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NodeMCU驱动28BYJ-48型步进电机（Arduino）

article 2024/12/24 7:27:14

NodeMCU

此NodeMCU是在乐鑫公司（Espressif Systems）生产的ESP-12F模组的基础上封装好的具备WiFi功能的开源IoT开发板。本次选用安信可公司（Ai-Thinker）生产的CP2102版本的开发板。

28BYJ-48型步进电机

28BYJ-48型步进电机是有效最大外径为28毫米的采用4相8拍控制的永磁式减速步进电机。关于该电机的工作原理可参考这两篇博客：https://blog.csdn.net/X0_ImPeRial/article/details/128228004、使用 ULN2003 驱动 28BYJ-48 步进电机_uln2003能驱动哪些步进电机-CSDN博客

采用4相8拍驱动28BYJ-48型步进电机顺时针旋转（面向可以看到输出轴的那一面）的引脚电压分配如下表所示：

引脚	第1步	第2步	第3步	第4步	第5步	第6步	第7步	第8步
D1	高	高	低	低	低	低	低	高
D2	低	高	高	高	低	低	低	低
D3	低	低	低	高	高	高	低	低
D4	低	低	低	低	低	高	高	高

每一步切换时需适当延时。经测试，在本项目中至少延时900ms才不会失步。经计算和实际测试，输出主轴旋转一圈约需要512个8拍。

采用4相8拍驱动28BYJ-48型步进电机逆时针旋转（面向看不到输出轴的那一面）的引脚电压分配是将上表中的电平取反。

ULN2003驱动板

ULN2003驱动板作用是将INT1、INT2、INT3、INT4输入的信号放大后输出到OUT1、OUT2、OUT3、OUT4中，以满足28BYJ-48型步进电机的工作电压。

接线

NodeMCU	ULN2003	28BYJ-48	电源
	OUT1	1
	OUT2	2
	OUT3	3
	OUT4	4
D4	INT1
D3	INT2
D2	INT3
D1	INT4
	+	5	5V
GND	-		GND

代码

//<Stepper.h>在arduino uno上运行一切正常，但在nodeMCU上会出现各种错误，索性我就自己写了个驱动。
//选择NodeMCU 0.9 (ESP-12 module)

void setup() 
{
  stepmotor_initial();    //步进电机初始化
}

void loop() 
{
  clockwise_turn_one_circle();    //顺时针转一圈
  delay(2);
  anti_clockwise_turn_one_circle();    //逆时针转一圈
  delay(2);
}


void stepmotor_initial()
{
  pinMode(D1, OUTPUT);
  pinMode(D2, OUTPUT); 
  pinMode(D3, OUTPUT);
  pinMode(D4, OUTPUT);
}

void clockwise_turn_one_circle()
{
  for(int i=0;i<512;i++)
  {
    digitalWrite(D1, HIGH);
    digitalWrite(D2, LOW);
    digitalWrite(D3, LOW);
    digitalWrite(D4, LOW);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, HIGH);
    digitalWrite(D2, HIGH);
    digitalWrite(D3, LOW);
    digitalWrite(D4, LOW);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, LOW);
    digitalWrite(D2, HIGH);
    digitalWrite(D3, LOW);
    digitalWrite(D4, LOW);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, LOW);
    digitalWrite(D2, HIGH);
    digitalWrite(D3, HIGH);
    digitalWrite(D4, LOW);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, LOW);
    digitalWrite(D2, LOW);
    digitalWrite(D3, HIGH);
    digitalWrite(D4, LOW);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, LOW);
    digitalWrite(D2, LOW);
    digitalWrite(D3, HIGH);
    digitalWrite(D4, HIGH);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, LOW);
    digitalWrite(D2, LOW);
    digitalWrite(D3, LOW);
    digitalWrite(D4, HIGH);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, HIGH);
    digitalWrite(D2, LOW);
    digitalWrite(D3, LOW);
    digitalWrite(D4, HIGH);
    delay(1);
  }
}

void anti_clockwise_turn_one_circle()
{
  for(int i=0;i<512;i++)
  {
    digitalWrite(D1, LOW);
    digitalWrite(D2, LOW);
    digitalWrite(D3, LOW);
    digitalWrite(D4, HIGH);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, LOW);
    digitalWrite(D2, LOW);
    digitalWrite(D3, HIGH);
    digitalWrite(D4, HIGH);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, LOW);
    digitalWrite(D2, LOW);
    digitalWrite(D3, HIGH);
    digitalWrite(D4, LOW);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, LOW);
    digitalWrite(D2, HIGH);
    digitalWrite(D3, HIGH);
    digitalWrite(D4, LOW);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, LOW);
    digitalWrite(D2, HIGH);
    digitalWrite(D3, LOW);
    digitalWrite(D4, LOW);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, HIGH);
    digitalWrite(D2, HIGH);
    digitalWrite(D3, LOW);
    digitalWrite(D4, LOW);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, HIGH);
    digitalWrite(D2, LOW);
    digitalWrite(D3, LOW);
    digitalWrite(D4, LOW);
    delay(1);
    digitalWrite(D1, HIGH);
    digitalWrite(D2, LOW);
    digitalWrite(D3, LOW);
    digitalWrite(D4, HIGH);
    delay(1);
  }
}