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树莓派驱动28BYJ-48步进电机

2026-09-07 00:514 次阅读信息编号 #13

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2026-09-07

发布人：廖志行

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树莓派驱动28BYJ-48步进电机

伺服电机（Servo Motor）：
- 伺服电机确实是一个包含电机（直流、交流等）、传感器（如霍尔编码器或光电编码器）和控制器（如单片机）的系统。由于有传感器反馈（闭环系统），它可以精确知道电机转了多少圈，目前到什么角度，即使关机重启也能知道当前角度。
- 伺服电机通过编码器实时反馈位置信息，确保高精度和高响应性。
舵机：
- 舵机也是一种伺服电机，主要用于需要角度控制的应用，如航模、机器人等。它的名字来源于航模爱好者，因为他们在控制模型时需要精确的角度控制。
- 舵机通常使用PWM信号进行控制，具有较小的转角范围（通常为0-180度），并且内置位置反馈（如电位器），实现闭环控制。
步进电机（Stepping Motor）：
- 步进电机通过定子线圈序列通电，顺次在不同的角度形成磁场，推拉定子旋转。由于没有测量电机转角的传感器反馈（开环系统），所以无法知道当前的角度，转了几圈。
- 步进电机可以通过加装编码器来实现闭环控制，达到精确控制角度的功能。这样，步进电机也可以具备类似伺服电机的高精度控制能力。

# 型号：28BYJ-48
# 驱动：ULN2003
# 减速比：1/64（即内部马达转64圈，经过减速齿轮后外部的连接杆转一圈）
# 步进角度：0.088°（内部转64圈外部转一圈，那么内部转一圈外部转360/64=5.625°，而内部转1圈需要64个步进，则一步进就是5.625/64=0.088°
# 5线四相8拍（即内部马达，8个脉冲一个循环）
# 速度：1000步/s（极限每运动一步需要0.001s）
# 参考：https://blog.csdn.net/qq_41328470/article/details/125171300

import RPi.GPIO as GPIO
import time
import random

# 设置GPIO模式
GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setwarnings(False)

# 定义步进电机连接的BCM引脚
IN1 = 25
IN2 = 8
IN3 = 7
IN4 = 1

# 设置引脚为输出
GPIO.setup(IN1, GPIO.OUT)
GPIO.setup(IN2, GPIO.OUT)
GPIO.setup(IN3, GPIO.OUT)
GPIO.setup(IN4, GPIO.OUT)

# 定义步进电机的8个控制顺序（1拍为一个步进，一个步进角为电机运动的最小单位，8个拍为一个循环，内机转一圈需要8个循环，即64拍）
# 此序列为逆时针，顺时针的话数组倒序
sequence = [
    # [IN1,IN2,IN3,IN4]
    [1, 0, 0, 0],
    [1, 1, 0, 0],
    [0, 1, 0, 0],
    [0, 1, 1, 0],
    [0, 0, 1, 0],
    [0, 0, 1, 1],
    [0, 0, 0, 1],
    [1, 0, 0, 1]
]
sequenceRV = list(reversed(sequence))

def rotate(angle):
    seq = sequence if angle >= 0 else sequenceRV
    # 因传动比是1/64，所以外机转一圈，需要内机转64圈，而内机转一圈需要64个步进，所以外机转一圈内机需要64*64=4096步
    stepNum = (int)(abs(angle) / 360 * 4096)
    for i in range(stepNum):
        # 8步一个序列循环
        step = seq[i % 8]
        GPIO.output(IN1, step[0])
        GPIO.output(IN2, step[1])
        GPIO.output(IN3, step[2])
        GPIO.output(IN4, step[3])
        # 调整步进电机的速度
        time.sleep(0.001)
    return

i = 20
while(i > 0):
    angle = random.randint(10, 90)
    rotate(angle)
    #time.sleep(1)
    rotate(-angle)
    i = i - 1

# 清理GPIO引脚，全部置零，防止电机一直有输入导致发烫
GPIO.cleanup()

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