步进电机是一种直流电机，它以离散的步进工作，从监控摄像头到复杂的机器人和机器，无所不在。步进电机提供精确的控制，并且可以根据转矩，每转步数和输入电压进行区分。在上一个项目中，我们使用Arduino控制28-BYJ48步进电机。28-BYJ48的扭矩比其他步进电机（如NEMA 14，NEMA17）低。
在本教程中，我们将使用Arduino Uno和A4988步进驱动器模块控制NEMA17步进电机。与28-BYJ48相比，Nema17步进电机具有更高的转矩和更高的工作电压。在这里还将安装一个电位器来控制步进电机的方向。
所需组件
- Arduino UNO
- NEMA17步进电机
- A4988步进驱动器模块
- 47 µf电容器
- 电位器
NEMA17步进电机
Nema17的操作类似于普通的步进电机。 NEMA 17步进电机具有1.7 x 1.7英寸的面板，通常比较小的型号（例如NEMA 14）具有更大的扭矩。该电机有六根导线，额定电压为12伏。可以在较低的电压下运行，但扭矩会下降。步进电机不会旋转，因此NEMA17电机的步进角为1.8度。表示每一步都覆盖1.8度。 NEMA17的接线图如下。
如您所见，该电动机具有单极六线制。这些导线连接在两个分开的绕组中。黑色，黄色，绿色电线是第一绕组的一部分，其中黑色是中心抽头，黄色和绿色是线圈末端，而红色，白色和蓝色是第二绕组的一部分，其中白色是中心抽头，红色和蓝色是线圈端线。通常，中心抽头导线保持断开状态。
NEMA17的每转步数
特定步进电机的每转步数是使用该步进电机的步距角计算的。因此，在这种情况下，NEMA 17步距角为1.8度。
每转步数= 360 /步距角 360 / 1.8 =每转200步
NEMA17的规格
- 额定电压：12V DC
- 步距角：1.8度
- 阶段数：4
- 电机长度：1.54英寸
- 4线8英寸引线
- 每转200步，1.8度
- 工作温度：-10至40°C
- 单极保持扭矩：22.2盎司
在这里还要检查与步进电机有关的各种项目，这不仅包括与各种微控制器的基本接口，而且还有涉及步进电机的机器人项目。
A4988步进驱动器模块
步进驱动器模块控制步进电机的工作。步进驱动器通过各个相位将电流发送到步进电机。
的A4988的Nema 17步进驱动器是用来控制双极步进电动机一微步驱动器模块。该驱动器模块具有内置转换器，这意味着我们可以使用控制器中很少的引脚来控制步进电机。
使用此Nema 17电机驱动器模块，我们可以仅使用两个引脚（即STEP和DIRECTION）来控制步进电机。STEP引脚用于控制步进，而DIRECTION引脚用于控制电动机的方向。A4988驱动程序模块提供五种不同的步骤分辨率： 全步，半步，四分之一步，八步和十六步 。您可以使用分辨率选择器引脚（（MS1，MS2和MS3）选择不同的步进分辨率。这些引脚的真值表如下所示：
| MS1 | MS2 | MS3 | 微步分辨率 |
| 低 | 低 | 低 | 全步 |
| 高 | 低 | 低 | ½步（半步） |
| 低 | 高 | 低 | ¼步（四分之一步） |
| 高 | 高 | 低 | 1/8步（第八步） |
| 高 | 高 | 高 | 1/16步（第16步） |
A4988的规格
最高 工作电压：35V
最小 工作电压：8V
最高 每相电流：2A
微步分辨率：全步，1/2步，¼步，1/8和1/16步
反向电压保护：否
尺寸：15.5×20.5毫米（0.6英寸×0.8英寸）
电路原理图
上图 给出了使用Arduino控制Nema 17步进电机的电路图 。由于A4988模块具有内置转换器，这意味着我们只需要将Step和Direction引脚连接到Arduino即可。步进销用于控制步进，而方向销用于控制方向。步进电机使用12V电源供电，而A4988模块通过Arduino供电。电位器用于控制电动机的方向。
如果顺时针旋转电位器，则步进器将顺时针旋转，如果逆时针旋转电位器，则其将逆时针旋转。47 µf电容器用于保护电路板免受尖峰电压的影响。MS1，MS2和MS3引脚保持断开状态，这意味着驱动器将以全步模式运行。
下表列出了Arduino Nema 17 A4988的完整连接 。
|
序号 |
A4988针 |
连接 |
|
1个 |
虚拟机 |
+ ve电池 |
|
2 |
地线 |
-ve电池 |
|
3 |
VDD |
Arduino的5V |
|
4 |
地线 |
Arduino的GND |
|
5 |
STP |
Arduino的引脚3 |
|
6 |
目录 |
Arduino的引脚2 |
|
7 |
1A，1B，2A，2B |
步进电机 |
代码说明
本教程的末尾给出了具有可工作视频控制功能的Nema 17和Arduino的完整代码 ，在这里我们将解释用于理解项目工作的完整程序。
首先，将步进电机库添加到您的Arduino IDE中。您可以从此处下载步进电机库。
在那之后，定义NEMA 17的步骤编号。NEMA 17的每转步数为200。
#包括
然后，指定驱动器模块所连接的引脚，并将电动机接口类型定义为 Type1， 因为电动机是通过驱动器模块连接的。
步进步进（STEPS，2，3）; #define motorInterfaceType 1
接下来，使用 stepper.setSpeed 功能设置步进电机的速度。NEMA 17的最大电动机速度为4688 RPM，但如果运行速度超过1000 RPM，则转矩会迅速下降。
void setup（）{ stepper.setSpeed（1000）;
现在在 主 循环中，我们将从A0引脚读取电位计值。在此循环中，有两个函数，一个是 potVal ，另一个是 Pval 。如果当前值（即 potVal ）高于上一个值（即 Pval） ，则它将沿顺时针方向移动十步；如果当前值小于先前值，则 potVal 将沿逆时针方向移动十步。 。
potVal = map（analogRead（A0），0,1024,0,500）; if（potVal> Pval） stepper.step（10）; 如果（potVal
现在，将Arduino与笔记本电脑连接起来，并使用Arduino IDE将代码上传到Arduino UNO板上，选择板和端口号，然后单击上载按钮。
现在，您可以使用电位计控制Nema17步进电机的方向。下面的视频显示了该项目的完整工作。如果您对此项目有任何疑问，请在下面的评论部分中发布。