4-1-6 arduino控制42步进电机

之前学习了步进电机的基本工作原理，此学习如何使用arduino控制步进电机

直接控制比较麻烦，此处使用arduino控制A4988再间接控制NEMA17步进电机

A4988模块（非常常见，功能全面，控制NEMA17步进电机最常用的模块）

http://www.taichi-maker.com/homepage/reference-index/motor-reference-index/arduino-a4988-nema-stepper-motor/

使用此页面比较方便找到阅读

有详细说明及电路连接以及程序

这里主要是讲解如何控制NEMA17步进电机，还有个stepper库控制28BYJ-48步进电机的
http://www.taichi-maker.com/homepage/reference-index/arduino-library-index/stepper-library/
Stepper库

如何控制NEMA步进电机

NEMA双极性步进电机

http://www.taichi-maker.com/homepage/reference-index/motor-reference-index/nema-stepper-motor/

基座为方形的，正方形的边长为1.7英寸的（只代表方形尺寸，但内部结构可能不同）
需要知道其他的参数如极性、步进角度、电流、电压等，通过接线图得知
双极性（2相4线）
步进角度为1.8度时表名为全步进控制方式，此时转1步则转1.8度；当以半步进方式控制电机时，转1步就是0.9度；1/4步进控制方式则为转1步就是0.45度；一次类推1/8、1/16。

并不是所有的NEMA17都可以被A4988控制，我们需要看NEMA17电机的基本参数再决定其是否使用A4988控制

具体哪些NEMA17可以被A4988控制？入下

A4988

首先让我们来看一下A4988电机驱动板的引脚功能：

A4988电机驱动板引脚说明 以上示意图引自dronebot workshop（www.dronebotworkshop.com）网站

VMOT – 电机电源正极（A4988给电机的外接可用电源电压为8V ~ 35V）注：此引脚用于连接为电机供电的电源（使用的是直流电源，若有个220V的电机，是无法接在此处的，要220v必须有220V的电源给A4988供电，只会烧毁A4988）
GND – 电机电源接地
2B, 2A – 电机绕组2控制引脚（第二相）
1A, 1B – 电机绕组1控制引脚（第一相）
VDD – 逻辑电源正极（3 – 5.5伏）注：此引脚用于为A4988电机驱动板供电（给A4988模块本身提供的信号电源，而非给电机的供电电源）
GND – 逻辑电源接地
ENABLE – 使能引脚（低电平有效）
引脚说明：此当此引脚为低电平时，A4988才能进行电机驱动工作，当该引脚为高电平，A4988将不会进行电机驱动工作。如果该引脚悬空，则A4988默认为使能状态。即该引脚没有连接任何电平时，A4988可以正常工作。
MS1, MS2, MS3 – 驱动模式引脚
引脚说明：这三个引脚控制A4988微步细分驱动模式。通过这三个引脚的逻辑电平，我们可以调整A4988驱动电机模式为全、半、1/4、1/8 及 1/16 步进模式。上图中右侧的表格里有具体如何调节这三个引脚电频以及A4988在不同的电平组合下的驱动模式。表格中“L”代表低电平，“H”代表高电平。“FULL”为全步进，“HALF”为半步进，“QUATER”为1/4步进, “EIGHTH”为1/8步进, “SIXTEENTH”为1/16步进。当MS1, MS2, MS3这几个引脚悬空时，A4988默认为全步进电机驱动模式。
RESET – 复位引脚
引脚说明：该引脚为低电平有效，即当该引脚为低电平时，A4988将复位。如果该引脚悬空，则A4988默认为高电平。即该引脚没有连接任何电平时，A4988可以正常工作。
SLEEP – 睡眠引脚
引脚说明：当该引脚连接电平为低电平时，A4988将进入低能耗睡眠状态，即消耗最小的电能。如果无需使用SLeep功能，则可以将SLEEP引脚与RESET引脚连接，则A4988将持续保持正常能耗状态而不会进入低能耗状态。
STEP – 步进引脚
引脚说明：此引脚用于通过Arduino等微控制器向A4988发送脉冲控制信号，A4988接收到此信号后，会根据 MS1, MS2 和 MS3引脚控制电机运转。
DIR – 方向引脚
引脚说明：通过此引脚可以调整A4988控制电机运行方向。当此引脚为低电平，A4988将控制电机顺时针旋转。高电平则逆时针旋转。

