;}
#define C_NO {A1=0;B1=0;C1=1;D1=0;}
#define D_NO {A1=0;B1=0;C1=0;D1=1;}
void main()
{
    while(1) {
       if(KEY==0)       //如果按钮被按下
					{          
						
            A_NO;
						delay(10);  //给A相的通电时间
            B_NO;
            delay(10);  //给B相的通电时间
            C_NO;
            delay(10);  //给C相的通电时间
            D_NO;
            delay(10);  //给D相的通电时间 
        } 


    }

}

void delay(unsigned int t)      //简单延迟函数
{
    while(t--);

}

注意一个问题宏定义中 {A1=0;B1=0;C1=1;D1=0 ; } 最后一个一定要加不然会报错

运行效果: 

注意

        这里六线没有元器件标识,接线上有些问题,所以相位并不准确,只参考代码即可