本帖最后由 大连林海 于 2015-11-14 15:28 编辑

步进电机驱动模块
步进电机驱动模块.png

1、概 述
步进电机驱动模块是用来精确驱动双极步进电机的。当有脉冲输入,步进电动机一步一步地转动,每给它一个脉冲信号,它就转过一定的角度。它可以用在3D打印、数控、Makeblock音乐机器人以及精确动作控制等方面。本模块贴有红色色标,我们需要使用RJ25连接线连接到主控板上带有红色标识的接口。
2、技术规格`
l  最大驱动电压:12VDC
l  最大电流:1.35A
3、功能特性
l  兼容4线双极步进电机;
l  只需要两个端口就可以控制步进和方向;
l  可调电位器可以调节最大电流输出,改变步进电机扭矩;
l  具有板上拨码开关支持 全, 半, 1/4, 1/8, 1/16步进模式;
l  具有接地短路保护和加载短路保护;
l  具有反接保护,电源反接不会损坏IC;
l  模块的白色区域是与金属梁接触的参考区域;
l  支持Arduino IDE编程, 并且提供运行库来简化编程;
l  支持mBlock图形化编程,适合全年龄用户;
l  使用RJ25接口连线方便;
l  模块化安装,兼容乐高系列;
l  配有接头支持绝大多数Arduino系列主控板。
4、引脚定义
步进电机驱动模块有7个针脚的接头,每个针脚的功能如下表
  
  
  
序号
  
  
  
  
引脚
  
  
功能
  
  
1
  
  
EN
  
  
使能引脚(一般接低电平)
  
  
2
  
  
RST
  
  
复位引脚(一般接高电平)
  
  
3
  
  
SLP
  
  
睡眠控制引脚(一般接高电平)
  
  
4
  
  
STP
  
  
步进控制接口
  
  
5
  
  
DIR
  
  
方向控制接口
  
  
6
  
  
GND
  
  
接地
  
  
7
  
  
V-M
  
  
电机电源(接8—12V)
  
表 1  7-Pin 接口功能
5、接线方式
l  RJ25连接
由于步进电机驱动模块接口是红色色标,属于电机驱动。当使用RJ25接口时,需要连接到主控板上带有红色色标的接口。以Makeblock Orion为例,可以连接到1,2号接口,如图
步进电机驱动模块.png orion.png
图 1 步进电机驱动模块与 Makeblock Orion连接
注:驱动板长时间工作,芯片会发热,使用的时候请注意。有需要的话可以在上面加个散热片,帮助芯片散热
l  杜邦线连接
当使用杜邦线连接到Arduino Uno主板时,EN接低电平,RST和SLP接高电平,STP和DIR引脚需要连接到 ANALOG(模拟)口(也可以只连接STP、DIR管脚),如下图所示:
步进电机驱动模块.png uno.png
图 2 步进电机驱动模块 与 Arduino UNO 连接图
注:接杜邦线时,模块上需要焊接排针。

6、编程指南
l  Arduino编程
如果使用Arduino编程,需要调用库Makeblock-Library-master 来控制步进电机驱动模块本程序通过Arduino编程让电机按需求转动。

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码
#include "MeOrion.h" 
#include <SoftwareSerial.h> 
#include <Wire.h>
#include <AccelStepper.h> 
int dirPin = mePort[PORT_1].s1; 
int stpPin = mePort[PORT_1].s2; 
AccelStepper stepper(AccelStepper::DRIVER, stpPin, dirPin); 
void setup() 
{ 
    Serial.begin(9600); 
    stepper.setMaxSpeed(1000); 
    stepper.setAcceleration(20000); 
} 
void loop() 
{ 
    if(Serial.available()) 
    { 
        char a = Serial.read(); 
        switch(a) 
        { 
        case '0': 
            stepper.moveTo(0); 
            break; 
        case '1': 
            stepper.moveTo(200); 
            break; 
        case '2': 
            stepper.move(50); 
            break; 
        case '3': 
            stepper.move(100); 
            break; 
        case '4': 
            stepper.move(200); 
            break; 
        case '5': 
            stepper.move(400); 
            break; 
        case '6': 
            stepper.move(600); 
            break; 
        case '7': 
            stepper.move(4000); 
            break; 
        case '8': 
            stepper.move(8000); 
            break; 
        case '9': 
            stepper.move(3200); 
            break; 
        } 
    } 
    stepper.run(); 
} 



