步进电机和直流电机是工业界常见的驱动器件,二者虽然都可以用于电机驱动,但有很多区别,具体如下:
一、电机转动方式
步进电机的转动是一步一步的,也就是每给定一个脉冲,电机就会顺时针或逆时针转动一个固定的角度,所以步进电机精度高,能够控制转动角度。而直流电机是通过正反转控制来实现电机转动的,转动速度较快,但控制精度低。
二、电机控制方式
步进电机在控制方面有两种控制方式:全/半步控制和微步控制。全/半步控制是指通过不同的脉冲信号来控制电机转动角度,精度相对较低,但控制成本低、传动可靠;微步控制则是通过精密电子控制器精确控制电机的旋转角度,输出功率时可以实现平滑精确的控制,精度高但同时也成本更高。直流电机则是通过改变电机电压和电流来控制转速和转向。
三、电源
步进电机一般需要使用直流电源,并且电源电压要相对稳定,而直流电机直接使用交流电源。
四、适用场景
步进电机主要用于需要精确定位的场景,例如机器人、打印机、科学仪器等;而直流电机则通常用于需要高速运行的场景,例如风扇、电动工具、电动玩具等。
示例代码:
以Python为例,下面分别是在Raspberry Pi上控制步进电机和直流电机的示例代码。
步进电机示例代码:
import RPi.GPIO as GPIO import time GPIO.setmode(GPIO.BCM) # 定义引脚 StepPins = [17,22,23,24] # 设置所有引脚为输出 for pin in StepPins: GPIO.setup(pin, GPIO.OUT) GPIO.output(pin, False) # 定义旋转角度,电机型号及步进角度 RotateDeg = 360 MotorType = "28BYJ-48" StepAngle = 5.625 / 64 # 计算需要旋转的步数 RotateStep = int(RotateDeg / StepAngle) # 定义正转顺序 Seq = [[1,0,0,1], [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]] StepCount = len(Seq) StepDir = 1 StepCounter = 0 for i in range(RotateStep): for pin in range(4): xpin = StepPins[pin] if Seq[StepCounter][pin]!=0: GPIO.output(xpin, True) else: GPIO.output(xpin, False) StepCounter += StepDir # 如果到了指定步数的控制点,就改变方向 if (StepCounter>=StepCount): StepCounter = 0 if (StepCounter<0): StepCounter = StepCount + StepDir time.sleep(0.001) # 停止旋转 for pin in StepPins: GPIO.output(pin, False) GPIO.cleanup()
直流电机示例代码:
import RPi.GPIO as GPIO import time GPIO.setmode(GPIO.BCM) # 定义引脚 MotorPin1 = 18 MotorPin2 = 23 MotorEnable = 24 # 设置所有引脚为输出 GPIO.setup(MotorPin1, GPIO.OUT) GPIO.setup(MotorPin2, GPIO.OUT) GPIO.setup(MotorEnable, GPIO.OUT) # 设置电机转动 def motor_run(motor_pin1, motor_pin2, motor_enable): GPIO.output(motor_pin1, GPIO.HIGH) GPIO.output(motor_pin2, GPIO.LOW) GPIO.output(motor_enable, GPIO.HIGH) # 设置电机停止 def motor_stop(motor_enable): GPIO.output(motor_enable, GPIO.LOW) # 开始转动 motor_run(MotorPin1, MotorPin2, MotorEnable) time.sleep(5) # 停止 motor_stop(MotorEnable) GPIO.cleanup()