步进电机每输入一个脉冲信号，转子就旋转一个角度或向前移动一步。步进电机输出的角度与输入的脉冲数成正比，转速与脉冲频率成正比。其驱动方式也比普通有刷直流电机复杂。

本节我们就来说说步进电机最基本的驱动方法。

1）步进电机的内部结构

下面简单介绍一下步进电机主要的两种类型：单极和双极。

如下图所示，左为单极电机；右边是双极电机。单极电机线圈中的电流只有一个方向，双极电机线圈中的电流是双向的：

相数为内部线圈的组数；一般步进电机可以看作是两相电机的变化。

在本文中，我们使用最简单的五线四相电机（28BYJ-48），驱动方法也以此为基础。其他类型类似。就是步进电机和驱动板如下图：

其内部接线关系如下图所示。正极是公共的，其他四个端口分别对应一组线圈的负极：

驱动板原理图如下，是nln2003达林顿驱动器（忽略右下角的灯，基本没啥用﹏bhan）。 IN1IN4输入高电平，对应的OUT1OUT4会输出低电平：

2）步进电机的驱动方法

有三种基本方法，单4射法、双4射法、单双8射法。

a) 单4 节拍方法驱动器

驱动过程如下图所示，每个周期4步，每一时刻仅一相通电：

先给A相通电，其余各相断电，转子对应的磁极就会被A相吸引，同步骤1；

随后，依次对B、C、D相通电，转子将旋转至B、C、D，如步骤2、3、4所示；

最后A相通电，其他相断电，转子回到A；循环继续，导致转子继续旋转。

各阶段的传导过程如下图所示：

这种方法一次只给一相通电，因此称为单4次法。

b)双4射法驱动器

驱动过程如下图所示，也是四步循环。不同之处在于每个时刻两个相邻相都通电：

首先给A相和B相通电，切断其他相的电源，则转子相应的磁极将被吸引到A相和B相的中间，如步骤1；

随后，依次对BC、CD、DA相进行通电，如步骤2、3、4；

最后A、B相通电，其他相断电，转子回到AB相；循环继续，导致转子继续旋转。

双4拍方式有两组线圈同时导通，因此电机的输出扭矩比单4拍方式大。

各阶段的传导过程如下图所示：

c) 单、双8节拍驱动

驱动流程如下图所示，一个周期有8个步骤：

这种方法类似于单4拍和双4拍的组合。

A相先通电，其他相断电，转子在A；

然后给A、B相通电，切断其他相电源，则转子到达AB之间；

然后B相通电，其他相断电，转子来到B；

然后B、C相通电，其余相断电，转子来到BC之间；

同样，总共8步就可以完成一个循环的运动。

采用8拍方式驱动时，转子的位置比4拍方式多了两个中间状态，因此旋转时的位置控制更加精确。但由于有时是一相供电，有时是两相供电，所以不同位置的扭矩是不同的。

各阶段的传导过程如下图所示：

3）使用stm32编程驱动电机

先看一下连接方法。用PA0、PA1、PA2、PA3驱动A、B、C、D四相。PA03接驱动板的IN1IN4；驱动板采用5V供电。

了解了上一节的上述三种驱动方式之后，编写驱动代码就很容易了。

以下是单4拍驱动程序的主要代码：

定义两个常量数组，F_Rotation存储正转各相的导通值，B_Rotation存储反转值；

在主循环中，每隔一个循环改变连接的相位。每个周期四次射击即可实现电机的旋转。

只需更改定义的数组值即可实现双四拍。

以下是8-beat 驱动程序的代码。原理是一样的，就不多解释了：

4）注意事项

对于某种驱动模式，步进电机每节拍旋转的角度是相同的，所以如果要改变速度，只需要改变每节拍的延迟，即改变循环。

但注意不要超出电机参数要求，比如我们使用的电机参数（28BYJ-48）：

最大空载拉出频率为900pps，最大空载吸合频率为500pps。

也就是说，空载旋转时，最快驱动频率不应超过900Hz；空载启动时，最快驱动频率不应超过500Hz，因为启动时初速度从零开始，驱动频率太快。如果这样做，它将失去同步并且可能无法旋转。因此，程序也设计有500Hz的节拍（2ms延迟）。

一般情况下，系统最好设计成以较慢的速度启动，然后逐渐加速到所需的速度。