本篇介绍步进电机驱动库的使用，通过读取电位器输入，控制步进电机转动相应角度。
Stepper库是官方提供的驱动库，我们启动Arduino IDE，点击「文件」—「示例」就能找到Stepper库，官方提供了四个例程。关于Stepper库可参考官方介绍。
1. 实验材料
- Uno R3开发板
- 配套USB数据线
- 面包板及配套连接线
- ULN2003驱动板
- 步进电机
- 电位器
2. 实验步骤
1. 根据原理图搭建电路。
原理图在上一篇基础上添加了电位器的连接。ULN2003驱动板上IN1、IN2、IN3、IN4分别连接UNO开发板的数字引脚2，3，4，5；驱动板电源输入+、-引脚分别连接UNO开发板的5V、GND；电位器中间引脚连接Uno模拟引脚A0,电位器两端引脚分别连接Uno的5V和GND。
实验原理图如下图所示：
实验原理图
实物连接图如下图所示：
实物连接图
2. 修改Stepper源文件。
由于我们使用的步进电机和官方驱动库中有所差异，所以需要对驱动库稍加修改。
- 找到Arduino IDE安装目录，进入\libraries\Stepper\src\，用文本文件打开Stepper.cpp。将255行switch包含的case注释掉。
库文件
- 拷贝如下代码到switch中。
case 0: // 1010
digitalWrite(motor_pin_1, HIGH);
digitalWrite(motor_pin_2, LOW);
digitalWrite(motor_pin_3, LOW);
digitalWrite(motor_pin_4, LOW);
break;
case 1: // 0110
digitalWrite(motor_pin_1, LOW);
digitalWrite(motor_pin_2, HIGH);
digitalWrite(motor_pin_3, LOW);
digitalWrite(motor_pin_4, LOW);
break;
case 2: //0101
digitalWrite(motor_pin_1, LOW);
digitalWrite(motor_pin_2, LOW);
digitalWrite(motor_pin_3, HIGH);
digitalWrite(motor_pin_4, HIGH);
break;
case 3: //1001
digitalWrite(motor_pin_1, LOW);
digitalWrite(motor_pin_2, LOW);
digitalWrite(motor_pin_3, LOW);
digitalWrite(motor_pin_4, HIGH);
break;
修改后
- 保存并关闭Stepper.cpp。
3. 新建sketch，拷贝如下代码替换自动生成的代码并进行保存。
/*
* MotorKnob
*
* A stepper motor follows the turns of a potentiometer
* (or other sensor) on analog input 0.
*
* http://www.arduino.cc/en/Reference/Stepper
* This example code is in the public domain.
*/
#include <Stepper.h>
// change this to the number of steps on your motor
#define STEPS 200
// create an instance of the stepper class, specifying
// the number of steps of the motor and the pins it's
// attached to
Stepper stepper(STEPS, 2, 3, 4, 5);
// the previous reading from the analog input
int previous = 0;
void setup() {
// set the speed of the motor to 90 RPMs
stepper.setSpeed(90);
}
void loop() {
// get the sensor value
int val = analogRead(0);
// move a number of steps equal to the change in the
// sensor reading
stepper.step(val - previous);
// remember the previous value of the sensor
previous = val;
}
4. 连接开发板，设置好对应端口号和开发板类型，进行程序下载。
程序下载
3. 实验现象
步进电机跟随电位器旋转而转动。
实验现象
4. 实验分析
程序中使用Stepper库，设置步进电机四相驱动引脚，设置转动速度。主循环中读取A0口模拟输入，与上次数据作比较，以上次数据为参考点驱动步进电机转动。
