【分享】基于步进电机的空调扇叶开合控制

LYZQ

一、作品功能介绍
      通过迪文屏的C51内核单片机的开发，配合步进电机的驱动板，实现28BYJ-48步进电机的精确控制。在迪文屏幕中选中一定的角度，设置好步进电机的旋转速度，按下启动键，步进电机带动扇叶移动到目标角度。在0度的极限位置亮红灯，180度的极限位置亮绿灯。
二、 工作原理
1、28BYJ-48步进电机的工作原理
     28BYJ-48步进电机是四相五线带有减速箱的步进电机，可以四拍或八拍运行，一般的控制方式是单四拍、双四拍、八拍三种方式，其中八拍的工作方式：A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A,八拍既可以有较好的转动力矩，又有较好的控制精度，故本作品也选择的是八拍的工作方式。
2、步进电机驱动电路的工作原理
     步进电机驱动板中核心芯片采用的是ULN2003AN，通过查阅ULN2003AN芯片手册，了解其工作原理。芯片由7对NPN达林顿管组成,单个达林顿管的集电极电流是500mA。单个达林顿管的工作原理：公共端com接5V-12V电压，并与电机的公共电源端相连，当输入端B是高电平时，两个三极管工作，输出端为低电平，负载回路电流增大，电机工作；当输入端B是低电平时，两个三极管不工作，输出端为高电平，负载回路电流为零，电机不工作。
三、设计思路
1、硬件部分
     学校和迪文公司提供了课题所需的模块，通过查找各模块的功能、参数等，将各个模块连接成系统。其中28BYJ-48步进电机，相较于其他课题中的传感器模块不同的是，需要一个驱动板（由于电机驱动需要有较大的电流，C51单片机的引脚一般是无法输出较大的电流）
2、软件部分
     首先，需要了解28BYJ-48步进电机的工作原理，写出28BYJ-48步进电机旋转给定角度的驱动程序。然后，本课题较为棘手的部分，并未提供步进电机所在位置的传感器，所以无法实时获取步进电机的位置，那也就意味想让步进电机转动到一个指定的位置（用角度表示）是需要在程序算法上想办法。
     本课题提出了一个解决方案：首先通过手动校准的方式，将电机的扇叶旋转到0度的位置，然后每次旋转后位置记录到flash中，覆盖上一位置。下一次旋转时，读取到屏幕发来的旋转到的位置（角度），从flash中取出上次的位置，求差，就是需要旋转的角度（差值为正，则顺时针旋转；差值为负，则逆时针旋转）。
3、GUI的设计
     对步进电机的控制有旋转的速度、指定的位置（角度），我们组在考虑界面的美观程度和用户的实用性后，采用拖动调节设置想要指定的位置，采用按键返回的方式设置旋转的速度。此外，还设置了两个模式：直吹风模式、睡眠风模式，其中选择直吹风模式，扇叶会停在90度的位置；选择睡眠风模式，扇叶会停在30的位置。


     操作演示 https://www.bilibili.com/video/B ... are_source=copy_web

lyk110026

厉害哟