python控制电机_树莓派使用Python控制步进电机

步进电机和普通电机最大的不同是步进电机可以更加精确地旋转，这个特性使得它们在各种树莓派项目中得到广泛运用。

步进电机选择

市面上有很多步进电机可供选择，最后我们还是决定使用ULN2003控制板和28BJY-48电机。选择它的原因是：便宜、5V供电、易于连接树莓派的GPIO接口等等。28BJY-48步进电机的数据表中还有很多详细信息。

树莓派的连接

先将步进电机连接到控制板。控制板上有6个引脚，需要连接到Pi的GPIO接口上，连接如下:

5V (P1-02)

GND (P1-06)

Inp1 (P1-11)

Inp2 (P1-15)

Inp3 (P1-16)

Inp4 (P1-18)

上面的P1-XX指的是本文中使用的树莓派的引脚号。这些定义在下面Python代码的StepPins列表中，因此如果使用不同的引脚，请确保更新Python列表。您可以使用其他GPIO 引脚，只是记住要更新Python的脚本。

要控制步进电机旋转，我们需要一系列“high” 和 “low” 电平，通过设置正确的高低电平顺序，电机就会旋转，颠倒顺序旋转方向也会相反。

Python控制步进电机的代码示例

代码使用RPi.GPIO库，定义了4步和8步序列。

#!/usr/bin/python

# Import required libraries

import sys

import time

import RPi.GPIO as GPIO

# Use BCM GPIO references

# instead of physical pin numbers

GPIO.setmode(GPIO.BCM)

# Define GPIO signals to use

# Physical pins 11,15,16,18

# GPIO17,GPIO22,GPIO23,GPIO24

StepPins = [17,22,23,24]

# Set all pins as output

for pin in StepPins:

print "Setup pins"

GPIO.setup(pin,GPIO.OUT)

GPIO.output(pin, False)

# Define advanced sequence

# as shown in manufacturers datasheet

Seq = [[1,0,0,1],

[1,0,0,0],

[1,1,0,0],

[0,1,0,0],

[0,1,1,0],

[0,0,1,0],

[0,0,1,1],

[0,0,0,1]]

StepCount = len(Seq)

StepDir = 1 # Set to 1 or 2 for clockwise

# Set to -1 or -2 for anti-clockwise

# Read wait time from command line

if len(sys.argv)>1:

WaitTime = int(sys.argv[1])/float(1000)

else:

WaitTime = 10/float(1000)

# Initialise variables

StepCounter = 0

# Start main loop

while True:

print StepCounter,

print Seq[StepCounter]

for pin in range(0, 4):

xpin = StepPins[pin]if Seq[StepCounter][pin]!=0:

print " Enable GPIO %i" %(xpin)

GPIO.output(xpin, True)

else:

GPIO.output(xpin, False)

StepCounter += StepDir

# If we reach the end of the sequence

# start again

if (StepCounter>=StepCount):

StepCounter = 0

if (StepCounter<0):

StepCounter = StepCount+StepDir

# Wait before moving on

time.sleep(WaitTime)

代码保存为“stepper.py”，然后使用“sudo”来运行:

sudo python stepper.py

按Ctrl-C退出。

step等待时间

在本例中，默认等待时间设置为0.01秒(10毫秒)。要改变旋转速度，你可以改变这个值。我发现我可以在电机停止工作之前将它减少到4ms。如果脚本运行得太快，电机控制器就跟不上了。这种性能可能取决于你的电机和它的控制器。要指定不同的等待时间，可以使用以下方法:

sudo python stepper.py 20

其中20是毫秒数。

步幅

完整的步幅由8个步幅组成。如果将StepDir设置为-2或2，则步幅数会减少到4。4步步幅速度更快，但扭矩更低。8步步幅速度更慢，但扭矩更高。

现在我们可以使用树莓派和Python脚本来控制步进电机了。如果再加上一个小马达，一个小型机器人的雏形就出现了!

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