零知开源平台软件库分享-AccelStepper库控制步进电机

一、基础知识和教程

AccelStepper 是一款功能强大，简单易用的控制步进电机的第三方库。目前零知开源内置的stepper库只能控制一台步进电机，如果您需要控制两台及以上的的步进电机，那么AccelStepper库是一个非常好的选择。同时在使用零知开源官方stepper库时，开发板在控制步进电机的过程中是无法进行其它工作的。在这一点上，使用AccelStepper库可以在控制步进电机的同时完成其它工作。

我是一个开发者，但却是一个电子小白，再做任何实验之前，都想要了解每一个元件的原理以及工作模式，如果不了解工作原理，只会使用，那将会有很大的限制，因此，再讲解之前，我要好好说说步进电机到底是如何工作的！

先说什么是“4相永磁式”的概念，28BYJ-48 的内部结构示意图如下所示。先看里圈，它上面有6个齿，分别标注为0～5，这个叫做转子，顾名思义，它是要转动的，转子的每个齿上都带有永久的磁性，是一块永磁体，这就是“永磁式”的概念。再看外圈，这个就是定子，它是保持不动的，实际上它是跟电机的外壳固定在一起的，它上面有8个齿，而每个齿上都缠上了一个线圈绕组，正对着的2个齿上的绕组又是串联在一起的，也就是说正对着的2个绕组总是会同时导通或关断的，如此就形成了4相，在图中分别标注为 A-B-C-D，这就是“4相”的概念。

28BYJ-48步进电机内部拆解图

回头看一下电机参数表中的减速比这个参数吧——1:64，转子转64圈，最终输出轴才会转一圈，也就是需要64×64=4096个节拍输出轴才转过一圈。4096个节拍转动一圈，那么一个节拍转动的角度——步进角度就是360/4096，看一下表中的步进角度参数5.625/64，算一下就知道这两个值是相等的，一切都已吻合了。通俗来讲，输出轴要想转一圈，转子理论上要转64圈才可以，关于步进电机就讲到这里，详细请大家自己百度！！！

二、工具原料

电脑，windows系统
零知开发板
micro-usb线
28BYJ-48步进电机一个
步进电机驱动板一个
面包板一个+若干跳线

三、AccelStepper库常用函数和操作

setMaxSpeed -设置步进电机最大运行速度
setAcceleration -设置步进电机加速度
setSpeed -设置步进电机运行速度
targetPosition -获取步进电机运行目标位置
currentPosition -获取步进电机运行当前位置
setCurrentPosition -复位步进电机初始位置
move – 设置步进电机运动的相对目标位置
moveTo -设置步进电机运动的绝对目标位置
run -步进电机运行（先加速后减速模式）
runSpeed -步进电机运行（匀速模式）
runToNewPosition – 电机运行到用户指定位置值，目标位置为绝对位置。此函数将“block”程序运行。即电机没有到达目标位置前，Arduino将不会继续执行后续程序内容。这一点很像Arduino官方Stepper库中的step函数。

更多函数请自行查看源码或打开英文官方网站查阅：官网

二、代码

简单示例如下：


							
	/*
	  零知主板通过AccelStepper库控制28BYJ-48步进电机测试程序
	  本示例程序旨在演示如何通过AccelStepper库控制两个28BYJ-48步进电机。
	*/
	  
	//本示例程序使用AccelStepper库
	 
	 
	#include "AccelStepper.h"
	  
	// 电机步进方式定义
	#define FULLSTEP 4    //全步进参数
	#define HALFSTEP 8    //半步进参数
	  
	// 定义步进电机引脚 
	#define motor1Pin1  8     // 一号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in1
	#define motor1Pin2  9     // 一号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in2
	#define motor1Pin3  10    // 一号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in3
	#define motor1Pin4  11    // 一号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in4
	                                    
	#define motor2Pin1  4     // 二号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in1
	#define motor2Pin2  5     // 二号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in2
	#define motor2Pin3  6     // 二号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in3
	#define motor2Pin4  7     // 二号28BYJ48连接的ULN2003电机驱动板引脚 in4
	  
	// 定义两个步进电机对象
	// 1号电机设置为半步进运行，2号电机设置为全步进运行
	AccelStepper stepper1(HALFSTEP, motor1Pin1, motor1Pin3, motor1Pin2, motor1Pin4);
	AccelStepper stepper2(FULLSTEP, motor2Pin1, motor2Pin3, motor2Pin2, motor2Pin4);
	  
	void setup() {
	  stepper1.setMaxSpeed(500.0);    // 1号电机最大速度500 
	  stepper1.setAcceleration(50.0);  // 1号电机加速度50.0
	  
	  stepper2.setMaxSpeed(500.0);    // 2号电机最大速度500 
	  stepper2.setAcceleration(50.0);  // 2号电机加速度50.0
	}
	  
	void loop() {
	  if ( stepper1.currentPosition() == 0 && stepper2.currentPosition() == 0 ){
	    // 1号电机转动半周
	    stepper1.moveTo(2048);              
	    // 2号电机转动一周
	    stepper2.moveTo(2048);  
	     
	  } else if ( stepper1.currentPosition() == 2048 && stepper2.currentPosition() == 2048 ){
	    // 1号电机转动半周
	    stepper1.moveTo(0);            
	    // 2号电机转动一周
	    stepper2.moveTo(0);  
	  }         
	   
	  stepper1.run();   // 1号电机运行
	  stepper2.run();   // 2号电机运行
	}

AccellStepper库是从Arduino移植过来的，可通过零知开发工具直接导入使用，亲测可用！下载链接如下： AccelStepper-1.58.0.zip(点击下载)