步进电机是一种直流电机，它可以步进方式工作，从监控摄像机到复杂的机器人，无处不在。 步进电机提供精确控制，并可根据扭矩、每转步数和输入电压进行区分。在我们之前的文章中，我们使用Arduino控制28-BYJ48步进电机。 28-BYJ48的扭矩比NEMA 14、NEMA17等其他步进电机的扭矩相对较低。

在本篇文章中，我们将使用Arduino Uno和A4988步进驱动器模块控制NEMA17步进电机。 Nema17步进电机比28-BYJ48具有更高的扭矩和更高的工作电压。我们还将使用电位器来控制步进电机的方向，

所需的组件

●    Arduino UNO开发板

●    NEMA17步进电机

●    A4988步进驱动器模块

●    47μf电容

●    电位器

NEMA17步进电机

NEMA17的操作类似于普通的步进电机。 NEMA 17步进电机有一个1.7 x 1.7英寸的面板，它通常比较小的型号（如NEMA 14）具有更大的扭矩。该电机有六根引线，额定电压为12伏。它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，NEMA17电机的步进角为1.8度。意味着它在每一步都前进1.8度。 NEMA17的接线图如下。

如您所见，该电机采用单极六线布置。这些导线连接成两个分开的绕组。黑线、黄线、绿线是第一绕组的一部分，其中黑线是中心抽头，黄线和绿线是线圈末端电线，而红线、白线和蓝线是第二个绕组的一部分，其中白线是中心抽头，红线和蓝线是线圈末端电线。通常，中心抽头不接线。

NEMA17每转的步数

使用步进电机的步进角计算特定步进电机的每转的步数。本文中，NEMA 17步进角为1.8度。

每转的步数= 360 /步角

360 / 1.8 =每转200步

NEMA17的规格

●    额定电压：12V DC

●    步角：1.8度

●    相位数：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

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。

A4988 Nema 17步进驱动器是一种微步进驱动器模块，用于控制双极步进电机。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。

使用这个Nema 17电机驱动器模块，我们可以通过仅使用两个引脚来控制步进电机，即STEP和DIRECTION。 STEP引脚用于控制步进，而DIRECTION引脚用于控制电机的方向。 A4988驱动模块提供五种不同的步进分辨率：全步、半步、四分之一步、八分之一步和十六分之一步。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。

电路原理图

在上图中给出了用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步进和方向引脚连接到Arduino。步进引脚用于控制步骤，而方向引脚用于控制方向。步进电机使用12V电源供电，A4988模块通过Arduino供电。电位器用于控制电机的方向。

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，则逆时针旋转。 47μf电容用于保护电路板免受电压尖峰的影响。 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。

代码说明

完整的代码在本文的末尾给出，在这里我们解释程序，以了解项目的工作过程。

首先，将步进电机库添加到Arduino IDE中。您可以从这里下载步进电机库。

之后定义NEMA 17的步骤数。正如我们计算的那样，NEMA 17每转的步数为200。

1. #include <Stepper.h>
   
2. #define STEPS 200

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之后，指定驱动器模块所连接的引脚，并将电机接口类型定义为Type1，因为电机通过驱动器模块连接。

1. Stepper stepper(STEPS, 2, 3);
   
2. #define motorInterfaceType 1

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接下来使用stepper.setSpeed函数设置步进电机的速度。 NEMA 17的最大电机速度为4688 RPM，但如果我们运行速度超过1000 RPM，则扭矩会迅速下降。

1. void setup() {
   
2.     stepper.setSpeed(1000)

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现在在loop()函数中，我们将从A0引脚读取电位器值。在这个循环中，有两个函数，一个是potVal，另一个是Pval。如果当前值，即potVal高于前一个值，即Pval比顺时针方向移动十步，如果当前值小于先前值，则它将沿逆时针方向移动十步。

1. potVal = map(analogRead(A0),0,1024,0,500);
   
2.   if (potVal>Pval)
   
3.       stepper.step(10);
   
4.   if (potVal<Pval)
   
5.       stepper.step(-10);
   
6. 
   
7. Pval = potVal;

复制代码

现在将Arduino连接到您的笔记本电脑，使用Arduino IDE将代码上传到Arduino UNO板，选择Board和串口号，然后单击上传按钮。

现在您可以使用电位器控制Nema17步进电机的方向。如果您对此项目有任何疑问，请在本帖下面进行回复。

代码

本文使用的完整代码如下所示：

1. #include <Stepper.h>
   
2. #define STEPS 200
   
3. 
   
4. // Define stepper motor connections and motor interface type. Motor interface type must be set to 1 when using a driver
   
5. Stepper stepper(STEPS, 2, 3); // Pin 2 connected to DIRECTION & Pin 3 connected to STEP Pin of Driver
   
6. #define motorInterfaceType 1
   
7. int Pval = 0;
   
8. int potVal = 0;
   
9. 
   
10. void setup() {
    
11.   // Set the maximum speed in steps per second:
    
12.   stepper.setSpeed(1000);
    
13. }
    
14. void loop() {
    
15. 
    
16.   potVal = map(analogRead(A0),0,1024,0,500);
    
17.   if (potVal>Pval)
    
18.       stepper.step(10);
    
19.   if (potVal<Pval)
    
20.       stepper.step(-10);
    
21. 
    
22. Pval = potVal;
    
23.   
    
24. }

复制代码