步进电机驱动模块 函数功能列表
  
  
  
函数
  
  
  
  
功能
  
  
void setMaxSpeed(float)
  
  
设置步进电机最大速度
  
  
void setAcceleration(float)
  
  
设置步进电机最大加速度
  
  
void moveTo(long)
  
  
电机转动至
  
  
void move(long)
  
  
电机转动
  
  
bool run()
  
  
启动电机
  

l  mBlock编程
步进电机驱动模块支持mBlock编程环境,如下是该模块指令简介
  
  
程序说明
  
描述
步进电机驱动模块模块指令.png
参数1:选定接口
  
参数2:设置转速
  
参数3:设置步进距离

以下是如何使用mBlock控制步进电机驱动模块的例子:
mBlock可以使步进电机在不同时间段速度由小到大转动,循环往复。
步进电机驱动模块程序.png

7、原理解析
步进电动机是一种将脉冲信号变换成相应的角位移(或线位移)的电磁装置,是一种特殊的电动机。一般电动机都是连续转动的,而步进电动机则有定位和运转两种基本状态,当有脉冲输入时,步进电动机一步一步地转动,每给它一个脉冲信号,它就转过一定的角度
本模块主要元件为A4988微步驱动器,可在全、半、1/4、 1/8 及 1/16 步进模式时操作双极步进电动机,在具体的使用中我们只要控制 STEP 和 DIR 就可以了。例如:当为全步进模式时,转一圈要 200步(即每一步1.8°)。如果要求更高的精度,我们可以通过选择其他的模式,比如我们如果选择 1/4 步进模式,那么电机转一圈就要800 个微步才能完成。
模块步进模式选择表:
  
MS1
  
MS2
MS3
步进模式
L
L
L
 全步
H
L
L
 半步
L
H
L
 1/4步
H
H
L
 1/8步
H
H
H
 1/16步
模块上有电位器,可以通过其来调节电机的扭矩,但使用时不宜将其调节过大,否则容易因为发热而将芯片烧毁。
8、相关链接
应用案例及原理图:



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7 条回帖
工作用注册新手会员2016-12-23 17:29:54
你好,我想问下,那个 步进电机模块是要额外再下载添加拓展吗,下载了mblock3.4.3版本,并没有自带啊
乔希新手会员2016-12-26 07:55:50
为什么用Mblock的软件,调试不了步进电机。即使调试得了,一加入等待时间,步进电机就不运转的?
大连林海论坛元老2017-1-3 11:05:47
工作用注册 发表于 2016-12-23 17:29
你好,我想问下,那个 步进电机模块是要额外再下载添加拓展吗,下载了mblock3.4.3版本,并没有自带啊 ...

有的啊 你控制选的是什么 有没有选错
大连林海论坛元老2017-1-3 11:06:01
乔希 发表于 2016-12-26 07:55
为什么用Mblock的软件,调试不了步进电机。即使调试得了,一加入等待时间,步进电机就不运转的? ...

可以把你的代码截图发上来
吖灬哒新手会员2017-2-9 14:28:37
你好,请问能够提供这个模块的原理图吗?我在你提供的链接里没有发现有原理图。
lxf1305603554新手会员2017-5-7 14:46:56
能用arduino编程吧,那些pin角是怎么确定的呢?对应哪个引脚
lxf1305603554新手会员2017-5-7 15:19:33
我使用例程之后有报错啊
20170507151918.png
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