如何使用arduino连接A4988驱动模块

A4988电机驱动板只需要两个Arduino引脚即可控制步进电机运行。

1，MS1,MS2,MS3悬空，默认全步进模式
2，此处RESET和SLEEP短接了，使sleep保持高电平则不进入睡眠模式，一个小技巧
3，Arduino的3号引脚与A4988的step引脚连接，发送脉冲信号给电机让其走多少步
4，Arduino的2号引脚与A4988的DIR引脚连接，发送高低电平信号，控制电机的方向
5，VMOT、GDN给电机供电的电源，需要接12V的直流电源，此处中间还连接了100uf的点解电容（保护A4988的驱动板的，若长期使用此电容非常必要），注意电解电容有正负极区分
6，A4988四个引脚连接步进电机的四个控制引线的，标准步进电机有红蓝绿黑色
7，Arduino的正5V和GND连接A4988的VDD和GND
8，注意，通常从店家买来的A4988模块是没有经过调节的，对于没有经过调节的模块通电，容易把电机烧坏了，要调节A4988让其适应电机，此处非常关键。调节使用

Arduino控制Nema-17步进电机（简化版）

请留意在以上电路中，A4988电机电源引脚上连接了一个100uF的电解电容（电解电容引脚有正负极之分，电容正极引脚应接在A4988电机电源正极引脚，相反的电解电容负极引脚接在A4988电机电源接地引脚）。该电容可以起到A4988驱动板电源保护的作用。如果没有100uF的电解电容，可以使用任何大于47uF的电解电容来替换。请将该电容尽量安装在靠近VMOT和GND引脚。
其它接线连接相对简单，请根据以上示意图进行相应连接。
此示例为简化版电路连接,在此模式下：

1. A4988模块只能全步进驱动，您无法通过Arduino控制A4988进行半步进或微步模式驱动。（MS1,MS2,MS3悬空，默认全步进模式）
2. A4988模块的SLEEP/ENABLE/RESET功能不可用（此处RESET和SLEEP短接了，使sleep保持高电平则不进入睡眠模式，一个小技巧）
   如需使用这些功能请参考Arduino通过A4988模块控制步进电机(完整版)
   注意：连接好接线后，请不要马上通电我们还要进行一项非常重要的工作：A4988电流调节

A4988 Vref电压调节（具体看视频）

所谓Vref电压调节，就是通过A4988上的电位器旋钮调节Vref参考电压。该电压将直接影响到步进电机在工作时流过线圈的电流强度。请注意，这一步操作非常重要，如果忽略这一步有可能会产生电机损坏的后果。

A4988 Vref参考电压计算公式：Vref = Imax X Rcs X 8
Rcs: 市面上A4988模块上的Rcs电阻值一般有3种类型，0.05 欧姆, 0.1 欧姆或0.2 欧姆。大部分A4988模块顺时针旋转电位器可调大Vref，逆时针旋转电位器调小Vref。
Vref: 电位器金属旋钮和GND之间的电压即为Vref。可使用小改锥旋转电位器旋钮从而改变Vref。（如下图所示）
Imax：步进电机工作时，线圈允许流过的最大电流

使用万用表测量A4988步进电机驱动模块Vref参考电压
例：Rcs为0.1欧姆，电机Imax为1.5A，通过以上公式计算，Vref参考电压为1.2 V。即：我们将通过调节电位器旋钮 将Vref调节为1.2伏特左右。
测量Vref时注意：

1. A4988模块的VDD引脚需要连接+5V电压（可连接Arduino的+5V引脚）
2. A4988模块的GND引脚必须与电路中的其它设备共地（可连接Arduino的GND引脚）
3. A4988模块的VMOT引脚无需通电，但是通电也不影响Vref的测量。
4. A4988模块的1A/1B/2A/2B引脚可以不与步进电机连接，但连接也不会影响Vref的测量
5. Arduino无需运行任何程序