将步进电机与ARM7-LPC2148连接起来的方法

在当今的自动化世界中，步进电机和伺服电机是嵌入式系统中最常用的两种电机。两者都用于各种自动化机器，如机械臂、CNC 机器、相机等。在本教程中，我们将了解如何将步进电机与 ARM7-LPC2148 连接以及如何控制它的速度。

步进电机

步进电机是无刷直流电机，可以小角度旋转，这些角度称为步进。我们可以通过向其引脚提供数字脉冲来逐步旋转步进电机。步进电机价格便宜且设计坚固。电机的速度可以通过改变数字脉冲的频率来控制。

根据定子绕组的类型，有两种类型的步进电机可用： 单极 和 双极。这里我们使用的是最常用的步进电机UNIPOLAR步进电机。要旋转步进电机，我们需要按顺序为步进电机的线圈通电。根据旋转操作，它们分为两种模式：

全步模式：（4步序列）

单相步进（WAVE STEPPING）

两相步进

半步模式（8 步序列）

要了解有关步进电机及其操作的更多信息，请点击链接。

使用 ARM7-LPC2148 旋转步进电机

在这里，我们将使用FULL STEP： ONE PHASE ON 或 WAVE STEPPING模式使用 ARM7-LPC2148 旋转步进电机

在这种方法中，我们一次只能为一个线圈（LPC2148 的一个引脚）通电。也就是说，如果第一个线圈A通电一小段时间，轴将改变其位置，然后线圈B同样通电，轴将再次改变其位置。与此相同，线圈 C 和线圈 D 通电以进一步移动轴。这使得步进电机的轴通过一次激励一个线圈来逐步旋转。

通过这种方法，我们通过依次为线圈通电来逐步旋转轴。这被称为四步序列，因为它需要四个步骤。

您可以根据下面给出的值使用半步法（8 序列法）旋转步进电机。

所需组件

硬件：

ARM7-LPC2148

ULN2003电机驱动IC

LED – 4

步进电机 （28BYJ-48）

面包板

连接线

软件：

凯尔uVision5

Flasic 魔法工具

步进电机 （28BYJ-48）

28BYJ-48步进电机已如上图所示。它是一个 单极步进 电机，需要 5V 电源。该电机采用 4 线圈单极排列，每个线圈的额定电压为 +5V，因此使用任何微控制器（如 Arduino、Raspberry Pi、STM32、ARM 等）都相对容易控制。

但是我们需要一个像 ULN2003 这样的电机驱动 IC 来驱动它，因为步进电机消耗大电流并且可能会损坏微控制器。

28BYJ-48 的规格在以下数据表中提供：

ULN2003步进电机驱动器

大多数 步进电机 只能在驱动模块的帮助下运行。这是因为控制器模块（在我们的例子中为 LPC2148）将无法从其 I/O 引脚提供足够的电流以供电机运行。所以我们将使用像 ULN2003 模块这样的外部模块作为 步进电机驱动器。

在这个项目中，我们将使用 ULN2003 电机驱动器 IC。IC的管脚图如下：

引脚（IN1 至 IN7）是用于连接微控制器输出的输入引脚，OUT1 至 OUT7 是用于连接步进电机输入的相应输出引脚。COM 提供输出设备和外部电源输入源所需的正电源电压。

电路原理图

下面给出了将步进电机与 ARM-7 LPC2148 连接的电路图

带有 ULN2003 电机驱动器 IC 的 ARM7-LPC2148

LPC2148 的 GPIO 引脚（P0.7 至 P0.10）被视为与 ULN2003 IC 的输入引脚（IN1-IN4）相连的输出引脚。

ULN2003 IC与步进电机的连接（28BYJ-48）

ULN2003 IC 的输出引脚 （OUT1-OUT4） 连接到步进电机引脚（蓝色、粉色、黄色和橙色）。

ULN2003 的 IN1 到 IN4 的 LED

四个 LED（LED1、LED2、LED4、LED 4）阳极引脚分别与 ULN2003 的引脚 IN1、IN2、IN3 和 IN4 连接，LED 的阴极连接到 GND，用于指示来自 LPC2148 的脉冲。我们可以注意到所提供的脉冲模式。模式显示在最后附上的演示视频中。

为步进电机编程 ARM7-LPC2148

要对 ARM7-LPC2148 进行编程，我们需要 keil uVision 和 Flash Magic 工具。我们正在使用 USB 电缆通过微型 USB 端口对 ARM7 Stick 进行编程。我们使用 Keil 编写代码并创建一个 hex 文件，然后使用 Flash Magic 将 HEX 文件闪存到 ARM7 棒。

使用 ARM 7 控制步进电机的完整代码 在本教程的末尾给出，这里我们解释它的几个部分。

1.为了使用完整的 STEP-ONE PHASE ON方法，我们需要包含以下命令。所以我们在程序中使用下面这行

无符号字符顺时针[4] = {0x1,0x2,0x4,0x8}；//顺时针旋转命令
unsigned char antilateral[4] = {0x8,0x4,0x2,0x1}; //逆时针旋转命令
2.以下行用于将 PORT0 引脚初始化为输出并将它们设置为 LOW

PINSEL0 = 0x00000000；//设置PORT0引脚
IO0DIR |= 0x00000780; //设置引脚P0.7、P0.8、P0.9、P0.10为OUTPUT
IO0CLR = 0x00000780; //设置P0.7、P0.8、P0.9、P0.10引脚输出为低
3.通过使用此for循环延迟，根据顺时针命令将 PORT 引脚（P0.7 至 P0.10）设置为高电平

for (int j=0; j {
for(int i=0; i<4;i++)
{
IOPIN0 = 顺时针[i]<<7; // 左移后将引脚值逐一设置为 HIGH
delay(0x10000); //改变这个值来改变旋转速度
}
}
Anti-clock Wise 也一样

for (int z=0;z {
for(int i=0; i<4;i++)
{
IOPIN0 =逆时针[i]<<7;
延迟（0x10000）；//改变这个值来改变旋转速度
}
}
4.改变延迟时间改变步进电机的转速

延迟（0x10000）；//更改此值以更改旋转速度
（0x10000）-全速
（0x50000）-变慢
（0x90000）-比以前变慢。因此，通过增加延迟，我们降低了旋转速度。
5.一整圈的步数可以用下面的代码改变

int no_of_steps = 550; //将此值更改为所需的旋转步数（550 为一个完整的旋转）
对于我的步进电机，完全旋转有 550 步，半旋转有 225 步。所以根据你的要求改变它。

6.此功能用于创建延迟时间。

void delay(unsigned int value) //产生延迟的函数
{
unsigned int z;
for(z=0;z<值;z++);
}