使用电位器和Arduino实现步进电机控制

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使用电位器和Arduino实现步进电机控制

在本篇文章中，我们将学习如何使用电位器和Arduino开发板实现步进电机控制。步进电机可用于软盘驱动器、平板扫描仪、计算机打印机、绘图仪、图像扫描仪、光盘驱动器、智能照明、相机镜头、CNC机器以及最近比较流行的3D打印机。

因此，在本文中我们将学习有关步进电机及其应用的基础知识。我们还将步进电机与Arduino进行连接。步进电机的运动和旋转方向将通过电位器控制。

什么是步进电机

步进电动机（stepper motor）是一种无刷直流电动机，它将完整的全周长分为多个相等的步长。然后可以命令电机的位置移动并保持在其中一个步进，而无需任何位置传感器进行反馈（开环控制器），只要在转矩和速度方面仔细选择适合电动机尺寸的电动机即可。

步进电机的构造和工作原理

步进电机以其特性而闻名，它将一系列输入脉冲（通常为方波脉冲）转换为轴位置中精确定义的增量。每个脉冲将轴移动固定角度。

实际上，步进电机具有多个“带齿”电磁铁，围绕中央齿轮状铁片排列。电磁铁由外部驱动器电路或微控制器供电。为了使电动机轴旋转，首先，给电磁铁供电，该电磁铁以磁性方式吸引齿轮的齿。当齿轮的齿与第一个电磁铁对齐时，它们与下一个电磁铁稍有偏移。这意味着当下一个电磁铁打开并且第一个电磁铁关闭时，齿轮会轻微旋转以与下一个电磁铁对齐。然后从该处开始重复该过程。这些旋转中的每一个都称为一个“步”，其中整数个步进行完整的旋转。这样，电动机可以旋转一个精确的角度。

电磁铁的圆形排列分为几组，每组称为一个相，每组中有相等数量的电磁铁。组数由步进电机的设计者选择。每组的电磁铁与其他组的电磁铁交错以形成均匀的布置图案。例如，如果步进电动机具有两个组，分别标识为A或B，总共有十个电磁铁，则分组模式将为ABABABABAB。

同一组中的电磁铁都一起通电。因此，具有更多相位的步进电动机通常具有更多的导线（或引线）来控制电动机。

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