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： 实物连接图如下图所示：

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librariesSteppersrc，用文本文件打开Stepper.cpp。将255行switch包含的case注释掉。

• 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;

• 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 // 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。

3. 实验现象

步进电机跟随电位器旋转而转动。

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。