设计分享 | STM32F103RCT6利用ULN2003驱动步进电机正反转

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STM32F103RCT6配合ULN2003驱动步进电机正反转的实现过程如下：

当接通电源后，电机开始正转，转完一圈后自动反转，同时OLED屏上显示“forward”表示正转，显示“reverse”表示反转。

STM32F103RCT6与OLED屏、十根杜邦线、ULN2003步进电机拓展版、28BYJ-48步进电机共同组成了这一驱动系统。

正反转展示图分别展示了电机正转和反转的场景，OLED屏上显示的“forward”与“reverse”对应当前电机的转向。

驱动电机主要通过三种方法实现：

1. **1相励磁法**：在每一瞬间只有一个线圈导通，其他线圈休眠。其优点是简单、耗电量低、精确性好，但力矩小、振动大、每次励磁信号的转动角度是标称角度。

2. **2相励磁法**：每瞬间有两个线圈导通。此方法力矩大、震动小，但每次励磁信号的转动角度同样是标称角度。

3. **1-2相励磁法**：交替导通一个线圈和两个线圈。此方法精度高、运转平滑、每送一个励磁信号转动1/2标称角度，被称为半步驱动（前两种称为4相4拍，此为4相8拍）。

对于1-2相励磁法，正转和反转的代码如下：

正转代码：`phasecw[8]`；

反转代码：`phaseccw[8]`；

其中`phasecw[8]`与`phaseccw[8]`分别对应了逆时针与顺时针转动的脉冲序列。

ULN2003步进电机驱动模块原理图展示了其高耐压、大电流特性，以及与TTL和CMOS电路直接相连的能力。它由七个硅NPN复合晶体管组成，每对达林顿都串联一个2.7K的基极电阻，适用于5V工作电压下的数据处理。

使用五线四相直流电速电机作为步进电机，电压为5V，步进角度为5.625°，减速比为1/64，因此步距角为5.625/64=0.087°。电机内部转子每转动5.626°，通过64倍减速，外部轴仅转动0.087°。所需的脉冲数为360/0.087=4096个，采用四相八拍驱动，因此八个脉冲为一个周期，外部转动一周需要4096/8=512个周期。

主函数代码使用C语言在KEIL5中实现，具体代码需在前面vx处获取。

解答疑问：为什么STM32需要接ULN2003才能驱动步进电机？

答案：因为STM32的电流输出不足以满足步进电机所需的最小电流，ULN2003则能增强STM32的电流输出能力，从而提升驱动能力。