Arduino 通用双极性步进电机控制库——精准控制转速、角度、圈数与方向
组件与材料
| 组件 | 数量 |
|---|---|
| Arduino UNO | 1 |
| L293D 双 H 桥驱动芯片 | 1 |
库功能特性
- 支持任意双极性步进电机（两相四线）
- 控制旋转方向（顺/逆时针）
- 精准控制圈数（1、2、3…圈）
- 转速设定精度达 95% 以上（RPM）
- 角度控制 0-360°，精度 80-100%
- 兼容所有 Arduino 开发板
安装方法
将 bi_polar_Stepper 文件夹复制到 Arduino 库目录（如 C:\arduino-1.6.7\libraries），重启 IDE 即可在草图中通过 #include 调用。
核心 API（9 个函数）
| 函数 | 说明 |
|---|---|
bi_polar_Stepper(p1,p2,p3,p4) | 构造函数，指定四相驱动引脚 |
set_step_per_rev(steps) | 设置每圈步数（如 1.8° 电机为 200） |
set_RPM(rpm) | 设定转速（RPM），精度 95% |
rotate_CW() | 持续顺时针旋转（需在 loop 中循环调用） |
rotate_CCW() | 持续逆时针旋转 |
rotate(dir) | 单步旋转，dir=1 顺时针，0 逆时针 |
rotate_one_rev(dir) | 精准旋转 1 圈 |
rotate_n_rev(dir, n) | 精准旋转 n 圈 |
rotate_x_deg(deg) | 旋转指定角度（0-360°） |
五大应用示例
- 60 RPM 持续单向旋转：
set_RPM(60); loop(){ rotate_CW(); } - 30 RPM 往复 1 圈：顺时针 1 圈 → 延时 1s → 逆时针 1 圈 → 延时 1s
- 变速往复：100 RPM 顺时针 2 圈 → 50 RPM 逆时针 2 圈
- 多圈变速：20 RPM 顺时针 4 圈 → 10 RPM 逆时针 2 圈
- 90° 往复摆动：30 RPM 顺时针 90° → 逆时针 90°（实际调用 270° 实现反向）
驱动电路
L293D 典型应用电路：四相输入接 Arduino 数字引脚，电机四线接 L293D 输出端，外接电机电源（5-36V），共地。大电流电机可改用 L298N 或 4 路达林顿管（TIP122 等）。
测试电机规格
- 两相双极性，5V，100 RPM max，200 步/圈（1.8°）
- 两相双极性，5V，60 RPM max，200 步/圈
库文件仅提供下载，无在线预览。
制造工艺
- Sensor Telemetry 2.0.1：基于 Azure IoT Hub 的高精度温度监控系统
- Raspoulette：太阳能自主鸡舍门控制系统原型
- DIY 自动追踪奈夫炮塔：基于步进电机、摄像头与 Arduino 的智能发射装置
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