步進電機是機電控制中一種常用的執行機構，它的用途是將電脈衝轉化為角位移，通俗地說：當步進驅動器接收到一個脈衝訊號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度（及步進角）。透過控制脈衝個數即可以控制角位移量，從而達到準確定位的目的；同時透過控制脈衝頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而達到調速的目的。

一、步進電機常識

常見的步進電機分三種：永磁式（PM），反應式（VR）和混合式（HB），永磁式步進一般為兩相，轉矩和體積較小，步進角一般為7.5度或15度；反應式步進一般為三相，可實現大轉矩輸出，步進角一般為1.5度，但噪聲和振動都很大。在歐美等發達國家80年代已被淘汰；混合式步進是指混合了永磁式和反應式的優點。它又分為兩相和五相：兩相步進角一般為1.8度而五相步進角一般為0.72度。這種步進電機的應用最為廣泛。

二、永磁式步進電機的控制

下面以電子愛好者業餘製作中常用的永磁式步進電機為例，來介紹如何用微控制器控制步進電機。圖1是35BY型永磁步進電機的外形圖，圖2是該電機的接線圖，從圖中可以看出，電機共有四組線圈，四組線圈的一個端點連在一起引出，這樣一共有5根引出線。要使用步進電機轉動，只要輪流給各引出端通電即可。將COM端標識為C，只要AC、C、BC、C，輪流加電就能驅動步進電機運轉，加電的方式可以有多種，如果將COM端接正電源，那麼只要用開關元件（如三極體），將A、B、輪流接地。列出了該電機的一些典型引數：表135BY48S03型步機電機引數型號步距角相數電壓電流電阻最大靜轉距定位轉距轉動慣量35BY48S03 7.5 4 12 0.26 47 180 65 2.5 有了這些引數，不難設計出控制電路，因其工作電壓為12V，最大電流為0.26A，因此用一塊開路輸出達林頓驅動器（ULN2003）來作為驅動，透過P1.4~P1.7來控制各線圈的接通與切斷。開機時，P1.4~P1.7均為高電平，依次將P1.4~P1.7切換為低電平即可驅動步進電機執行，注意在切換之前將前一個輸出引腳變為高電平。如果要改變電機的轉動速度只要改變兩次接通之間的時間，而要改變電機的轉動方向，只要改變各線圈接通的順序。

步抽電機需要透過脈衝訊號進行驅動，每施加一個脈衝，轉子就會轉動一個固定的角度，可以很好的進行轉動定位控制，也不會產生累積誤差。

步進電機種類很多，按產生力矩原來分為激磁式，反應式和混全式；按定子數目可以分為單定子，又定子，多定子；按勵磁相數又分為三相，四相，五相，六相；

以三相反應式步進電機為例，它的定轉子為一段鐵芯，有3套的控制繞組沿圓周方向均勻排列，每套繞組叫一相，三相繞組接成星形

定子磁極為凸極式，磁極的極面上開有小齒，轉子上雖然沒有繞組，但沿圓周也需要有均勻的小齒，齒距和定子磁極上的小齒的齒距也是相等，並且轉子的齒數需要有一定的限制。這種結構容易製造，精度也容易保證，而且步距角可以做得較小，比較容易做到較高的啟動和執行頻率。

步進電機的驅動方式有整步，半步，細分驅動三種，想讓電機的轉子能夠連續、平穩地轉動起來，必須要讓定子產生一個連續、平均的磁場。下面以簡單的兩相步進電機來說說驅動的方法。

整步驅動

電機每次會走一個整步，如果步進電機的步進角是3.6°，那麼一次就會轉動3.6°。整步驅動比較簡單，每次給一個相通電就可以了，如下圖按著BB’→A’A→B’B→AA’→BB’的順序進行通電驅動就可以了。

半步驅動

半步驅動比整步驅動精細一些，如果步進電機的步進角是3.6°，那麼一次就會轉動1.8°,但驅動的方法又會複雜一些，可以按下圖BB’→BB’ A’A→A’A→B’B A’A→ B’B→B’B AA’→AA’→ AA’ BB’的相序通電進行驅動。

細分驅動

比整步驅動和半步驅動更為精細，電流細分驅動是細分驅動的一種，恆流的實現常用斬波驅動，給定的電流是以正弦波分佈，由下圖兩相電流圖可以看到，除了要控制電流的流向，還要對電流進行細分，形成一個正弦波的分佈。

整步驅動和半步驅動，只需要控制電流的流向，我們可以用MOS管組成H橋來控制電流的流向就可以了，微控制器的輸出口就可以直接進行驅動。

細分驅動比較複雜，建議用專門的步進電機驅動晶片，微控制器只需要給指令步進電機驅動晶片，剩下的工作交給步進電機驅動晶片就可以了。